《通信電源（第4版）》課件第4章 通信用蓄電池

1第4章通信用蓄電池2通信用蓄電池的類型直流供電系統(tǒng)和交流不間斷電源系統(tǒng)中的蓄電池，現(xiàn)在一般采用閥控式密封鉛酸蓄電池。用于啟動油機發(fā)電機組的啟動電池，可采用普通鉛酸蓄電池，但這種電池自放電和水的損耗都很大，要定期補充蒸餾水。因此啟動電池也宜采用閥控式密封鉛酸蓄電池。在制造和使用過程中均對環(huán)境無污染的磷酸鐵鋰蓄電池，已逐漸在通信局（站）應(yīng)用。3閥控式密封鉛酸蓄電池組舉例14閥控式密封鉛酸蓄電池組舉例254.1閥控式密封鉛酸蓄電池的型號命名及工作原理4.1.1通信用閥控式密封鉛酸蓄電池的型號命名

?例1：GFM—1000為額定電壓2V、額定容量1000Ah的固定型（G）閥控式（F）密封（M）蓄電池。?例2：6—FM—65為內(nèi)有6只單體電池、額定電壓12V、額定容量65Ah的閥控式（F）密封（M）蓄電池。屬于移動型蓄電池。64.1.2閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLAB)的結(jié)構(gòu)閥控式密封鉛酸蓄電池由電池槽、正負(fù)極板組、電解液、隔板、安全閥、引出端子等部分組成。正負(fù)極板組：正極板上的活性物質(zhì)是

二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上的活性物質(zhì)是絨狀鉛（Pb）。電解液為稀硫酸（H2SO4），按其狀態(tài)不同分為貧液式電池和膠體電池。正常工作時無氫氧氣體逸出，因此不需要補充水，蓄電池可以密封。7貧液式電池貧液式電池用超細(xì)玻璃纖維（AGM）做正、負(fù)極板間的隔板（隔膜），它有93%以上的孔隙率，用以實現(xiàn)以下功能：防止正負(fù)極板短路，吸收電解液，讓導(dǎo)電離子暢通，阻擋雜質(zhì)離子擴散，由10%左右的孔隙為正極析出的氧氣擴散到負(fù)極進行復(fù)合提供通道。采用緊密裝配工藝，隔板緊壓極板表面，可防止極板活性物質(zhì)脫落。由于電解液全部吸附在超細(xì)玻璃纖維隔板和極板中，因此電池內(nèi)沒有流動的電解液。貧液式電池具有自放電小、充電效率高、內(nèi)阻小、氣體復(fù)合率高等特點，是閥控式密封鉛酸蓄電池的主流產(chǎn)品。8膠體電池膠體電池采用觸變性二氧化硅凝膠（GEL）吸收電解液。膠體在凝固期間收縮形成微裂紋，裂紋寬與AGM的孔徑在一個數(shù)量級，可為氧氣復(fù)合提供通道。在電池使用初期，電解液膠體不能形成大量微裂紋，氧的復(fù)合效率較低，因此安全閥頻繁開啟，有氣體逸出。隨著電池的不斷使用，微裂紋增加，氧的復(fù)合率達(dá)到正常狀態(tài)。膠體電池的隔板是這種電池的專用PVC隔板。膠體電池采用富液式非緊密裝配結(jié)構(gòu)。膠體電池具有內(nèi)阻較大、深放電恢復(fù)特性較好、較高溫度下的使用壽命較長等特點。9電池槽電池槽由槽殼和槽蓋組成，用于盛裝正負(fù)極板組、電解液及附件等。電池槽材料應(yīng)絕緣、阻燃、不滲漏、不變形。槽殼與槽蓋必須密封，以杜絕電解液或氣體的泄漏。槽蓋上設(shè)有單向安全閥，用于泄放高壓盈余氣體，避免電池槽發(fā)生炸裂。正、負(fù)極柱也設(shè)在槽蓋上。10安全閥VRLA電池正常使用時保持氣密和液密狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)部氣壓超過預(yù)定值時，安全閥自動開啟，釋放氣體；當(dāng)內(nèi)部氣壓降低后，安全閥自動關(guān)閉使電池密封。YD/T799—2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》6.11規(guī)定：安全閥的開閥壓力應(yīng)在10~35kPa范圍內(nèi)，閉閥壓力應(yīng)在3~30kPa范圍內(nèi)。4.1.3閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理

1.電動勢鉛酸蓄電池的正極板二氧化鉛(PbO2)與硫酸(H2SO4)作用失去電子，呈正電位；負(fù)極板絨狀鉛(Pb)與硫酸作用有多余電子，呈負(fù)電位。蓄電池開路時正、負(fù)極之間的電位差就是它的電動勢E。即E等于蓄電池的開路電壓。單體鉛酸蓄電池E的標(biāo)稱值為2V

