蓄電池的管理與維護

在當今日益復雜和精細化的電力系統中，蓄電池作為UPS不間斷電源系統的重要組成部分，其穩定性和可靠性對于保障業務的連續運行具有至關重要的作用。蓄電池以其卓越的性能和穩定的品質，在眾多應用場景中贏得了用戶的廣泛認可。然而，如何科學有效地對蓄電池進行管理和維護，確保其持續提供高質量的電力輸出，成為了擺在用戶面前的一大挑戰。

蓄電池的管理

蓄電池作為UPS電源系統的“心臟”，其狀態的好壞直接關系到整個系統的性能。因此，對蓄電池進行科學有效的管理至關重要。這包括但不限于以下幾個方面：

定期檢測：通過定期對蓄電池進行性能檢測，如電壓、電流、內阻等參數的測量，以及放電試驗等，可以及時發現電池的老化或損壞情況，從而采取相應的維護措施。

均衡充電：蓄電池在使用過程中，由于各種原因可能會出現單體電池之間不均衡的現象。因此，需要采用均衡充電技術，確保每個單體電池都能得到充分的充電，提高整個電池組的性能。

溫度控制：蓄電池的工作性能受溫度影響較大。因此，需要合理控制蓄電池的運行環境溫度，避免過高或過低的溫度對電池造成損害。

數據管理：建立完善的蓄電池數據管理系統，對蓄電池的運行數據進行實時監控和記錄，以便于對蓄電池的性能進行長期跟蹤和分析，為優化維護策略提供數據支持。

蓄電池的維護

除了科學的管理外，對蓄電池進行合理的維護也是確保其穩定運行的關鍵。以下是一些建議的維護措施：

清潔保養：定期清潔蓄電池的表面和連接件，保持其清潔干燥，避免腐蝕和漏電現象的發生。

緊固連接件：檢查并緊固蓄電池的連接件，確保連接牢固可靠，避免因松動而導致的故障。

及時更換：一旦發現蓄電池出現老化或損壞現象，應及時更換新的蓄電池，避免對整個UPS電源系統造成損害。

避免過度放電：盡量避免對蓄電池進行過度放電操作，以延長其使用壽命和性能。

四、總結

蓄電池作為UPS電源系統的核心組件，其管理和維護對于保障整個系統的穩定運行具有重要意義。通過科學有效的管理和維護措施，可以顯著提高蓄電池的性能和使用壽命，降低故障發生率，為用戶帶來更高的經濟效益和社會效益。

蓄電池極板硫酸鹽化原因分析

科華6-GFM-230C長壽命蓄電池12V230AH鉛酸免維護UPS不間斷電源用

蓄電池極板上產生一層導電不良、白色的粗晶粒硫酸鉛，正常充電時，不能完全使其轉化為鉛和二氧化鉛，這種現象稱為“硫酸鉛硬化”，簡稱“硫化”。這種結晶體很難在正常充電時消除，硫酸鹽化的程度與蓄電池容量有很大關系，硫酸鹽化越嚴重，蓄電池容量越少，

產生極板不可逆硫酸鹽化原因有: 直至報廢。極板硫酸鹽化是蓄電池常見的故障，許多蓄電池失效也是因這一故障而發生的。

(1)存放時間過長，因為極板活性物質表面存在硫酸，導致活性物質表面的硫酸鉛老化后失去電離的作用。

(2)沒有及時充電。放電后未對蓄電池進行及時充電，常表現為線路短路后沒及時給蓄電池補充電，使蓄電池長時間處于欠充電狀態。

(3)蓄電池帶電擱置時處于放電狀態，未及時給蓄電池補充電，電解液密度過高或不純，都會使正負極板中活性物質的表面形成硫酸鹽化。在已放電或半放電狀態下放置時間過久，自放電率高，未對其進行維護充電。

