通信工程師閥控式密封鉛酸蓄電池的電性能[2]

④核對(duì)性放電。

在通信電源維護(hù)制度中，規(guī)定了由蓄電池組向?qū)嶋H通信設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)供電，以考察蓄電池是否滿足忙時(shí)最大平均負(fù)荷的需要，這種放電制度稱為核對(duì)性放電。

核對(duì)性放電具體作法是：選擇在最大忙時(shí)負(fù)荷情況，中斷直流整流器的工作，使蓄電池單獨(dú)向通信設(shè)備供電，讓實(shí)際負(fù)荷需要的電量，全部由蓄電池組承擔(dān)，放電到規(guī)定終了時(shí)核算蓄電池組輸出的容量。在通信電源維護(hù)實(shí)踐中一般只放出額定容量的30%?40%,并將本次的放電曲線與歷史放電曲線比較，以發(fā)現(xiàn)“落后”電池。

2.浮充工作特性

浮充是在直流電源系統(tǒng)中，蓄電池與整流器設(shè)備并聯(lián)構(gòu)成直流浮充供電系統(tǒng)的一種狀態(tài)。全浮充工作方式下的蓄電池，充放電循環(huán)次數(shù)少，自放電和深放電的容量又能及時(shí)補(bǔ)足，活性物質(zhì)利用率高，使用壽命長。蓄電池浮充使用時(shí)的充電電壓必須保持一恒定值，在該電壓下，充入的電量應(yīng)足以補(bǔ)償蓄電池由于自放電而損失的電量。同時(shí)，應(yīng)保證在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)使放過電的電池充足電，這樣就可以使蓄電池長期處于充足電狀態(tài)。同時(shí)，該電壓的選擇應(yīng)使蓄電池因過充電而造成的損壞達(dá)到最低程度。

閥控式密封鉛酸蓄電池與開口式富液電池的浮充是有區(qū)別的。富液式電池的浮充電壓反映的是正負(fù)極極化的總和，而閥控式電池由于負(fù)極的去極化作用，浮充電壓反映的主要是正極極化，即閥控式電池的正極比富液式電池的正極使用條件惡劣。在相同的浮充條件下，正極腐蝕程度大。因此，閥控式電池的浮充電壓應(yīng)選擇在制造廠家推薦電壓的范圍之內(nèi)。閥控式電池浮充電流與浮充電壓及溫度的關(guān)系如圖4-7所示。浮充電流隨浮充電壓增大而增加，修正浮充電壓對(duì)延長閥控式電池的壽命十分重要。從圖4-8可以看出，浮充電壓增加0.1V/只，即從2.3V/只到2.4V/只，在環(huán)境溫度為30℃時(shí)閥控式電池的壽命將減少一半。由于有些通信局（站）的條件限制，閥控式電池沒有空調(diào)環(huán)境，當(dāng)充電在較大的環(huán)境溫度下進(jìn)行時(shí)，閥控式電池必須要有溫度補(bǔ)償措施，可按照廠家提供的溫度與相應(yīng)浮充電壓的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整整流器的輸出電壓。當(dāng)蓄電池工作所在環(huán)境溫度升高時(shí)，加在蓄電池組兩端的浮充電壓就需要減小，這樣也就減少了因蓄電池工作環(huán)境溫度升高對(duì)蓄電池的影響，進(jìn)而減小了板柵的腐蝕率。

對(duì)于新投入運(yùn)行的閥控式電池，其浮充電壓一般很不均勻，參差不齊，甚至有的電池相差較大，這種現(xiàn)象是閥控式電池的特性決定的。因?yàn)殚y控式電池在制造過程中盡管各工序控 制比較嚴(yán)格，但由于影響因素較多，新電池會(huì)出現(xiàn)電液飽和程度的差異。因?yàn)殚y控式電池存在內(nèi)部氧復(fù)合，要使氧復(fù)合反應(yīng)順利進(jìn)行，電池內(nèi)需提供氧的擴(kuò)散傳遞通道，所以，只有當(dāng)電池內(nèi)部電解液飽和程度小于100%時(shí)，氧復(fù)合反應(yīng)才能順利進(jìn)行。

而新電池出廠時(shí)，有些電池的電液飽和程度超過100%,這時(shí)由于內(nèi)部氧復(fù)合循環(huán)反應(yīng)不能建立，浮充電壓偏高，而已建立內(nèi)部氧復(fù)合循環(huán)反應(yīng)的電池浮充電壓偏低。浮充電壓偏高的電池，在浮充狀態(tài)下逐漸將電液中的水分解，向外排氣，當(dāng)將電液中的水分解到使電池中電解液的飽和程度小于100%時(shí)，電池內(nèi)部將建立起氧循環(huán)，當(dāng)所有電池都建立起氧循環(huán)后，電池的浮充電壓將趨于均勻。一般閥控式電池在浮充使用狀態(tài)下，趨于均勻的時(shí)間需6個(gè)月左右。

