《通信电源（第4版）》课件第4章 通信用蓄电池.ppt

1、1第第4章章 通信用蓄电池通信用蓄电池2通信用蓄电池的类型通信用蓄电池的类型n直流供电系统和交流不间断电源系统中的蓄电池，直流供电系统和交流不间断电源系统中的蓄电池，现在一般采用现在一般采用阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池。n用于启动油机发电机组的启动电池，可采用普通用于启动油机发电机组的启动电池，可采用普通铅酸蓄电池，但这种电池自放电和水的损耗都很铅酸蓄电池，但这种电池自放电和水的损耗都很大，要定期补充蒸馏水。因此启动电池也宜采用大，要定期补充蒸馏水。因此启动电池也宜采用阀控式密封铅酸蓄电池。阀控式密封铅酸蓄电池。n在制造和使用过程中均对环境无污染的在制造和使用过程中均对环境无污染的

2、磷酸铁锂磷酸铁锂蓄电池蓄电池，已逐渐在通信局（站）应用。，已逐渐在通信局（站）应用。3阀控式密封铅酸蓄电池组举例阀控式密封铅酸蓄电池组举例14阀控式密封铅酸蓄电池组举例阀控式密封铅酸蓄电池组举例254.1 阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名及工作原理阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名及工作原理4.1.1 通信用阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名通信用阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名 例例1：GFM1000为额定电压为额定电压2V、额定容量、额定容量1000Ah的固定型（的固定型（G）阀控式（阀控式（F）密封（）密封（M）蓄电池。蓄电池。例例2：6FM65为内有为内有6只单体电池、额定电压只单体电池、额定电压

3、12V、额定容量、额定容量65Ah的阀控式（的阀控式（F）密封（）密封（M）蓄电池。属于移动型蓄电池。蓄电池。属于移动型蓄电池。64.1.2 阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池(VRLAB)的结构的结构n阀控式密封铅酸蓄电池由阀控式密封铅酸蓄电池由电池槽电池槽、正负极板组正负极板组、电解液电解液、隔板隔板、安全阀安全阀、引出端子引出端子等部分组成等部分组成。n正负极板组：正负极板组：n正极板上的活性物质是正极板上的活性物质是 二氧化铅二氧化铅（PbO2），），n负极板上的活性物质是负极板上的活性物质是绒状铅绒状铅（Pb）。）。n电解液为电解液为稀硫酸稀硫酸（H2SO4），按其状态不同分为

4、），按其状态不同分为贫液式贫液式电池电池和和胶体电池胶体电池。n正常工作时无氢氧气体逸出，因此不需要补充水，蓄电正常工作时无氢氧气体逸出，因此不需要补充水，蓄电池可以密封。池可以密封。7贫液式电池贫液式电池n贫液式电池贫液式电池用超细玻璃纤维（用超细玻璃纤维（AGM）做正、负极板间）做正、负极板间的隔板（隔膜）的隔板（隔膜），它有，它有93%以上的孔隙率，用以实现以上的孔隙率，用以实现以下功能：防止正负极板短路，吸收电解液，让导电以下功能：防止正负极板短路，吸收电解液，让导电离子畅通，阻挡杂质离子扩散，由离子畅通，阻挡杂质离子扩散，由10%左右的孔隙为左右的孔隙为正极析出的氧气扩散到负极进行复

5、合提供通道。采用正极析出的氧气扩散到负极进行复合提供通道。采用紧密装配工艺，隔板紧压极板表面，可防止极板活性紧密装配工艺，隔板紧压极板表面，可防止极板活性物质脱落。由于电解液全部吸附在超细玻璃纤维隔板物质脱落。由于电解液全部吸附在超细玻璃纤维隔板和极板中，因此和极板中，因此电池内没有流动的电解液电池内没有流动的电解液。n贫液式电池具有自放电小、充电效率高、内阻小、气贫液式电池具有自放电小、充电效率高、内阻小、气体复合率高等体复合率高等特点特点，是阀控式密封铅酸蓄电池的主流，是阀控式密封铅酸蓄电池的主流产品。产品。8胶体电池胶体电池n胶体电池胶体电池采用触变性二氧化硅凝胶（采用触变性二氧化硅凝胶