，出廠時單體電池開路電壓一般為2.11~2.18V

。電勢與電解液密度有關(guān)，密度大電勢會有所升高。一組電池內(nèi)，各電池間的開路電壓，最高與最低差值應(yīng)不大于20mV（2V電池）、50mV（6V電池）、

100mV（12V電池）。11122.電化學(xué)反應(yīng)原理電化學(xué)反應(yīng)方程：

放電

PbO2+2H2SO4+Pb

PbSO4+2H2O+PbSO4

充電正極電解液負(fù)極正極水負(fù)極13閥控電池的氧循環(huán)普通鉛酸蓄電池在充電后期，由于正、負(fù)極板的活性物質(zhì)大部分已經(jīng)恢復(fù)，充電電流會起分解水的作用，使正極析出氧氣，負(fù)極析出氫氣。閥控式密封鉛酸蓄電池負(fù)極板活性物質(zhì)的總量比正極板多15%左右，電池充電至正極板已經(jīng)充足時，負(fù)極板尚未充電到額定容量的90%，同時負(fù)極板采用提高析氫過電位的板柵材料（如鉛鈣合金），因此在正常情況下，電池內(nèi)只有正極產(chǎn)生少量氧氣，負(fù)極不會產(chǎn)生難以復(fù)合的氫氣；正極在充電后期產(chǎn)生的氧氣擴散到負(fù)極絨狀鉛的表面，與其化合(變成氧化鉛PbO)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)最終復(fù)合為水，稱為氧循環(huán)。

143.端電壓蓄電池放電時，端電壓：

U=E-Ir

蓄電池充電時，端電壓：

U=E+Ir

充時電U>E，放電時U<E。

·由于硫酸鉛的導(dǎo)電性能比較差，因此放電后蓄電池的內(nèi)阻r增加。·放電時，電解液密度減小，E

值也相應(yīng)地有所降低；充電時，電解液密度增大，E

值相應(yīng)地有所升高。154.1.4閥控式密封鉛酸蓄電池的特點閥控式密封鉛酸蓄電池與防酸隔爆鉛酸蓄電池相比，主要有以下特點：質(zhì)量輕，體積小，能量體積比高；無酸霧逸出，不需要單獨設(shè)立電池室，可與主機同室放置；無需添加純水，維護工作量??；自放電小*；要求浮充電壓較高，并且對浮充電壓值要求嚴(yán)格。近年來出現(xiàn)的閥控式密封鉛布蓄電池，進一步減輕了質(zhì)量。這種蓄電池的正、負(fù)極板用復(fù)合鉛絲網(wǎng)布板柵涂膏制成（所謂復(fù)合鉛絲網(wǎng)布板柵，就是用玻璃纖維同軸鉛絲編織成的極板骨架）；在“電池型號”的末尾多一個漢語拼音字母B。*合格的閥控式密封鉛酸蓄電池，靜置28天后容量保存率不低于96%。164.2全浮充工作方式蓄電池的運行有充放電循環(huán)和浮充兩種工作方式。通信局（站）現(xiàn)在都采用全浮充工作方式，即整流器與蓄電池組并聯(lián)向負(fù)載（通信設(shè)備等）供電，正常情況下蓄電池組始終同整流器和負(fù)載并聯(lián)，充電時也不脫離負(fù)載。17全浮充電路原理圖+24V全浮充系統(tǒng)-48V全浮充系統(tǒng)184.2.1浮充電壓浮充電壓是指為補充自放電，使蓄電池保持完全充電狀態(tài)的連續(xù)小電流充電的電壓。浮充供電的整流器，平時輸出浮充電壓，并應(yīng)在自動穩(wěn)壓狀態(tài)工作，現(xiàn)在高頻開關(guān)整流器的穩(wěn)壓精度均應(yīng)達(dá)到≤±0.6%。自放電，是由于電池內(nèi)雜質(zhì)的存在，使正極板和負(fù)極板活性物質(zhì)逐漸被消耗而造成電池容量減小的現(xiàn)象。

閥控式密封鉛酸蓄電池必須嚴(yán)格按照蓄電池廠家的規(guī)定來確定浮充電壓值。以25℃為基準(zhǔn)，溫度變化時，閥控式密封鉛酸蓄電池單體浮充電壓應(yīng)按溫度補償系數(shù)（-3～-7）mV/℃進行修正（補償）。19浮充電壓不當(dāng)?shù)奈：Ω〕潆妷浩?/p>