(4)經常性的深度放電及過放電，放電電流過大或過小，沒有及時充電或充電不足。

(5)由于未及時對蓄電池進行補水維護，蓄電池干涸或加人的電解液濃度過高，長期處于高密度電解液下會逐漸使蓄電池硫酸鹽化。

(6)初充電不足或長期充電不足。由于蓄電池的儲存期過長，性能降低而又未在使用之前補充電，充電器與蓄電池不配套，造成蓄電池長期充電不足。

(7)蓄電池組中單只蓄電池性能不一致，存在差異過大的落后蓄電池。若蓄電池組中某一只蓄電池的容量明顯低于其他蓄電池，會造成整個蓄電池組電壓下降，充電時落后蓄電池因最先被充滿而其余蓄電池仍需充電而形成過充電，放電時落后蓄電池又因最先被放空而形成過放電，從而導致硫酸鹽化進一步加劇，使得落后程度更加嚴重，形成惡性循環。

(8)通過隔板及極板邊緣絕緣產生慢性短路。由于蓄電池槽底積粉過高或由于電解液不純，雜質結晶于極板邊緣而形成慢性短路，使極板逐漸硫酸鹽化。

(9)沒有定期過充電。由于蓄電池內部的活性物質不能地利用，總有一部分硫酸鉛不易轉化，這部分硫酸鉛很容易結晶細化形成極板硫酸鹽化，經常采用快速充電容易造成由于電流密度過高，極板內部的硫酸鉛不易轉化現象。

(10)放電過程中蓄電池的保護電壓和截止電壓控制不嚴，長期造成放電過度。

(11)電解液不純，電解液液面過低，致使極板上部露出液面，而使蓄電池極板逐漸硫酸鹽化。

(12)新蓄電池或停用的蓄電池，在儲存期內沒有及時進行補充充電。

(13)蓄電池使用環境惡劣，內部微細孔堵塞或者有雜質短路，或蓄電池使用不當，內部短路。

如果上述這些情況長期得不到解決，將導致蓄電池的極板上形成粗大、難溶解、導電性

差的硫酸鉛，堵塞極板的微孔，妨碼電解液的滲透作用，使極板內部的活性物質不能很好地參加化學反應，導致容量下降，內阻增加。最終在蓄電池的極板上形成不溶解的結晶，使得電極的導電性能明顯下降，并使極板內部的活性物質不斷剝落，難以參與電化學反應。

蓄電池的硫酸鹽化的危害

硫酸鉛在形成之后一段時間內活性較高，如果在這一段時間內沒有及時充電或者充電不完全，使它未及時轉化為正負極活性物質，硫酸鉛就會在溫度低時重新結品，在結晶質硫酸鉛上析出。如果這樣一次又一次地重復，結晶顆粒就會不斷增大，成為導電性能差、難以溶解、充電時難以恢復的硫酸鉛結晶，導致蓄電池不可逆硫酸鹽化。

統計表明，絕大多數蓄電池的失效都是由電極活性物質的不可逆硫酸鹽化造成的。這種硫酸鹽化物在充電時難以恢復為二氧化鉛及海綿狀鉛。硫酸鹽化對蓄電池的危害如下:

(1)它的形成消耗了活性物質，使蓄電池的有效容量降低，長期如此將導致蓄電池報廢。

(2)不僅它本身在充電時難以恢復，而且會阻塞多孔電極的空隙，妨礙電解液通過，增加內阻。

(3)充放電時發熱更多，使蓄電池溫度升高，加大極板的腐蝕與變形，使活性物質脫落導致蓄電池的結構性報廢。

(4)使充電效率下降，充電時間延長，造成時間及能源的浪費。

(5)導致更嚴重的電解水現象，蓄電池容易失水干涸。

(6)由于容量下降，輸出功率不足，為保持一定的輸出就只能加大放電深度，而這會造成硫酸鹽化更加嚴重，形成惡性循環。

(7)由于消耗了硫酸，導致電解液密度下降，大電流放電能力降低，性能下降。

(8)硫酸鹽化了的蓄電池極化作用大、充電接受能力差，活性物質有效性差，放電端電壓下降快，額定容量低。充電時，電壓上升較快，電解液密度達不到規定值，產生過量氣體，使蓄電池溫度升高。在化學反應過程中，分子接觸面積小，反應能量小。