6、（GEL）吸收电解液）吸收电解液。胶体在凝固期间收缩形成胶体在凝固期间收缩形成微裂纹微裂纹，裂纹宽与，裂纹宽与AGM的孔的孔径在一个数量级，可为氧气复合提供通道。在电池使用径在一个数量级，可为氧气复合提供通道。在电池使用初期，电解液胶体不能形成大量微裂纹，氧的复合效率初期，电解液胶体不能形成大量微裂纹，氧的复合效率较低，因此安全阀频繁开启，有气体逸出。随着电池的较低，因此安全阀频繁开启，有气体逸出。随着电池的不断使用，微裂纹增加，氧的复合率达到正常状态。胶不断使用，微裂纹增加，氧的复合率达到正常状态。胶体电池的隔板是这种电池的专用体电池的隔板是这种电池的专用PVC隔板。隔板。n胶体电池采用胶体

7、电池采用富液式非紧密装配结构富液式非紧密装配结构。n胶体电池具有内阻较大、深放电恢复特性较好、较高温胶体电池具有内阻较大、深放电恢复特性较好、较高温度下的使用寿命较长等度下的使用寿命较长等特点特点。9电池槽电池槽n电池槽由槽壳和槽盖组成，用于盛装正负极板电池槽由槽壳和槽盖组成，用于盛装正负极板组、电解液及附件等。组、电解液及附件等。n电池槽材料应绝缘、阻燃、不渗漏、不变形。电池槽材料应绝缘、阻燃、不渗漏、不变形。槽壳与槽盖必须密封，以杜绝电解液或气体的槽壳与槽盖必须密封，以杜绝电解液或气体的泄漏。泄漏。n槽盖上设有单向安全阀，用于泄放高压盈余气槽盖上设有单向安全阀，用于泄放高压盈余气体，避免电

8、池槽发生炸裂。体，避免电池槽发生炸裂。n正、负极柱也设在槽盖上。正、负极柱也设在槽盖上。10安全阀安全阀nVRLA电池正常使用时保持气密和液密状态电池正常使用时保持气密和液密状态。当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体；当内部气压降低后，安全阀自动关释放气体；当内部气压降低后，安全阀自动关闭使电池密封。闭使电池密封。nYD/T 7992010通信用阀控式密封铅酸蓄通信用阀控式密封铅酸蓄电池电池6.11规定：安全阀的规定：安全阀的开阀压力开阀压力应在应在1035kPa范围内，范围内，闭阀压力闭阀压力应在应在330kPa范围内。范围内。4.1.3

9、阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理1.电动势电动势n铅酸蓄电池的正极板二氧化铅铅酸蓄电池的正极板二氧化铅(PbO2)与硫酸与硫酸(H2SO4)作作用失去电子，呈正电位；负极板绒状铅用失去电子，呈正电位；负极板绒状铅(Pb)与硫酸作用与硫酸作用有多余电子，呈负电位。蓄电池开路时正、负极之间的有多余电子，呈负电位。蓄电池开路时正、负极之间的电位差就是它的电动势电位差就是它的电动势E。即。即E 等于蓄电池的开路电压等于蓄电池的开路电压。n单体铅酸蓄电池单体铅酸蓄电池E 的标称值为的标称值为2V，出厂时单体电池开路，出厂时单体电池开路电压一般为电压一般为2.112.18V。n

10、电势与电解液密度有关，密度大电势会有所升高。电势与电解液密度有关，密度大电势会有所升高。n一组电池内，各电池间的开路电压，最高与最低差值应一组电池内，各电池间的开路电压，最高与最低差值应不大于不大于20mV（2V电池）、电池）、50mV（6V电池）、电池）、100mV（12V电池）。电池）。11122.电化学反应原理电化学反应原理n电化学反应方程：电化学反应方程：放电放电 PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4 充电充电 正极正极 电解液电解液 负极负极 正极正极 水水 负极负极13阀控电池的氧循环阀控电池的氧循环n普通铅酸蓄电池在充电后期普通铅酸蓄电池在充电后期，由于

11、正、负极板的活性，由于正、负极板的活性物质大部分已经恢复，充电电流会起分解水的作用，物质大部分已经恢复，充电电流会起分解水的作用，使使正极析出氧气正极析出氧气，负极析出氢气负极析出氢气。n阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池负极板活性物质的总量比正极负极板活性物质的总量比正极板多板多15%左右，电池充电至正极板已经充足时，负极左右，电池充电至正极板已经充足时，负极板尚未充电到额定容量的板尚未充电到额定容量的90%，同时负极板采用提高，同时负极板采用提高析氢过电位的板栅材料（如铅钙合金），因此在正常析氢过电位的板栅材料（如铅钙合金），因此在正常情况下，电池内情况下，电池内只有正极产生少量氧气