：蓄電池充電不足，放電容量減少，并容易導(dǎo)致極板硫酸鹽化，會縮短蓄電池壽命。浮充電壓偏高：蓄電池過充電，將加劇正極板的腐蝕，并可能使蓄電池排氣頻繁、失水、溫度高，甚至造成蓄電池?zé)崾Э?，也會縮短蓄電池壽命。熱失控是電池的浮充電流與電池溫度發(fā)生積累性相互增強而使電池溫度急劇升高的現(xiàn)象，輕則使電池槽變形鼓脹，重則導(dǎo)致電池失效。

20防止對浮充電壓允許范圍的誤解YD/T799—2010中規(guī)定：蓄電池浮充電單體電壓為2.20~2.27V（25℃）。需要注意，這是指不同廠家生產(chǎn)的閥控式密封鉛酸蓄電池允許進網(wǎng)的浮充電壓范圍，而不是一個蓄電池成品的浮充電壓允許變化范圍。對于一種具體產(chǎn)品，閥控式密封鉛酸蓄電池的浮充電壓在25℃條件下是個確定值。21浮充電壓舉例例：某品牌閥控式密封鉛酸蓄電池，規(guī)定單體浮充電壓為2.23±0.02V(25℃)，溫度補償系數(shù)為-3mV/℃。-48V開關(guān)電源在25℃條件下，輸出的浮充電壓應(yīng)為-53.5V，當(dāng)電池的溫度變化時，浮充電壓的絕對值應(yīng)按-72mV/℃進行修正：若溫度為30℃，則應(yīng)為-53.1V，若溫度為10℃，則應(yīng)為-54.6V；+24V開關(guān)電源在25℃條件下，輸出的浮充電壓應(yīng)為+26.8V，當(dāng)電池的溫度變化時，浮充電壓值應(yīng)按-36mV/℃進行修正：若溫度為30℃，則應(yīng)+26.6V，若溫度為10℃，則應(yīng)為+27.3V。這樣可使電池性能達(dá)到最佳。蓄電池組的浮充電壓及溫度補償電壓值，均在開關(guān)電源的監(jiān)控器（又稱監(jiān)控模塊或控制器）上設(shè)置。22實現(xiàn)浮充電壓自動溫度補償?shù)臈l件

實現(xiàn)浮充電壓的自動溫度補償，除了開關(guān)電源設(shè)備要具有此項性能外，還必須將測量蓄電池溫度的溫度傳感器信號接入開關(guān)電源設(shè)備的相應(yīng)接口。23對蓄電池組中電池電壓均勻性的要求YD/T799—2010中規(guī)定：開路電壓：各電池最高與最低差值應(yīng)不大于20mV（2V電池）、50mV（6V電池）和100mV（12V電池）。浮充電壓：進入浮充狀態(tài)24小時后，各蓄電池之間的端電壓差應(yīng)不大于90mV（蓄電池組由不多于24只2V電池串聯(lián)組成時）、200mV（蓄電池組由多于24只2V電池串聯(lián)組成時）、240mV（6V電池）和480mV（12V電池）。244.2.2均充電壓為使蓄電池組中所有單體電池的電壓等達(dá)到均勻一致的充電，稱為均衡充電（簡稱均充）。對蓄電池進行均衡充電的電壓，稱為均衡充電電壓，簡稱均充電壓。蓄電池組遇有下列情況之一時，應(yīng)以恒壓限流方式進行均衡充電：

有2只以上單體電池浮充電壓低于2.18V；放電達(dá)20%以上額定容量；全浮充運行達(dá)6個月（或3個月）；擱置不用時間超過3個月。

25均充電壓（續(xù)）均充單體電壓為2.30~2.40V（25℃），按廠家要求執(zhí)行，并進行溫度補償。一般均充6~12小時，時間不宜太長，以免蓄電池過充電。例：廠家規(guī)定均充單體電壓為2.35V（25℃），在25℃條件下，-48V開關(guān)電源輸出的均充電壓應(yīng)為-56.4V，+24V開關(guān)電源輸出的均充電壓應(yīng)為+28.2V。蓄電池組的均充電壓值在開關(guān)電源的監(jiān)控器上設(shè)置。廠家指出無須均充的電池，均充電壓可設(shè)為與浮充電壓一致（或高0.1V），均充周期可設(shè)為最長時間（如999天）。264.2.3恒壓限流充電蓄電池放電后，應(yīng)及時充電。通信局（站）現(xiàn)在廣泛采用的充電方法是恒壓限流充電：整流器以穩(wěn)壓限流方式運行，蓄電池組不脫離負(fù)載，進行在線充電，其“恒壓”值一般為均充電壓。為了避免蓄電池遭受損害，閥控式密封鉛酸蓄電池的充電電流必須限制在不超過0.25C10（A），通常限制在0.2C10（A）以下（C10為蓄電池的額定容量）。蓄電池放電失去的電量應(yīng)及時得到補充，因此充電電流也不能太小。充電限流值一般取0.1C10（A）為宜。蓄電池的充電限流值等，預(yù)先在開關(guān)電源的監(jiān)控器上設(shè)定。恒壓限流充電實質(zhì)是先恒流充電后恒壓充電，二者結(jié)合。27恒壓限流充電過程“轉(zhuǎn)換電流”值可設(shè)置為每安時10mA，即0.01C10（A）；“保持時間”通?？稍?~180分鐘范圍內(nèi)設(shè)置，例如設(shè)為10分鐘。