硫酸鹽化蓄電池的修復

科華6-GFM-230C長壽命蓄電池12V230AH鉛酸免維護UPS不間斷電源用

蓄電池產生不可逆硫酸鹽化時，應根據其程度的輕重進行修復。

(1)對硫酸鹽化較輕的蓄電池可進行一般的活化充電(即均衡充電)，即可以恢復正常。具體方法是:用初次充電的第二階段充電電流連續地進行過量充電。當電解液產生大量的氣泡，密度達1.28g/cm左右時即可使用。能將有硫酸鹽化的個別蓄電池單獨進行過充電，使其消除硫酸鹽化。

(2)對硫酸鹽化較重的蓄電池應采用“水療法”，具體方法是:將蓄電池充電后，作一次10h放電率放電，放到單格蓄電池電壓均降至1.8V為止。然后將電解液從蓄電池內倒出，并立即加入蒸餾水，靜置1~2h，用初次充電的第二階段充電電流進行連續充電，待電解液密度升至1.15g/cm左右時，再按10h放電率放電至終止電壓。然后再用原來充電電流進行過充電，直到正、負極板開始出現大量氣泡，電解液密度不再上升，把電解液密度調整到1.28g/cm并用10h放電率放電至終止電壓，再次采用初次充電的第二階段充電電流進行連續充電，待電解液密度升至1.15g/cm左右時。然后再用10h放電率的1/5放電電流放電1.5~2h。如此重復數次、當蓄電池容量達到額定容量的80%時即可使用。若容量還很小，可按上述方法反復進行，直到蓄電池性能恢復正常為止。

預防蓄電池變形的措施

預防蓄電池變形的措施有:

(1)在保證不漏液的前提下盡可能多地加液，以延長或避免“熱失控”的產生;確保正

常使用壽命期間電解液的飽和度。這種方法存在漏液的危險，在批量生產過程中控制難度

較大。

(2)避免產生內部短路或微短路或帶有微短路傾向。

(3)使用過程中應防止過放電的發生，做到充滿電再存放。減少過充電，即縮短“高電壓區”充電時間，實踐證明充電末期充電轉換效率很低，有的僅能達50%。因此，縮短這一時間對失水十分有利，普通的充電器為達到這一日的采取提高轉換電流來實現，但這種方式在低溫條件下可能發生充電不足的故障。為此不少充電器廠家開始開發帶溫度反饋控制的充電器:一是對蓄電池充電電壓進行溫度補償，即溫度越高充電電壓越低，溫度越低充電電壓越高，系數約為一3mN/單格℃;二是通過檢測環境溫度來控制轉換電流的大小，即溫度越高電流越大，溫度越低電流越小。有的充電器除上述控制外還對充電高電壓區進行時間控制即達到規定的高電壓時開始計時，到達時間即強行轉人浮充防止高電壓時間過長，這種方法在溫度較高時非常有效。

(4)檢查充電器的充電參數，不得有嚴重過充現象。

(5)在高溫下充電時，必須保證蓄電池散熱良好，采取降溫措施或減短充電時間，否則應停止充電。

(6)改變極板片數對變形也能起到有效控制。在對變形蓄電池解剖時發現有部分蓄電池有微短路現象，一旦出現短路或微短路則會使整組蓄電池處于過充電狀態，將大大增加蓄電池充電末期電流(即過充電流)，使蓄電池很快失水，發熱變形，減少極板片數必然使極板間距增大，短路和微短路的幾率將大大減小，因此，使變形蓄電池所占比例減少。

(7)改進蓄電池板柵合金材料，蓄電池失水與板柵材料有關，板柵的析氣(氧和氫)過電位高低直接影響析氣量大小，用高析氫，析氧過電位(絕對值)的合金制成的板柵裝配成的蓄電池失水量就低，反之則高。

