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技术交流

铅酸蓄电池精细维护

蓄电池组作为机房不间断电源的重要组成,对于通信以及数据中心安全稳定运行有着极其重要的作用。往往只要电池组的某一个单体电池出现故障,导致的后果将会不堪设想。

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  目前大多采用密闭式阀控铅酸蓄电池组作为机房后备电源,铅酸蓄电池相对稳定,其内部化学反应方程式为:

放电过程 

负极:Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 
正极:PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O
总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
充电过程 

阴极:PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-
阳极:PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42-
总反应:2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4

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电池在反应过程中,电解液与附着在电池极板上的活性物质(Pb/Pbo2)参与反应,放电过程中正负极的产物相同,均为PbSO4

电池组在放电过程中出现的变化:

1. 电解液浓度减小(硫酸浓度减小)

2. 蓄电池内阻上升(放电产生硫酸铅附着在极板上,导致内阻增大)

3. 蓄电池电压下降(蓄电池内外电动势为一恒定值,放电蓄电池内阻增大,其内电动势增大,对应外电动势就减小)

4. 蓄电池出现硫化(蓄电池在环境温度过高或过低,小电流深度放电,大电流放电,长时间搁置情况下会出现不可逆硫化,减小电池寿命)

电池组在充电过程中出现的变化:

1. 放热效应,电池发热(充电为放热反应)

2. 蓄电池内阻下降(正负极活性物质恢复,硫酸铅反应掉了)

3. 电解液浓度上升(蓄电池中的产生硫酸)

4. 正极板腐蚀(高温,高电压充电会使水发生电解产生氧气,氧化电池正负极板)

 

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蓄电池电压特性
 

充电特性

以2V铅酸蓄电池为例,一般设置

浮充电压为单体2.23~2.25;均充电压为2.30~2.35

浮充主要作用是保持电池内部的氧循环,补充系统自放电。

过低的浮充电压会导致负板极硫化,容量减小。

而过高的浮充电压则会加速板栅腐蚀,减少电池寿命。

放电特性:

蓄电池放电终止电压并非固定,越大的电流放电,其放出容量越小,其终止电压也就越低。

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电压均衡:

电池组在开路状态下(未接入系统)电压最大值与最小值不超过

20mv(2V),50mv(6V),100mv(12V)

电池组在浮充状态下电压最大值与最小值不超过

90mv(2V),240mv(6V),480mv(12V)

 

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蓄电池电流特性

电池充电特性曲线图:

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电池组充电一般采用恒压限流的充电方式。

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蓄电池容量特性

往往蓄电池标称容量并非其真实容量,随着使用时间增长容量也会有变化。

放电电流与容量的关系:放电电流越大,放出容量越少。

温度与容量的关系:

温度越高蓄电池容量越高,但是温度无限制升高将会导致一系列问题,加速板极腐蚀,加速电池失水,使蓄电池寿命缩短。

落后电池会对整组电池造成影响,产生“木桶效应”,而落后电池过放电还会导致电池反极,拉垮整组电池!

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4蓄电池寿命

影响蓄电池寿命的因素有很多,主要有以下几个:

1. 电解液密度大,电池组内反应速度提高,板栅腐蚀加快;

2. 电池深度放电/过电流放电,导致负极硫化,减少电池寿命

3. 温度越高,反应速度越快,导致电池组高温失水,热失控鼓胀,加速板极腐蚀;

4. 不正确的充电电压设置,过高或过低的充电电压会减少电池寿命

 

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蓄电池日常精益维护

蓄电池就像刚出生的婴儿,十分娇贵,日常巡检中,我们需要更加细心,防患于未然。

从建设到维护,每个细节都把好关才能保证蓄电池长久稳定的工作:

前期建设要求:

3.电池组维护通道放置绝缘垫;

7.出厂放电测试后要及时充电,避免长时间搁置;

后期维护要求:

1.定期检查蓄电池极柱,连接条有无腐蚀,爬酸;
 
2.定期检查电池有无鼓胀发热现象;
 
3.使用点温仪对电池连接处进行测温;
 
4.根据电池使用场景,定期对蓄电池进行核对性放电测试与全容量测试;
 
5.有条件的地方可以使用内阻仪,或单体电池活化仪对单个蓄电池进行维护;
 
6.放电测试放电电流一般不得大于1小时率;
 
7.两只以上电池浮充电压低于2.18V,搁置不适用市场超过3个月,全浮充达6个月,放电超过而定容量的20%,需要对电池组进行均充;
 
8.电池单体监控可能会出现误差,需要定期使用万用表测试单体电池电压,以确保电池电压准确性;
点击次数:  更新时间:2018-05-03  【打印此页】  【关闭