284.3蓄電池的放電特性電量充足、性能良好的48V閥控式密封鉛酸蓄電池組在25℃條件下以10小時率電流放電時，其端電壓的變化情況大致是：放電大約半小時端電壓降至49V左右；放電1小時端電壓降至約48V；端電壓下降速度很慢、基本保持48V的時間大約7到8小時；此后端電壓下降速度比較快，降至43.2V時達(dá)到放電終止電壓，應(yīng)立即切斷放電回路，停止放電。蓄電池組停止放電后，其端電壓會反彈，48V電池組上升約5V左右。

29蓄電池的放電終止電壓放電終止電壓，是蓄電池以一定的放電率放電至能再反復(fù)充放電正常使用的最低電壓。固定型閥控式密封鉛酸蓄電池（2V電池）當(dāng)放電電流為0.1C10（A）～0.3C10（A）時，放電終止電壓為1.8V

。放電電流大，放電終止電壓可稍低。放電電流為0.55C10（A）時，放電終止電壓為1.75V

；放電電流為0.9C10（A）時，放電終止電壓為1.70V

。放電電流較小時，放電終止電壓較高。放電電流為0.05C10（A）時，放電終止電壓為1.85V；若放電電流更小，則放電終止電壓在1.9V以上。應(yīng)避免過放電；放電后應(yīng)及時充電。否則易使極板硫化。30蓄電池組中各電池放電電壓應(yīng)均衡

YD/T799—2010中規(guī)定，蓄電池組放電時，各蓄電池之間的端電壓差應(yīng)不大于：

200mV（2V電池）

350mV（6V電池）

600mV（12V電池）314.4蓄電池的容量及壽命

4.4.1蓄電池容量的概念充足電后的蓄電池放電到規(guī)定終止電壓所能供應(yīng)的電量(電流與時間的乘積)，稱為蓄電池的容量，用C表示；單位為Ah，即安培×小時。固定型鉛酸蓄電池的額定容量，是指環(huán)境溫度為25℃，電池以10小時放電率（10Hr）的恒定電流放電到終止電壓1.8V所能放出的電量，用C10表示。10小時率電流為（A）32蓄電池容量的概念（續(xù)）移動型鉛酸蓄電池（6V電池、12V電池）的額定容量，是指環(huán)境溫度為25±2℃，電池以20小時放電率（20Hr）的恒定電流放電到終止電壓n×1.75V（n為單體電池個數(shù)）所能放出的電量，用C20表示。20小時率電流為

（A）334.4.2蓄電池容量與放電率的關(guān)系放電率表示蓄電池的放電速率，通常采用時間率。多少小時放電率，就是指25℃條件下，蓄電池放電到終止電壓的時間為多少小時。放電小時數(shù)少，表明放電電流大，蓄電池的容量將下降。某放電小時率的蓄電池容量與蓄電池額定容量之比，稱為放電容量系數(shù)，用η表示。例如3小時率的η=0.75，表明這時蓄電池的實際容量為額定容量的75%。3小時率放電電流的數(shù)值為（A）34固定型蓄電池容量與放電率的關(guān)系放電小時數(shù)（h）放電容量系數(shù)（η）

放電電流（A）放電終止電壓（V）≥2010.05C10≥1.851010.1C101.8080.940.118C101.8060.880.147C10

1.8040.790.198C10

1.8030.750.25C10

1.8020.610.305C10

1.8010.550.55C101.750.50.450.9C10

1.70表4.135-48V蓄電池組的放電終止電壓放電小時率放電終止電壓2~10Hr-43.2V1Hr-42.0V20Hr-44.4V364.4.3蓄電池容量與電解液溫度的關(guān)系蓄電池容量與電解液溫度的關(guān)系用下式計算Ct=Ce[1+α(t－25)]

式中Ct—溫度為t℃時的電池容量；

Ce—基準(zhǔn)溫度（25℃）時的電池容量；

α—電池溫度系數(shù)，10小時率放電時α=0.006/℃，10>放電小時率≥1時α=0.008/℃，放電小時率<1時α=0.01/℃；

t—放電的環(huán)境溫度（℃）。溫度下降，蓄電池容量減小；溫度升高，蓄電池容量增大。但閥控式密封鉛酸蓄電池以25℃為基準(zhǔn)，運行溫度每升高10℃，使用壽命約降低一半。374.4.4蓄電池容量的選擇