12、，负极不会产只有正极产生少量氧气，负极不会产生难以复合的氢气生难以复合的氢气；正极在充电后期产生的氧气扩散正极在充电后期产生的氧气扩散到负极绒状铅的表面，与其化合到负极绒状铅的表面，与其化合(变成氧化铅变成氧化铅PbO)，经化学反应最终复合为水，称为氧循环经化学反应最终复合为水，称为氧循环。143.端电压端电压n蓄电池放电时，端电压：蓄电池放电时，端电压：U=E-Ir n蓄电池充电时，端电压：蓄电池充电时，端电压：U=E+Ir n充时电充时电UE，放电时放电时U放电小时率放电小时率1时时=0.008/，放电小时率，放电小时率1时时=0.01/；t放电的环境温度（放电的环境温度（）。）。n温度下

13、降，蓄电池容量减小；温度升高，蓄电池容量增温度下降，蓄电池容量减小；温度升高，蓄电池容量增大。大。但阀控式密封铅酸蓄电池但阀控式密封铅酸蓄电池以以25为基准为基准，运行温度运行温度每升高每升高10，使用寿命约降低一半使用寿命约降低一半。374.4.4 蓄电池容量的选择蓄电池容量的选择 C10 式中式中 K安全系数，取安全系数，取1.25；I最大负载电流（最大负载电流（A）；）；T需要需要的放电小时数（的放电小时数（h）；）；放电容量系数（放电容量系数（其数值与其数值与T 值关联，见表值关联，见表4.1）；电池温度系数；电池温度系数；t电池的实际最低环境温度，有采暖时取电池的实际最低环境温度，有

14、采暖时取15,无采暖时取无采暖时取55。(无采暖有空调时可以取无采暖有空调时可以取10)n当采用两组蓄电池时，每组电池的额定容量按上式当采用两组蓄电池时，每组电池的额定容量按上式计算容量的一半来确定。计算容量的一半来确定。251tKIT确定放电小时数（后备时间）确定放电小时数（后备时间）T 的依据的依据38市电类别市电类别中小型综合通信局中小型综合通信局移动通信基站移动通信基站（无线设备（无线设备/传输设备）传输设备）一类一类1二类二类1213/12三类三类2324/20四类四类35/24YD/T 50402005规定的蓄电池放电小时数配置（举例）规定的蓄电池放电小时数配置（举例）备注：处于四

15、类市电的基站至少每站应配置备注：处于四类市电的基站至少每站应配置1台固定使用的油机发电机组，台固定使用的油机发电机组，另外每另外每5个此类基站应配置个此类基站应配置1台移动发电机组。台移动发电机组。39阀控式密封铅酸蓄电池容量系列阀控式密封铅酸蓄电池容量系列(Ah)*n移动型移动型12V电池：电池：25，38，50，65，80，100，200。n固定型（固定型（2V）电池：）电池：200，300，400，500，600，800，1000，1500，2000，3000。*此容量系列值供参考此容量系列值供参考。404.5.5 蓄电池的寿命蓄电池的寿命 n阀控式密封铅酸蓄电池在环境温度不超过阀控式密

16、封铅酸蓄电池在环境温度不超过30的情况下，的情况下，2V电池浮充寿命应不低于电池浮充寿命应不低于8年年，6V和和12V电池浮充寿命应不低于电池浮充寿命应不低于6年年（循循环寿命不少于环寿命不少于300次次）。）。n当蓄电池的实际容量（条件为当蓄电池的实际容量（条件为25、2V电池电池和和12V电池分别以电池分别以10小时率电流和小时率电流和20小时率小时率电流放电）低于额定容量的电流放电）低于额定容量的80%时，时，视为蓄视为蓄电池寿命终止电池寿命终止。41影响蓄电池使用寿命的因素影响蓄电池使用寿命的因素使用维护中的下列因素都会使蓄电池的使用寿命降低，应注使用维护中的下列因素都会使蓄电池的使用

17、寿命降低，应注意预防、纠正：意预防、纠正：环境温度高；环境温度高；浮充电压值或均充电压值偏高、均充时充电限流值过大或浮充电压值或均充电压值偏高、均充时充电限流值过大或充电未限流、均充时间过长等，导致充电未限流、均充时间过长等，导致蓄电池过充电蓄电池过充电；浮充电压或均充电压、充电限流值偏低，电池连接处接触浮充电压或均充电压、充电限流值偏低，电池连接处接触不良等，使不良等，使蓄电池长期充电不足蓄电池长期充电不足；蓄电池蓄电池过放电过放电，或者，或者放电终止后没有及时充电放电终止后没有及时充电；维护工作不到位。维护工作不到位。424.5 阀控密封铅酸蓄电池的安装与维护阀控密封铅酸蓄电池的安装与维护

