技術(shù)的工作原理如下。VRLA蓄電池在浮充使用過程中不會(huì)釋放出氧氣。充足電時(shí),正極板釋放氧氣,其中一小部分被正極板柵腐蝕而消耗掉。而大部分氧氣通過隔膜后在負(fù)極板表面得到復(fù)合,使負(fù)極無氫氣析出。電池內(nèi)水分的損失主要是由于正極板柵腐蝕而釋放出一小部分氫氣。正極板柵腐蝕反應(yīng):Pb+2H0→PbO+2Hz負(fù)極板自放電反應(yīng):Pb+H,SO?!鶳bSO,+H,實(shí)際上,由于負(fù)極板活性物質(zhì)的過量設(shè)計(jì),VRLA電池負(fù)極無法充足電,這將導(dǎo)致電池容量降低,甚至電池早期失效。因?yàn)殡姵貎?nèi)產(chǎn)生的氫氣加速了水的損失,從而導(dǎo)致電池電解液過早干涸。將催化劑裝入VRLA電池頂部,使本來透過玻璃纖維隔膜到達(dá)負(fù)極表面的氧氣被吸收到催化劑表面,與電池內(nèi)產(chǎn)生的一小部分氫氣發(fā)生迅速而有效的反應(yīng),生成水。這就消除了電解液干涸,減少正極板腐蝕,提高了充電效率。
(2)采用專利Fix-Flex極柱密封技術(shù)。利用專利Fix-Flex極柱密封技術(shù),使極柱的增長狀態(tài)能直觀地反應(yīng)出該電池的使用壽命。當(dāng)電池全新使用時(shí),極柱接線板離殼蓋距離最小,當(dāng)電池使用壽命接近終止時(shí),該部位距離會(huì)增大。
(3)對(duì)VRLA蓄電池性能的改進(jìn)與提高。
1減少了酸液濃度的梯度差。因?yàn)樗釢舛鹊奶荻炔顣?huì)造成極板上活性物質(zhì)電化學(xué)反應(yīng)不一致,從而影響電池的內(nèi)阻和容量。垂直放置的極板改為水平放置,減少了酸液濃度梯度差,活性物質(zhì)電化學(xué)反應(yīng)充分而且均勻性較好,增加了容量,降低了內(nèi)阻。
② 提高了電池的一致性。有利于延長蓄電池的使用壽命。由于電池極板呈水平狀態(tài),而且正、負(fù)極板相間,正極板上產(chǎn)生的氧氣因重力作用向上穿透。到過負(fù)極板與負(fù)極產(chǎn)生的氫氣這種復(fù)合是自然重力和壓縮,提高了電池內(nèi)部循環(huán)能力和均勻性,從而提高了電池的一致性。
3 加強(qiáng)了極板上的活性物質(zhì)的附著性。由于極板水平放置,受上下隔膜托附,加強(qiáng)了極板上活性物質(zhì)的附著性,當(dāng)受到震動(dòng)或溫度升高時(shí),活性物質(zhì)不易脫落。這樣,對(duì)極板機(jī)械強(qiáng)度要求可減少,降低了制造成本,適于大規(guī)模生產(chǎn)。
4減輕了極柱承受的應(yīng)力。垂直放置極板時(shí),在電池受上下震動(dòng)時(shí),會(huì)對(duì)極柱部位產(chǎn)生應(yīng)力,極易造成極柱部位漏液的現(xiàn)象。水平放置后,采用殼體上的槽來固定水平極板兩端,同時(shí)極群間的壓縮、互靠,只有左右方向才能對(duì)極柱產(chǎn)生應(yīng)力。而在使用中,基本上不會(huì)出現(xiàn)左右方向的力,因此極柱部位的密封變得更容易些。
5 結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便。電池極板水平放置后,電池容量可用增減極板數(shù)量來達(dá)到。這樣,單體電池外形寬度和長度可以保持不變,只是高度隨容量大小而變化。所以,在安裝上結(jié)構(gòu)尺寸減少了,便于使用通用化和生產(chǎn)規(guī)?;?。
6 增加了正極板厚度。電池極板的厚度直接關(guān)系到電池的壽命,這種電池的正極板厚度為6.35mm,壽命可達(dá)20年。水平蓄電池主要技術(shù)參數(shù)
(1)電解液密度:1.300g/cm'。
(2)自放電率:約每月3%(25℃)。
(3)使用溫度范圍:-15℃-50℃;推薦使用溫度:20℃~30℃。
(4)溫度修正系數(shù)。環(huán)境溫度每升高1℃,降低浮充電壓0.003V/單體;環(huán)境溫度每降低1℃,升高浮充電壓0.003V/單體。
(5)浮充充電電壓:2.33V/單體~2.7V/單體(25℃)。
(6)浮充充電電流:<2mA/Ah。
(7)均衡充電電壓:2.30 V/單體~2.35V/單體(25℃)。均衡充電限流值:0.25C0。均衡充電時(shí)間:8h-12h(21℃~32℃);16h-24h(10℃~20℃)。
(8)安全閥開啟壓力:12kPa~20kPa自動(dòng)開啟。
(9)使用壽命:正常浮充使用20年,80%放電循環(huán)使用壽命大于1200次。