(8)改進蓄電池的生產工藝，提高蓄電池充電轉換效率也是避免蓄電池變形的有效方法。另外，采用負脈沖去極化的充電模式也能很有效地避免變形。脈沖充電的目的是提高充電效率，減少蓄電池失水，但不是所有的脈沖方式都有效果，從大方向來看，只要達到了降低充電電壓，充足電的效果即認為有效果，或經過測試每次充好電(安全充電)析氣量得到減小(與普通充電器比較)，同樣認為有效。

(9)改進蓄電池使用條件也能有效地預防蓄電池變形，由于蓄電池溫度升高其電極的過

電位將降低，而使析氣量增大，過充電流也將增大，使蓄電池發熱加大，若沒有良好散熱良好。同樣可能使蓄電池發生變形，使用過程中，特別是高溫季節，應盡可能使蓄電池散熱良好。

蓄電池長期擱置應該如何防止腐蝕生銹

蓄電池在我們的日常生活中是比較常見的一種蓄電池，有的時候呢，難免會有蓄電池長期擱置的情況出現。在蓄電池長期擱置不用的情況下，是需要進行保養的。比如說，有的地方在使用蓄電池的時候是季節性的工作期，就會擱置不用蓄電池，但是呢蓄電池是鉛酸類的產品，是比較容易受到環境的影響，從而發生腐蝕或者生銹的。今天呢小編就來跟大家介紹一下在蓄電池長期擱置的時候該如何經常保養，從而防止電池腐蝕。

1、這第一步呢當然是清理蓄電池各個零部件以及外殼端子的前端，保持蓄電池的清潔。

2、一定要除去蓄電池樁頭表面的油垢，為的是保持理士蓄電池的清潔。

3、可以為蓄電池涂防銹油，讓端子置于干燥處。

4、可以把蓄電池使用油布蓋住，從而避免灰塵雜物積條排、園排縫隙，從而避免影響端子頭的下次使用。

5、當蓄電池閑置一段時間后，再次使用的時候，一定要檢查條排、圓排的縫隙，如果發現了灰塵雜物一定要及時的清理，避免出現問題。

如果你的蓄電池長期擱置不用了，一定要注意小編跟大家說的這些，注意起來，避免蓄電池在長期擱置的時候，一定要好好的保養，防止蓄電池在長期擱置的時候出現腐蝕生銹的問題，希望朋友們能夠注意小編跟大家說，千萬要注意這個問題，不然就有可能使蓄電池報廢千萬要注意。

如何延長基站電源蓄電池壽命

 基站蓄電池從目前使用情況來看，普遍存在蓄電池容量下降過快，使用壽命短的問題，短短1～2年時間蓄電池的容量只有標稱容量的30%～40%，有的只有10%～20%，而大部分基站蓄電池經過1～4年運行，其容量只有其標稱容量的50%左右，遠遠達不到其設計使用壽命，與交換局站同類蓄電池相比，其使用壽命也大大降低。本文對基站電源運行過程中蓄電池的損壞原因進行了分析，提出延長基站蓄電池使用壽命的方法。

蓄電池壽命的定義

蓄電池的壽命一般是指浮充狀態下的使用年限。對于在非浮充狀態下工作的蓄電池，其壽命是從循環放電次數和放電深度兩個維度來衡量的，如表1所示。所以不能簡單地以能使用多少年來衡量蓄電池的壽命。

對于蓄電池的循環放電次數來說，必須是在蓄電池放電后充足電能，要充足電能充電時間至少需要24小時(依據YD/T799-2002的規定)。對于充電不足的情況，其循環放電次數很難確定，肯定要低于表1中描述的數據。