C10≥式中K—安全系數(shù)，取1.25；

I—最大負(fù)載電流（A）；

T—需要的放電小時數(shù)（h）；

η—放電容量系數(shù)（其數(shù)值與T值關(guān)聯(lián)，見表4.1）；

α—電池溫度系數(shù)；

t—電池的實際最低環(huán)境溫度，有采暖時取15℃,無采暖時取5℃。(無采暖有空調(diào)時可以取10℃)當(dāng)采用兩組蓄電池時，每組電池的額定容量按上式計算容量的一半來確定。確定放電小時數(shù)（后備時間）T的依據(jù)38市電類別中小型綜合通信局移動通信基站（無線設(shè)備/傳輸設(shè)備）一類1—二類1~21~3/12三類2~32~4/20四類—3~5/24YD/T5040—2005規(guī)定的蓄電池放電小時數(shù)配置（舉例）備注：處于四類市電的基站至少每站應(yīng)配置1臺固定使用的油機發(fā)電機組，另外每5個此類基站應(yīng)配置1臺移動發(fā)電機組。39閥控式密封鉛酸蓄電池容量系列(Ah)*移動型12V電池：

25，38，50，65，80，100，200。固定型（2V）電池：

200，300，400，500，600，800，1000，1500，2000，3000。*此容量系列值供參考。404.5.5蓄電池的壽命

閥控式密封鉛酸蓄電池在環(huán)境溫度不超過30℃的情況下，2V電池浮充壽命應(yīng)不低于8年，6V和12V電池浮充壽命應(yīng)不低于6年（循環(huán)壽命不少于300次）。當(dāng)蓄電池的實際容量（條件為25℃、2V電池和12V電池分別以10小時率電流和20小時率電流放電）低于額定容量的80%時，視為蓄電池壽命終止。41影響蓄電池使用壽命的因素使用維護中的下列因素都會使蓄電池的使用壽命降低，應(yīng)注意預(yù)防、糾正：①環(huán)境溫度高；②浮充電壓值或均充電壓值偏高、均充時充電限流值過大或充電未限流、均充時間過長等，導(dǎo)致蓄電池過充電；③浮充電壓或均充電壓、充電限流值偏低，電池連接處接觸不良等，使蓄電池長期充電不足；④蓄電池過放電，或者放電終止后沒有及時充電；⑤維護工作不到位。

424.5閥控密封鉛酸蓄電池的安裝與維護

4.5.1對蓄電池運行環(huán)境的要求

①閥控式密封鉛酸蓄電池能在環(huán)境溫度-20~+45℃的條件下使用。在通信局(站)，它宜放置在有空調(diào)的機房(房間有定期通風(fēng)換氣裝置)，機房溫度宜保持在10～30℃之間（最佳運行溫度為20～25℃），相對濕度宜保持在20%～80%之間。不需專設(shè)電池室（防酸隔爆電池必須專設(shè)電池室）。②應(yīng)避免陽光對蓄電池直射，朝陽窗戶應(yīng)作遮陽處理。③蓄電池應(yīng)離熱源2m以上；蓄電池組中各電池應(yīng)溫度均勻，溫差不超過5℃。④應(yīng)確保蓄電池組之間、蓄電池組與其他設(shè)備之間有足夠的維護通道，不小于0.8m。⑤樓面承重應(yīng)滿足要求。434.5.2對蓄電池安裝與維護的一般要求①閥控式密封鉛酸蓄電池和防酸隔爆蓄電池禁止混合使用在同一個供電系統(tǒng)中；不同廠家、不同型號、不同容量和不同時期（出廠日期相差1年以上）的閥控式密封鉛酸蓄電池嚴(yán)禁串、并聯(lián)使用；新舊程度不同的蓄電池不應(yīng)在同一直流供電系統(tǒng)中混用。②蓄電池禁止倒置運輸。搬運和安裝蓄電池時，應(yīng)輕搬輕放，注意防止短路或電擊。44對蓄電池安裝與維護的一般要求（續(xù)1）③安裝前應(yīng)逐個檢查閥控式密封鉛酸蓄電池的外觀，不得有變形、漏液、裂紋及污漬，標(biāo)志要清晰；清點連接條、連接螺栓等配件是否齊全；用四位半數(shù)字萬用表測量每個蓄電池的開路電壓，在一組電池中，開路電壓最高與最低的差值應(yīng)符合規(guī)定（如2V電池的差值應(yīng)不大于20mV）。④蓄電池組盡可能臥式安裝，這樣有利于減少重力作用引起的電解液不均勻。安裝后，應(yīng)逐個檢查電池間連接螺栓是否擰緊，是否漏裝墊圈；檢查電池正負(fù)極連接是否符合系統(tǒng)圖的要求，電池組的總電壓是否正常。45對蓄電池安裝與維護的一般要求（續(xù)2）⑤蓄電池組中各電池之間的連接電壓降（ΔU），在1小時率電流（