　　3.內(nèi)阻及內(nèi)阻的測(cè)量

內(nèi)阻是衡量電池性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。電池的內(nèi)阻分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。前者由極板、極柱、溶液、隔膜組成，后者指化學(xué)極化和濃差極化的電阻。蓄電池在完全充電時(shí)內(nèi)阻最小，內(nèi)阻隨放出電量的增多而變大。

影響荷電狀態(tài)的蓄電池內(nèi)阻因素主要如下。

（1）隔板的內(nèi)阻。閥控式密封電池的電解液已被高孔率、高吸附性和可壓縮的超細(xì)玻璃纖維隔板全部?jī)?chǔ)存，又由于隔板在電池內(nèi)部被緊密裝配，所以閥控式密封電池內(nèi)阻比普通電池內(nèi)阻要小。隔板內(nèi)阻受其吸液飽和度、隔板形狀及尺寸和隔板厚度影響。放電深度大，泄漏現(xiàn)象嚴(yán)重，閥門開啟次數(shù)多等，均可加速電池失水，進(jìn)而降低隔板飽和度，而使隔板內(nèi)阻增大。隔板形狀造成電池各處電流分布不均勻，以及隔板電解液密度分層，極板膨脹變形等，均會(huì)直接影響隔板內(nèi)阻。

（2）裝配工藝。產(chǎn)品裝配時(shí)，極耳的凈潔度、極耳與匯流排的熔接、單格之間的連接都影響電池歐姆內(nèi)阻，尤其是極柱材料、芯子截面積以及極柱根部的熱焊質(zhì)量，對(duì)于降低蓄電池的內(nèi)阻及保證產(chǎn)品的質(zhì)量十分重要。

（3）工作電流。當(dāng)蓄電池放電電流增大時(shí)，兩電極上的PbS04層迅速增厚，相應(yīng)的電池內(nèi)阻增大，即蓄電池歐姆內(nèi)阻變大，所以蓄電池內(nèi)阻隨著工作電流增大而變大。

在電池的日常工作中，總希望了解充電保存后蓄電池容量，或者在線上運(yùn)行的電池的荷電狀態(tài)?？赏ㄟ^測(cè)量電池的內(nèi)阻達(dá)到這個(gè)要求。圖4-9所示為某閥控式密封蓄電池系列產(chǎn)品的電池內(nèi)阻與容量的關(guān)系。

在同系列電池中，額定容量大的蓄電池其電池內(nèi)阻較小，額定容a小的蓄電池其內(nèi)阻較大。蓄電池的內(nèi)阻不是一個(gè)固定的數(shù)值。我們知道，蓄電池在處于其不同的使用壽命狀態(tài)下時(shí)，它的內(nèi)阻值也不同。另外，當(dāng)蓄電池處于不同的電量狀態(tài)時(shí)，它的內(nèi)阻值也是不一樣的。從技術(shù)的角度出發(fā)，我們一般把蓄電池的內(nèi)阻分為兩種狀態(tài)，即充電態(tài)內(nèi)阻和放電態(tài)內(nèi)阻。充電態(tài)內(nèi)阻指電池完全充滿電時(shí)所測(cè)量到的電池內(nèi)阻。放電態(tài)內(nèi)阻指電池充分放電后（放電到標(biāo)準(zhǔn)的截止電壓時(shí)）所測(cè)量到的電池內(nèi)阻。一般悄況下放電態(tài)的內(nèi)阻是不穩(wěn)定的，測(cè)fi的結(jié)果也比正常值島出許多，而充電態(tài)內(nèi)阻相對(duì)比較穩(wěn)定。測(cè)量這個(gè)數(shù)值具有實(shí)際的比較意義。因此在電池的測(cè)tt過程中，我們都以充電態(tài)內(nèi)阻做為測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。

蓄電池的內(nèi)阻無法用一般的方法進(jìn)行精確測(cè)量。由于蓄電池的內(nèi)阻很小，我們一般用微歐或者毫歐的單位來定義它。在一般的測(cè)量場(chǎng)合，要求電池的內(nèi)阻測(cè)最精度誤差必須控制在±5%以內(nèi)，這么小的阻值和這么稍確的要求必須用專用儀器來進(jìn)行測(cè)最。

目前行業(yè)中應(yīng)用的電池內(nèi)阻測(cè)燉方法。行業(yè)應(yīng)用中，電池內(nèi)阻的稍確測(cè)量是通過專用設(shè)備來進(jìn)行的。電池內(nèi)阻測(cè)量方法主要有以下兩種。

直流放電內(nèi)阻測(cè)量法。

根據(jù)歐姆定律公式測(cè)試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)（一般為2-3s）強(qiáng)制通過一個(gè)很大的恒定直流電流，測(cè)盤此時(shí)電池兩端的電壓，并按公式計(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。

這種測(cè)量方法的精確度較高，控制得當(dāng)?shù)脑?，測(cè)ffl精度誤差可以控制在0.1%以內(nèi)。但此法有明顯的不足之處。

（1）當(dāng)電池通過大電流時(shí)，電池內(nèi)部的電極會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻。故測(cè)*時(shí)間必須很短，否則測(cè)出的內(nèi)阻值誤差很大：

（2）大電流通過電池對(duì)電池內(nèi)部的電極有一定損傷。

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