18、4.5.1 对蓄电池运行环境的要求对蓄电池运行环境的要求 阀控式密封铅酸蓄电池能在环境温度阀控式密封铅酸蓄电池能在环境温度-20+45的条的条件下使用。在通信局件下使用。在通信局(站站)，它宜放置在有空调的机房，它宜放置在有空调的机房(房房间有定期通风换气装置间有定期通风换气装置)，机房温度宜保持在，机房温度宜保持在1030之间（最佳运行温度为之间（最佳运行温度为2025），相对湿度宜保持），相对湿度宜保持在在20%80%之间。不需专设电池室（防酸隔爆电池之间。不需专设电池室（防酸隔爆电池必须专设电池室）。必须专设电池室）。应避免阳光对蓄电池直射，朝阳窗户应作遮阳处理。应避免阳光对蓄电池直射，

19、朝阳窗户应作遮阳处理。蓄电池应离热源蓄电池应离热源2m 以上；蓄电池组中各电池应温度均以上；蓄电池组中各电池应温度均匀，温差不超过匀，温差不超过5。应确保蓄电池组之间、蓄电池组与其他设备之间有足够应确保蓄电池组之间、蓄电池组与其他设备之间有足够的维护通道，不小于的维护通道，不小于0.8m。楼面承重应满足要求。楼面承重应满足要求。434.5.2 对蓄电池安装与维护的一般要求对蓄电池安装与维护的一般要求 阀控式密封铅酸蓄电池和防酸隔爆蓄电池禁止混合使阀控式密封铅酸蓄电池和防酸隔爆蓄电池禁止混合使用在同一个供电系统中；不同厂家、不同型号、不同用在同一个供电系统中；不同厂家、不同型号、不同容量和不同时

20、期（出厂日期相差容量和不同时期（出厂日期相差1年以上）的阀控式年以上）的阀控式密封铅酸蓄电池严禁串、并联使用；新旧程度不同的密封铅酸蓄电池严禁串、并联使用；新旧程度不同的蓄电池不应在同一直流供电系统中混用。蓄电池不应在同一直流供电系统中混用。蓄电池禁止倒置运输。搬运和安装蓄电池时，应轻搬蓄电池禁止倒置运输。搬运和安装蓄电池时，应轻搬轻放，注意防止短路或电击。轻放，注意防止短路或电击。44对蓄电池安装与维护的一般要求（续对蓄电池安装与维护的一般要求（续1）安装前应逐个检查阀控式密封铅酸蓄电池的外观，不得安装前应逐个检查阀控式密封铅酸蓄电池的外观，不得有变形、漏液、裂纹及污渍，标志要清晰；清点连接

21、条、有变形、漏液、裂纹及污渍，标志要清晰；清点连接条、连接螺栓等配件是否齐全；用四位半数字万用表测量每连接螺栓等配件是否齐全；用四位半数字万用表测量每个蓄电池的开路电压，在一组电池中，开路电压最高与个蓄电池的开路电压，在一组电池中，开路电压最高与最低的差值应符合规定（如最低的差值应符合规定（如2V电池的差值应不大于电池的差值应不大于20mV）。）。蓄电池组尽可能卧式安装，这样有利于减少重力作用引蓄电池组尽可能卧式安装，这样有利于减少重力作用引起的电解液不均匀。安装后，应逐个检查电池间连接螺起的电解液不均匀。安装后，应逐个检查电池间连接螺栓是否拧紧，是否漏装垫圈；检查电池正负极连接是否栓是否拧紧

22、，是否漏装垫圈；检查电池正负极连接是否符合系统图的要求，电池组的总电压是否正常。符合系统图的要求，电池组的总电压是否正常。45对蓄电池安装与维护的一般要求（续对蓄电池安装与维护的一般要求（续2）蓄电池组中各电池之间的蓄电池组中各电池之间的连接电压降连接电压降（U），在），在1小小时率电流（时率电流（5.5I10）放电时，应不大于）放电时，应不大于10mV（在蓄（在蓄电池的极柱根部测量）。若放电电流小于电池的极柱根部测量）。若放电电流小于1小时率电流小时率电流值，则应按比例折算实测连接电压降来判断是否符合值，则应按比例折算实测连接电压降来判断是否符合要求。例如，实际放电电流等于要求。例如，实际放