5.5I10）放電時，應(yīng)不大于10mV（在蓄電池的極柱根部測量）。若放電電流小于1小時率電流值，則應(yīng)按比例折算實測連接電壓降來判斷是否符合要求。例如，實際放電電流等于I10，則電池間的連接電壓降應(yīng)不大于1.8mV。⑥一個開關(guān)電源系統(tǒng)接入兩組蓄電池時，兩組電池的連接線材質(zhì)、長度和線徑均應(yīng)一致，使其線路電壓降相同。46對蓄電池安裝與維護的一般要求（續(xù)3）⑦每個蓄電池組至少選2只標(biāo)示電池，作為了解全組工作情況的參考。⑧如具備動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)通過該系統(tǒng)對蓄電池組的總電壓、電流、標(biāo)示電池的單體電壓、溫度進行監(jiān)測，并定期對蓄電池組進行檢測。通過電池監(jiān)測裝置了解電池充放電曲線及性能，發(fā)現(xiàn)故障及時處理。⑨UPS等使用的高電壓電池組的維護通道應(yīng)鋪設(shè)絕緣膠墊。474.5.3蓄電池組接入開關(guān)電源系統(tǒng)的方法

關(guān)鍵：防接錯、防打火、連接牢靠。先將蓄電池組應(yīng)接地的一端，接入開關(guān)電源系統(tǒng)中的直流工作接地銅排；開關(guān)電源開機，在將其輸出浮充電壓調(diào)到與蓄電池組實測端電壓一致時，將蓄電池組的非地端與開關(guān)電源的對應(yīng)母排連通（需要連接的兩處電位相等，連接時就不會打火）。連接好蓄電池后，將開關(guān)電源的浮充電壓設(shè)置為正常值。如系新裝電池，應(yīng)以恒壓限流方式進行補充充電。484.5.4蓄電池的充放電與浮充運行

1．蓄電池使用前的補充充電閥控式密封鉛酸蓄電池在使用前無需初充電，但應(yīng)進行補充充電。補充充電應(yīng)采取恒壓限流充電方式，按說明書的規(guī)定執(zhí)行。一般情況下補充充電的充電電流不大于0.2C10（A），充電電壓不大于2.35V/單體，充電時間（均充時間）可設(shè)置為12小時（均充電壓2.35V/單體）或24小時（均充電壓2.30V/單體）。新安裝的蓄電池組在補充充電結(jié)束后應(yīng)進行放電試驗：補充充電完畢靜置1小時后，在25℃條件下用假負(fù)載以10小時放電率的恒定電流放電（電流波動不超過1%），放電終止電壓為單體1.8V。YD/T799—2010中規(guī)定，閥控式密封鉛酸蓄電池10小時率容量第1次循環(huán)應(yīng)不低于0.95C10，第3次循環(huán)之前應(yīng)達(dá)到C10。492．蓄電池的充電

①閥控式密封鉛酸蓄電池組遇有下列情況之一時，應(yīng)以恒壓限流方式進行均衡充電（充電電流不得大于0.2C10=2I10）：浮充電壓有兩只以上低于2.18V/只；擱置不用時間超過3個月；全浮充運行達(dá)6個月（或3個月）；放電深度超過額定容量的20%。②蓄電池充電終止的判斷依據(jù)：閥控式密封鉛酸蓄電池的充電量達(dá)到放出電量的1.1～1.2倍，或充電后期充電電流小于0.005C10（A），或充電后期充電電流連續(xù)3小時不變化，可視為充電終止。503．蓄電池的核對性放電試驗及容量試驗