放電深度對電池使用壽命的影響也非常大，電池放電深度越深，其循環使用次數就越少，如表1所示，因此在使用時應避免深度放電。

蓄電池壽命終止的因素

對于閥控密封鉛酸蓄電池來說，有四種失效模式：正極板腐蝕、失水、熱失控、硫酸鹽化。其中正極板柵腐蝕由于合金工藝技術的提高，腐蝕速度非常慢，一般是10~15年。

失水的途徑比較多：節流閥設計不合理，頻繁開啟;電源對蓄電池頻繁均充;環境溫度過高。其中高溫是最主要的因素，高溫會加速蓄電池失水速度，導致蓄電池容量下降。以25℃為基準，當蓄電池運行環境上升10℃，壽命減少50%，如圖1所示。

熱失控是指蓄電池在充電過程中產生的熱量未及時釋放出，溫度和化學反應之間形成一個正回饋，出現失控。熱失控對蓄電池是毀滅性的，造成蓄電池外殼變形，嚴重者造成蓄電池爆炸。熱失控的原因是機房環境溫度超過45℃、高溫下浮充電壓過高(沒有溫度補償功能)、充電電流超過設計值(超過2.5C10)。

硫酸鹽化是指在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶，顆粒比較大，活性低，充電時難以轉化為活性物質的硫酸鉛，導致電池容量下降或功能衰退。鹽酸化的原因是電池在安裝使用前曾長時間擱置儲存(超過3個月)、持續過放電或經常過量放電或小電流深放電、環境溫度過高或過低、經常充電不足和沒有定期執行均充。

影響基站電池運行壽命的因素

很多基站的位置偏遠，交流電供電不穩定或頻繁停電，甚至根本就沒有交流電;基站沒有空調或戶外站點，環境溫度高;站點偏遠且數量多，無法做到精細化維護。以上是基站蓄電池工作環境的基本狀況。

通過對中國基站蓄電池損壞情況的分析，采集新疆、浙江、陜西、云南幾個省蓄電池損壞的標本分析，并結合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亞基站電源的損壞數據，我們得出影響蓄電池運行壽命的有以下幾個因素：

1、交流頻繁停電

頻繁停電、停電時間長、停電時間無規律，使蓄電池頻繁充放電，或者基站根本就沒有交流電，通過柴油發電機和蓄電池交替供電，是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個最主要原因。

基站停電頻次過高，一天內停電數次，甚至連續停電數天，使基站蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電，蓄電池長時間處于欠充狀態。如連續多次發生欠充，將造成蓄電池容量累積性，硫酸鹽化加劇，蓄電池容量將在較短時間內下降，其使用壽命將較快終止。

2、蓄電池存儲時間太長

蓄電池在存放過程中存在自放電，如果長時間得不到補充，就會出現硫酸鹽化現象。這種現象如果沒有得到及時改善，蓄電池容量會降低甚至損壞不能使用。蓄電池在存貯過程中，環境溫度對容量影響也非常大，如表2所示。

3、基站的環境溫度過高

基站停電后，空調停機。由于基站為封閉機房，基站室內溫度將大幅上升。溫度過高使閥控式密封電池內部失水量加劇，電解液飽和度下降(玻璃纖維棉隔膜內電解液減少)使電池容量降低，縮短使用壽命。

4、電池安裝開通質量

蓄電池的安裝是否符合規范，對蓄電池的使用使命影響非常大。安裝時沒有將蓄電池之間的連接器固定螺釘擰緊，接線柱與連接器之間接觸電阻增大，在充放電時將產生大量熱量而燒壞，造成整組蓄電池損壞;蓄電池溫度傳感器沒有安裝或安裝錯誤，在溫度高時會因為無法調整充電電壓到合適值，蓄電池出現熱失控現象，造成蓄電池損壞;開通時沒有在監控單元中調整蓄電池管理參數至合理值，造成蓄電池損壞。