8. VRLA蓄電池的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在程控電話局,話務(wù)量忙時(shí)和空時(shí)直流耗電量相差無幾,備用蓄電池放電時(shí)有可能處于工程設(shè)計(jì)的滿載放電狀態(tài),只要有幾個(gè)落后電池沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn),Imin~2min就會(huì)達(dá)到整組電池的放電終了電壓,此時(shí),如不及時(shí)處理,供電電壓有可能低于交換機(jī)的最低工作電壓,則該局會(huì)全局停話。增加蓄電池的監(jiān)測(cè)功能,既可以保證通信,又可以在質(zhì)量保證期內(nèi),使用戶免遭經(jīng)濟(jì)損失。進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 在無人或少人值守的電信電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,除了對(duì)整組蓄電池的監(jiān)測(cè)外,還必須對(duì)單體電池
以前判斷蓄電池的好壞,一般是看蓄電池的密度、端電壓、極板顏色等,對(duì)于VRLA蓄電池,密度和極板顏色是無法看到的。現(xiàn)在比較通行的辦法是逐個(gè)對(duì)電池端電壓監(jiān)視(整組電池電壓是逐個(gè)電壓之和),抽樣對(duì)電池內(nèi)部的溫度與環(huán)境溫度比較。這樣就組成一個(gè)與無人或少人值守的電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合的電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖如圖3-60所示,圖中A為電流取樣點(diǎn),T為溫度取樣點(diǎn)。
蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖式中:1為充放電電流;R為電池內(nèi)阻,“+”時(shí)為充電狀態(tài),“-”時(shí)為放電狀態(tài);E為電池靜態(tài)電壓,E=0.85+d(d為電解液密度)。由上式可見,當(dāng)程控局進(jìn)行大電流電池放電時(shí),內(nèi)阻大的電池,端電壓明顯下降;反之,在電池充電時(shí),電阻大的電池端電壓明顯上升。當(dāng)電池組在帶載放電時(shí),維護(hù)人員可以對(duì)每個(gè)電池的放電情況一目了然。電池端電壓監(jiān)測(cè)模塊曲線圖如圖3-61所示,電池狀態(tài)為浮充一放電一浮充。其中22號(hào)電池在放電時(shí)端電壓明顯下降,說明22號(hào)電池質(zhì)量有問題。此組電池為2000Ah。建立蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要注意以下問題。
(1)蓄電池端電壓測(cè)量精度應(yīng)在毫伏級(jí),以保證蓄電池電壓指標(biāo)10mV級(jí)的要求。
(2)蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要能對(duì)整流設(shè)備逐臺(tái)遙開、遙關(guān)、遙信。在大、中容量的程控局做蓄電池帶通信負(fù)載的容量實(shí)驗(yàn)時(shí),避免整組電池的電壓一下子降到終了電壓之下,可以一半用整流設(shè)備提供,另一半讓蓄電池放電。這樣用遙開、遙關(guān)的辦法,即使在人少的情況下,既確保通信,又做帶載放電實(shí)驗(yàn)。
(3)在整流設(shè)備具備條件時(shí),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)VRLA蓄電池的浮充電壓作自動(dòng)溫度修正。一般蓄電池的基準(zhǔn)溫度為25℃,蓄電池浮充電壓值為2.23V×24=53.52V,浮充電壓值取為±3mV/(只·℃)(廠家對(duì)產(chǎn)品有特別說明的除外)。
例如,室溫為5℃時(shí),電壓修正值為2.23Vx24+(25-5)×0.003×24V=54.96V;室溫為35℃時(shí),電壓修正值為2.23V×24-(35-25)×0.003×24V=52.8V。
當(dāng)電池室沒有空調(diào),整流器又不能作自動(dòng)溫度修正時(shí),為了延長VRLA蓄電池壽命,根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁厍闆r,一年中可在冬季、夏季作兩次手動(dòng)溫度修正,春季、秋季不作修正。
(4)測(cè)量VRLA蓄電池的溫度探頭,每組至少兩只,測(cè)量室內(nèi)環(huán)境溫度探頭至少一只。二者正常溫差為1℃-2℃。由于VRLA蓄電池內(nèi)部氧循環(huán)的原因,負(fù)極溫度比正極更具代表性,將溫度探頭接到不良電池的負(fù)極上,與環(huán)境溫度的正常差值作比較,可以迅速發(fā)現(xiàn)不良電池的狀況。
(5)根據(jù)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)浮充電壓而言,普通鉛酸電池宜采用廠商規(guī)定值的上限;VRLA蓄電池應(yīng)采用廠商規(guī)定的下限。一般不推薦VRLA蓄電池采用周期均衡充電的方法。當(dāng)其經(jīng)常放電工作時(shí),應(yīng)掌握充入電量為放出電量的105%~110%,而不像普通鉛酸蓄電池充入電量為放出電量的120%。
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