①由2V電池組成的蓄電池組，每年應(yīng)以實際負(fù)荷做一次核對性放電試驗，放出額定容量的30%～40%。在放電過程中應(yīng)關(guān)注是否存在落后電池，發(fā)現(xiàn)落后電池及時處理。所謂落后電池，就是蓄電池組放電時，單體端電壓偏低的電池。處理落后電池的方法，一是全組電池均充，均充時間設(shè)定在10小時以上，落后嚴(yán)重時要進行三次充放電循環(huán)；二是單體在線修復(fù)：將活化儀或充電機按正對正負(fù)對負(fù)接入在線落后電池兩端，對單體電池進行充電。落后電池如不能修復(fù)，應(yīng)對其進行更換。UPS使用的6V、12V蓄電池，宜每季度或每半年對蓄電池組做一次核對性放電試驗。51蓄電池的核對性放電試驗及容量試驗(續(xù))②由2V電池組成的蓄電池組，每三年應(yīng)做一次容量試驗，放出額定容量的80%；使用六年后應(yīng)每年一次。特別重要的直流供電系統(tǒng)宜每二年對蓄電池組做一次容量試驗，使用四年后每年一次。UPS使用的6V、12V蓄電池，應(yīng)每年對蓄電池組做一次容量試驗。③蓄電池放電期間，應(yīng)使用在線測試裝置適時記錄測試數(shù)據(jù)，或每小時測量并記錄一次蓄電池的端電壓、單組放電電流。在容量試驗的放電期末要隨時測量，以免蓄電池過放電。當(dāng)蓄電池組中有單體電池達(dá)到放電終止電壓時，應(yīng)立即停止放電。④核對性放電試驗或容量試驗結(jié)束后，應(yīng)及時充電，使蓄電池恢復(fù)其容量。此時應(yīng)無計劃內(nèi)停電，并備好油機。524．蓄電池的浮充運行采用全浮充供電方式，蓄電池組絕大多數(shù)時間處于浮充狀態(tài)，浮充電壓值應(yīng)嚴(yán)格按照電池說明書確定，并注意溫度補償。準(zhǔn)確設(shè)置浮充電壓及其溫度補償，是正確使用維護閥控式密封鉛酸蓄電池最為重要的一個環(huán)節(jié)。534.5.5蓄電池的日常維護檢測

1．基本要求2．保持電池清潔3．物理性檢查項目4．相關(guān)參數(shù)設(shè)置的檢測和調(diào)整5．維護周期表見教材P91~92。544.5.6蓄電池常見故障分析

1．電池失水現(xiàn)象:

蓄電池失水使電解液密度升高因而開路電壓較高，達(dá)2.2V/只；但放電容量卻較小，電池內(nèi)阻顯著增大，放電時端電壓下降較快。55電池失水故障分析(續(xù)1)原因:①蓄電池密封不嚴(yán)，安全閥開閥壓力太小，導(dǎo)致正常充電也有氧氣逸出而失去水分（同時還會帶出酸霧）。②浮充電壓值或均充電壓值偏高、均充時充電限流值過大或充電未限流、均充時間過長等，使得蓄電池過充電，安全閥頻繁開啟逸出氣體，造成水分損失。③環(huán)境溫度高。④蓄電池的正極板柵腐蝕消耗水分。⑤蓄電池雜質(zhì)超標(biāo)或電池受到污染使自放電速度增大，導(dǎo)致失水。⑥蓄電池的氣體復(fù)合效率低于100%。電池正常充電也會有2%～3%的氧氣從電池中逸出，數(shù)年積累下來，失水量便可觀。56電池失水故障分析(續(xù)2)危害:

閥控式密封鉛酸蓄電池是貧液式電池，一旦失去水分，電池容量就要下降，當(dāng)水損失達(dá)到3.5ml/Ah時，電池容量會降至初始容量的75%以下，電池壽命已經(jīng)宣告終了。57電池失水故障分析(續(xù)3)對策:①蓄電池應(yīng)密封良好，安全閥的開閥壓和閉閥壓適當(dāng)。②嚴(yán)格按照蓄電池廠家的規(guī)定來確定浮充電壓值，并進行溫度補償；均充時也注意防止過充電。③控制環(huán)境溫度，做好維護工作。582．極板硫酸鹽化現(xiàn)象：充電時電池電壓迅速升高，充不進電；放電時電池電壓迅速降低，放不出電。59極板硫酸鹽化故障分析（續(xù)1）原因：

①浮充電壓值或均充電壓值偏低、均充時充電限流值太小、均充時間太短、電池連接處接觸不良等，使得蓄電池經(jīng)常充電不足。②蓄電池放電終止后沒有及時充電。③蓄電池過放電。④環(huán)境溫度高，放電時加速生成硫酸鉛結(jié)塊。⑤失水使電解液密度升高，導(dǎo)致硫酸鹽化的速度加快。60極板硫酸鹽化故障分析（續(xù)2）危害：

在正常狀態(tài)下，蓄電池放電時極板上生成的硫酸鉛顆粒小、疏松，充電時容易轉(zhuǎn)化成活性物質(zhì)絨狀鉛和二氧化鉛。如果電池經(jīng)常處于充電不足或過放電狀態(tài)，極板上就會逐漸形成顆粒粗大、堅硬的硫酸鉛結(jié)晶，充電時極板上活性物質(zhì)難以恢復(fù)，這就是極板硫酸鹽化（簡稱極板硫化）。它使得極板活性物質(zhì)減少，蓄電池容量下降、內(nèi)阻增大、壽命縮短。61極板硫酸鹽化故障分析（續(xù)3）對策：①正確整定浮充電壓值和均充電壓值，并進行溫度補償；注意防止蓄電池充電不足。②避免蓄電池過放電；蓄電池放電終止后及時充電。③控制環(huán)境溫度，做好維護工作。④治療：全組均充；單體在線修復(fù)。此外，使用“去硫化器”可以抑制和減輕極板硫化。