5、沒有正確地設置蓄電池管理參數

開關電源涉及到蓄電池管理的參數有蓄電池容量、充電電流系數、均浮充電壓、一二次下電電壓、自動均充的條件、溫度補償電壓，如果這些參數設置不合理，會對蓄電池的壽命造成影響。例如一二次下電電壓設置電壓過低，使蓄電池出現過放電甚至深度過放電現象，加劇蓄電池負極板硫酸化，將使蓄電池容量下降，使用壽命縮短。蓄電池容量設置不正確，影響蓄電池充電電流，造成蓄電池充電電流過大而損壞。

延長基站供電蓄電池壽命的方法

根據造成基站蓄電池運行壽命減少的因素，結合實際情況我們提供如下幾個延長蓄電池壽命的方法。

1、增加油機供電

對于頻繁停電的站點，通過增加固定油機或移動油機來保障蓄電池在停電后能得到及時補充充電，或者避免蓄電池深度放電。對過于頻繁停電的站點，除了采用上面的方法之外，還需要采取特殊的蓄電池來解決問題，例如用GEL電池。GEL在循環使用壽命上比AGM次數多1.5~2倍。建議在這種站點使用2V電池，避免使用12V電池。

對于沒有交流電的站點，柴油發電機很難保證(油價上漲和不能及時加油)供電，需要采取新的供電方案，可考慮采用太陽能供電系統。

2、減少蓄電池過放并及時補充

在電源供電方案規劃期，需要根據負載電流，結合蓄電池的放電曲線配置比較合適的蓄電池容量，在要求的放電時間內避免蓄電池過放。一般原則是在蓄電池放電達到規劃要求的時間時，蓄電池放出的容量≤80%。

電源開通后，如果暫時沒有市電接入或暫時不使用電池，必須斷開蓄電池的所有負載，使蓄電池處于開路狀態。避免蓄電池小電流放電，造成蓄電池容量下降或者失效。

在電源蓄電池管理方面，盡量避免蓄電池在倉庫放置時間超過3個月，如果超過3個月不能安裝，那么就要考慮對蓄電池進行充電。

科華6-GFM-230C長壽命蓄電池12V230AH鉛酸免維護UPS不間斷電源用

根據實際使用情況調整蓄電池欠壓保護的電壓，盡量避免蓄電池出現過放電和深度過放電(小電流過放電)。對于頻繁停電的站點，為了延長蓄電池運行壽命，要求一次負載下電電壓≥47V，二次下電電壓≥46V。

在電源開通后，人工控制執行對蓄電池均衡充電，均衡充電時間≥10小時。對于頻繁停電的站點，可以增加蓄電池充電電流，以縮短蓄電池充電時間，增加充電前期充入的電量。通過監控單元，將充電電流系數調高為0.18～0.22C，最大充電電流系數不能超過0.25C。

根據基站停電次數及時間，對于停電次數多且停電時間長的站點，延長均衡充電時間，改變均衡充電時間周期設置，把原設置一般180天周期調整為30天或15天，以減少鹽酸化現象的發生。

3、減少高溫影響

如果蓄電池安裝在機房或者方艙內，需要安裝空調，確保機房環境在合適的溫度。對于戶外電源，需要在電池柜上搭建涼棚避免陽光直射。可以通過地埋的方式，把蓄電池放在專門的地窖內，確保蓄電池的工作環境溫度不會太高。戶外電源使用溫度范圍比較寬的GEL電池，以減少高溫或低溫對電池造成的影響，以延長使用壽命。

4、定期維護

蓄電池在運行一段時間后，會出現個別電池落后(一般情況下落后電池端電壓不得小于正常的20mV)或失效的現象。如果不及時發現，那么落后的電池會越來越落后，直至失效。失效的電池會導致其他好的電池隨時間推移慢慢失效，進而使整個電池組報廢。一般要對蓄電池每隔3個月進行一次維護，主要檢查蓄電池組中有無漏液、有無外殼變形、有無落后電池存在、蓄電池連接處有無銹蝕和固定螺釘松動、環境溫度是否正常等。只有做到及時發現及時處理，才能確保蓄電池的正常使用壽命。