23、电电流等于I10，则电池间的连接，则电池间的连接电压降应不大于电压降应不大于1.8mV。一个开关电源系统接入两组蓄电池时，两组电池的一个开关电源系统接入两组蓄电池时，两组电池的连连接线接线材质、长度和线径均应一致，使其线路电压降相材质、长度和线径均应一致，使其线路电压降相同。同。46对蓄电池安装与维护的一般要求（续对蓄电池安装与维护的一般要求（续3）每个蓄电池组至少选每个蓄电池组至少选2只标示电池，作为了解全组工作只标示电池，作为了解全组工作情况的参考。情况的参考。如具备动力及环境集中监控系统，应通过该系统对蓄电如具备动力及环境集中监控系统，应通过该系统对蓄电池组的总电压、电流、标示电池的单体

24、电压、温度进行池组的总电压、电流、标示电池的单体电压、温度进行监测，并定期对蓄电池组进行检测。通过电池监测装置监测，并定期对蓄电池组进行检测。通过电池监测装置了解电池充放电曲线及性能，发现故障及时处理。了解电池充放电曲线及性能，发现故障及时处理。UPS等使用的高电压电池组的维护通道应铺设绝缘胶垫。等使用的高电压电池组的维护通道应铺设绝缘胶垫。474.5.3 蓄电池组接入开关电源系统的方法蓄电池组接入开关电源系统的方法 n关键：防接错、关键：防接错、防打火防打火、连接牢靠。、连接牢靠。n先将蓄电池组应接地的一端，接入开关电源系统中的直先将蓄电池组应接地的一端，接入开关电源系统中的直流工作接地铜排

25、；流工作接地铜排；n开关电源开机开关电源开机，在将其输出浮充电压调到与蓄电池组实在将其输出浮充电压调到与蓄电池组实测端电压一致时测端电压一致时，将蓄电池组的非地端与开关电源的对，将蓄电池组的非地端与开关电源的对应母排连通（应母排连通（需要连接的两处电位相等，连接时就不会需要连接的两处电位相等，连接时就不会打火打火）。）。n连接好蓄电池后，将开关电源的浮充电压设置为正常值。连接好蓄电池后，将开关电源的浮充电压设置为正常值。如系新装电池，应以恒压限流方式进行补充充电。如系新装电池，应以恒压限流方式进行补充充电。484.5.4 蓄电池的充放电与浮充运行蓄电池的充放电与浮充运行 1蓄电池使用前的补充充

26、电蓄电池使用前的补充充电 n阀控式密封铅酸蓄电池在使用前无需初充电，但应进阀控式密封铅酸蓄电池在使用前无需初充电，但应进行补充充电。补充充电应采取恒压限流充电方式，按行补充充电。补充充电应采取恒压限流充电方式，按说明书的规定执行。一般情况下补充充电的充电电流说明书的规定执行。一般情况下补充充电的充电电流不大于不大于0.2C10（A），充电电压不大于），充电电压不大于2.35V/单体，单体，充电时间（均充时间）可设置为充电时间（均充时间）可设置为12小时（均充电压小时（均充电压2.35V/单体）或单体）或24小时（均充电压小时（均充电压2.30V/单体）。单体）。n新安装的蓄电池组在补充充电结束

27、后应进行放电试验：新安装的蓄电池组在补充充电结束后应进行放电试验：补充充电完毕静置补充充电完毕静置1小时后，在小时后，在25条件下用假负载条件下用假负载以以10小时放电率的恒定电流放电（电流波动不超过小时放电率的恒定电流放电（电流波动不超过1%），），放电终止电压为单体放电终止电压为单体1.8V。nYD/T7992010中规定，阀控式密封铅酸蓄电池中规定，阀控式密封铅酸蓄电池10小时率容量第小时率容量第1次循环应不低于次循环应不低于0.95 C10，第，第3次循环次循环之前应达到之前应达到C10。492蓄电池的充电蓄电池的充电 阀控式密封铅酸蓄电池组遇有下列情况之一时，应以阀控式密封铅酸蓄电池

28、组遇有下列情况之一时，应以恒压限流方式进行均衡充电（充电电流不得大于恒压限流方式进行均衡充电（充电电流不得大于0.2C10=2I10）：）：n浮充电压有两只以上低于浮充电压有两只以上低于2.18V/只只；n搁置不用时间超过搁置不用时间超过3个月个月；n全浮充运行达全浮充运行达6个月（或个月（或3个月）个月）；n放电深度超过额定容量的放电深度超过额定容量的20%。蓄电池充电终止的判断依据：阀控式密封铅酸蓄电池蓄电池充电终止的判断依据：阀控式密封铅酸蓄电池的充电量达到放出电量的的充电量达到放出电量的1.11.2倍，或充电后期充倍，或充电后期充电电流小于电电流小于0.005C10（A），或充电后期）