623．蓄電池端電壓均勻性劣化現(xiàn)象：蓄電池壽命的中后期，各單只電池端電壓均勻性變差。原因：①生產(chǎn)電池時，各單只電池的性能不可能做到完全一致。②過放電使電池間的差別加劇。③各電池的開閥壓和閉閥壓不均勻。63蓄電池端電壓均勻性劣化故障分析(續(xù))危害：一旦均勻性劣化，將會產(chǎn)生惡性循環(huán)，加速電池組失效。對策：①盡可能避免蓄電池組過放電。②對蓄電池組進行放電/充電治療。③盡早處理落后電池。

644.6磷酸鐵鋰蓄電池簡介閥控式密封鉛酸蓄電池經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)被眾多行業(yè)廣泛應(yīng)用，但是這種蓄電池大量采用鉛，在其開采和加工過程中均容易對環(huán)境造成污染。為了更好地保護環(huán)境，國際電池界不斷地探索研制新型蓄電池。磷酸鐵鋰蓄電池問世于1997年，是正極材料為磷酸鐵鋰（LiFePO4）的鋰離子電池。它與閥控式密封鉛酸蓄電池相比，具有無污染、使用壽命長、體積小、質(zhì)量輕、能大電流充放電、可耐受較高環(huán)境溫度等優(yōu)點，國內(nèi)已逐漸在電動車輛、移動通信等領(lǐng)域應(yīng)用。654.6.1磷酸鐵鋰蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理圖中左邊橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰（LiFePO4）是電池的正極，由鋁箔與電池正極端子連接；右邊是碳（石墨）構(gòu)成的電池負(fù)極，由銅箔與電池負(fù)極端子連接；中間是聚合物隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過；電池的上下端之間是液態(tài)電解質(zhì)，為鋰離子運動提供運輸介質(zhì)。66磷酸鐵鋰蓄電池的工作原理磷酸鐵鋰蓄電池充電時，在充電電源的作用下，蓄電池內(nèi)電流從正極流到負(fù)極，此時正極中的鋰離子Li+從磷酸鐵鋰的晶格中脫出，經(jīng)液態(tài)電解質(zhì)這一橋梁，通過隔膜向負(fù)極遷移，并嵌入石墨負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)中；與此同時，蓄電池外電流從負(fù)極流到正極，電子的運動方向與電流方向相反，即正極的電子經(jīng)正極鋁箔集流體、正極端子、外電路、負(fù)極端子、負(fù)極銅箔集流體，流到石墨負(fù)極，使負(fù)極的電荷達(dá)到平衡。67磷酸鐵鋰蓄電池的工作原理（續(xù)）磷酸鐵鋰蓄電池放電時，蓄電池內(nèi)電流從負(fù)極流到正極，此時負(fù)極中的鋰離子Li+從石墨層間脫出，經(jīng)液態(tài)電解質(zhì)這一橋梁，通過隔膜向正極遷移，并嵌入正極材料的晶格中；與此同時，蓄電池外電流從正極經(jīng)負(fù)載流到負(fù)極，即負(fù)極的電子經(jīng)負(fù)極銅箔集流體、負(fù)極端子、外電路、正極端子、正極鋁箔集流體，流到磷酸鐵鋰正極，使正極的電荷達(dá)到平衡。鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返脫嵌和嵌入，被形象地稱為“搖椅電池”。684.6.2磷酸鐵鋰蓄電池的特點

1．磷酸鐵鋰蓄電池的主要技術(shù)參數(shù)（1）單體電壓磷酸鐵鋰蓄電池的單體標(biāo)稱電壓為3.2V；充滿電后靜置15分鐘，開路電壓約為3.3V；放電性能好，放電時端電壓大部分時間在3.2~3.0V范圍內(nèi)平緩地變化，3.0V以下電壓下降快，放電截止電壓為2.0V。69磷酸鐵鋰蓄電池的主要技術(shù)參數(shù)（續(xù)1）（2）額定容量

根據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T2344.1—2011《通信用磷酸鐵鋰電池組第1部分：集成式電池組》，通信用磷酸鐵鋰電池組（標(biāo)稱電壓48V）的額定容量，是指環(huán)境溫度為25±2℃，電池組10小時率放電至終止電壓（43.2V）所應(yīng)提供的電量，用C10表示，單位為安時

(Ah)；10小時率放電電流用I10表示，數(shù)值為0.1C10。電池模塊與電池管理系統(tǒng)集成為一體的集成式電池組，YD/T2344.1—2011中列出其額定容量系列為：5、10、20、30、40、50、60、80