29、，或充电后期充电电流连充电电流连续续3小时不变化小时不变化，可视为充电终止。，可视为充电终止。503蓄电池的核对性放电试验及容量试验蓄电池的核对性放电试验及容量试验 由由2V电池组成的蓄电池组，每年应以实际负荷做一次电池组成的蓄电池组，每年应以实际负荷做一次核对性放电试验核对性放电试验，放出额定容量的放出额定容量的30%40%。在放。在放电过程中应关注是否存在落后电池，发现落后电池及时电过程中应关注是否存在落后电池，发现落后电池及时处理。处理。n所谓落后电池，就是蓄电池组放电时，单体端电压偏低所谓落后电池，就是蓄电池组放电时，单体端电压偏低的电池。的电池。处理落后电池的方法处理落后电池的方法，

30、一是一是全组电池均充，均全组电池均充，均充时间设定在充时间设定在10小时以上，落后严重时要进行三次充放小时以上，落后严重时要进行三次充放电循环；电循环；二是二是单体在线修复：将活化仪或充电机按正对单体在线修复：将活化仪或充电机按正对正负对负接入在线落后电池两端，对单体电池进行充电。正负对负接入在线落后电池两端，对单体电池进行充电。落后电池如不能修复，应对其进行更换。落后电池如不能修复，应对其进行更换。nUPS使用的使用的6V、12V蓄电池，宜每季度或每半年对蓄电蓄电池，宜每季度或每半年对蓄电池组做一次核对性放电试验。池组做一次核对性放电试验。51蓄电池的核对性放电试验及容量试验蓄电池的核对性放

31、电试验及容量试验(续续)由由2V电池组成的蓄电池组，每三年应做一次电池组成的蓄电池组，每三年应做一次容量试验容量试验，放出额定容量的放出额定容量的80%；使用六年后应每年一次。特别重；使用六年后应每年一次。特别重要的直流供电系统宜每二年对蓄电池组做一次容量试验，要的直流供电系统宜每二年对蓄电池组做一次容量试验，使用四年后每年一次。使用四年后每年一次。nUPS使用的使用的6V、12V蓄电池，应每年对蓄电池组做一次蓄电池，应每年对蓄电池组做一次容量试验。容量试验。蓄电池放电期间，应使用在线测试装置适时记录测试数蓄电池放电期间，应使用在线测试装置适时记录测试数据，或每小时测量并记录一次蓄电池的端电压

32、、单组放据，或每小时测量并记录一次蓄电池的端电压、单组放电电流。在容量试验的放电期末要随时测量，以免蓄电电电流。在容量试验的放电期末要随时测量，以免蓄电池过放电。池过放电。当蓄电池组中有单体电池达到放电终止电压当蓄电池组中有单体电池达到放电终止电压时时，应立即停止放电应立即停止放电。核对性放电试验或容量试验结束后，应及时充电，使蓄核对性放电试验或容量试验结束后，应及时充电，使蓄电池恢复其容量。此时应无计划内停电，并备好油机。电池恢复其容量。此时应无计划内停电，并备好油机。524蓄电池的浮充运行蓄电池的浮充运行n采用全浮充供电方式，蓄电池组绝大多数时间采用全浮充供电方式，蓄电池组绝大多数时间处于

33、浮充状态，处于浮充状态，浮充电压值应严格按照电池说浮充电压值应严格按照电池说明书确定，并注意温度补偿明书确定，并注意温度补偿。n准确设置浮充电压及其温度补偿，是正确使用准确设置浮充电压及其温度补偿，是正确使用维护阀控式密封铅酸蓄电池维护阀控式密封铅酸蓄电池最为重要最为重要的一个环的一个环节。节。534.5.5 蓄电池的日常维护检测蓄电池的日常维护检测 1基本要求基本要求 2保持电池清洁保持电池清洁 3物理性检查项目物理性检查项目 4相关参数设置的检测和调整相关参数设置的检测和调整5 维护周期表维护周期表见教材见教材P9192。544.5.6 蓄电池常见故障分析蓄电池常见故障分析 1电池失水电池

34、失水n现象现象:蓄电池失水使电解液密度升高因而开路电压较蓄电池失水使电解液密度升高因而开路电压较高，达高，达2.2V/只；但放电容量却较小，电池内只；但放电容量却较小，电池内阻显著增大，放电时端电压下降较快。阻显著增大，放电时端电压下降较快。55电池失水故障分析电池失水故障分析(续续1)n原因原因:蓄电池密封不严，安全阀开阀压力太小，导致正常充蓄电池密封不严，安全阀开阀压力太小，导致正常充电也有氧气逸出而失去水分（同时还会带出酸雾）。电也有氧气逸出而失去水分（同时还会带出酸雾）。浮充电压值或均充电压值偏高、均充时充电限流值过浮充电压值或均充电压值偏高、均充时充电限流值过大或充电未限流、均充时间

35、过长等，使得蓄电池过充电，大或充电未限流、均充时间过长等，使得蓄电池过充电，安全阀频繁开启逸出气体，造成水分损失。安全阀频繁开启逸出气体，造成水分损失。环境温度高。环境温度高。蓄电池的正极板栅腐蚀消耗水分。蓄电池的正极板栅腐蚀消耗水分。蓄电池杂质超标或电池受到污染使自放电速度增大，蓄电池杂质超标或电池受到污染使自放电速度增大，导致失水。导致失水。蓄电池的气体复合效率低于蓄电池的气体复合效率低于100%。电池正常充电也。电池正常充电也会有会有2%3%的氧气从电池中逸出，数年积累下来，失的氧气从电池中逸出，数年积累下来，失水量便可观。水量便可观。56电池失水故障分析电池失水故障分析(续续2)n危害

36、危害:阀控式密封铅酸蓄电池是贫液式电池，一旦失阀控式密封铅酸蓄电池是贫液式电池，一旦失去水分，电池容量就要下降，当水损失达到去水分，电池容量就要下降，当水损失达到3.5ml/Ah时，电池容量会降至初始容量的时，电池容量会降至初始容量的75%以下，电池寿命已经宣告终了。以下，电池寿命已经宣告终了。57电池失水故障分析电池失水故障分析(续续3)n对策对策:蓄电池应密封良好，安全阀的开阀压和闭蓄电池应密封良好，安全阀的开阀压和闭阀压适当。阀压适当。严格按照蓄电池厂家的规定来确定浮充电严格按照蓄电池厂家的规定来确定浮充电压值，并进行温度补偿；均充时也注意防止过压值，并进行温度补偿；均充时也注意防止过充

37、电。充电。控制环境温度，做好维护工作。控制环境温度，做好维护工作。582极板硫酸盐化极板硫酸盐化n现象：现象：充电时电池电压迅速升高，充不进电；放电时充电时电池电压迅速升高，充不进电；放电时电池电压迅速降低，放不出电。电池电压迅速降低，放不出电。59极板硫酸盐化故障分析（续极板硫酸盐化故障分析（续1）n原因：原因：浮充电压值或均充电压值偏低、均充时充电限流值浮充电压值或均充电压值偏低、均充时充电限流值太小、均充时间太短、电池连接处接触不良等，使得太小、均充时间太短、电池连接处接触不良等，使得蓄电池经常充电不足。蓄电池经常充电不足。蓄电池放电终止后没有及时充电。蓄电池放电终止后没有及时充电。蓄电

38、池过放电。蓄电池过放电。环境温度高，放电时加速生成硫酸铅结块。环境温度高，放电时加速生成硫酸铅结块。失水使电解液密度升高，导致硫酸盐化的速度加快。失水使电解液密度升高，导致硫酸盐化的速度加快。60极板硫酸盐化故障分析（续极板硫酸盐化故障分析（续2）n危害：危害：在正常状态下，蓄电池放电时极板上生成的硫酸铅颗在正常状态下，蓄电池放电时极板上生成的硫酸铅颗粒小、疏松，充电时容易转化成活性物质绒状铅和二粒小、疏松，充电时容易转化成活性物质绒状铅和二氧化铅。如果电池经常处于充电不足或过放电状态，氧化铅。如果电池经常处于充电不足或过放电状态，极板上就会逐渐极板上就会逐渐形成颗粒粗大形成颗粒粗大、坚硬的硫

39、酸铅结晶坚硬的硫酸铅结晶，充电时极板上活性物质难以恢复充电时极板上活性物质难以恢复，这就是极板硫酸盐这就是极板硫酸盐化化（简称极板硫化）。它（简称极板硫化）。它使得极板活性物质减少使得极板活性物质减少，蓄蓄电池容量下降电池容量下降、内阻增大内阻增大、寿命缩短寿命缩短。61极板硫酸盐化故障分析（续极板硫酸盐化故障分析（续3）n对策：对策：正确整定浮充电压值和均充电压值，并进行正确整定浮充电压值和均充电压值，并进行温度补偿；注意防止蓄电池充电不足。温度补偿；注意防止蓄电池充电不足。避免蓄电池过放电；蓄电池放电终止后及时避免蓄电池过放电；蓄电池放电终止后及时充电。充电。控制环境温度，做好维护工作。控

40、制环境温度，做好维护工作。治疗：全组均充治疗：全组均充；单体在线修复；单体在线修复。此外，使。此外，使用用“去硫化器去硫化器”可以抑制和减轻极板硫化可以抑制和减轻极板硫化。623蓄电池端电压均匀性劣化蓄电池端电压均匀性劣化n现象：现象：蓄电池寿命的中后期，各单只电池端电压均匀蓄电池寿命的中后期，各单只电池端电压均匀性变差。性变差。n原因：原因：生产电池时，各单只电池的性能不可能做生产电池时，各单只电池的性能不可能做到完全一致。到完全一致。过放电使电池间的差别加剧。过放电使电池间的差别加剧。各电池的开阀压和闭阀压不均匀。各电池的开阀压和闭阀压不均匀。63蓄电池端电压均匀性劣化故障分析蓄电池端电压

41、均匀性劣化故障分析(续续)n危害：危害：一旦均匀性劣化，将会产生恶性循环，加速电一旦均匀性劣化，将会产生恶性循环，加速电池组失效。池组失效。n对策：对策：尽可能避免蓄电池组过放电。尽可能避免蓄电池组过放电。对蓄电池组进行对蓄电池组进行放电放电/充电充电治疗。治疗。尽早处理落后电池。尽早处理落后电池。644.6 磷酸铁锂蓄电池简介磷酸铁锂蓄电池简介n阀控式密封铅酸蓄电池经过几十年的发展，已经被众多阀控式密封铅酸蓄电池经过几十年的发展，已经被众多行业广泛应用，但是这种蓄电池大量采用铅，在其开采行业广泛应用，但是这种蓄电池大量采用铅，在其开采和加工过程中均容易对环境造成污染。为了更好地保护和加工过程

42、中均容易对环境造成污染。为了更好地保护环境，国际电池界不断地探索研制新型蓄电池。环境，国际电池界不断地探索研制新型蓄电池。n磷酸铁锂蓄电池问世于磷酸铁锂蓄电池问世于1997年，年，是正极材料为磷酸铁锂是正极材料为磷酸铁锂（LiFePO4）的锂离子电池）的锂离子电池。它与阀控式密封铅酸蓄电。它与阀控式密封铅酸蓄电池相比，具有无污染、使用寿命长、体积小、质量轻、池相比，具有无污染、使用寿命长、体积小、质量轻、能大电流充放电、可耐受较高环境温度等优点，国内已能大电流充放电、可耐受较高环境温度等优点，国内已逐渐在电动车辆、移动通信等领域应用。逐渐在电动车辆、移动通信等领域应用。654.6.1 磷酸铁锂

43、蓄电池内部结构及工作原理磷酸铁锂蓄电池内部结构及工作原理图中左边橄榄石结构的图中左边橄榄石结构的磷酸磷酸铁锂（铁锂（LiFePO4）是电池的）是电池的正极正极，由铝箔与电池正极端，由铝箔与电池正极端子连接；右边是子连接；右边是碳（石墨）碳（石墨）构成的电池构成的电池负极负极，由铜箔与，由铜箔与电池负极端子连接；中间是电池负极端子连接；中间是聚合物聚合物隔膜隔膜，它把正极与负，它把正极与负极隔开，但锂离子极隔开，但锂离子Li+可以可以通过而电子通过而电子e-不能通过；电不能通过；电池的上下端之间是液态池的上下端之间是液态电解电解质质，为锂离子运动提供运输，为锂离子运动提供运输介质。介质。66磷酸

44、铁锂蓄电池的工作原理磷酸铁锂蓄电池的工作原理n磷酸铁锂蓄电池磷酸铁锂蓄电池充电时充电时，在充电电源的作用下，蓄电池，在充电电源的作用下，蓄电池内电流从正极流到负极，此时正极中的锂离子内电流从正极流到负极，此时正极中的锂离子Li+从磷酸从磷酸铁锂的晶格中脱出，经液态电解质这一桥梁，通过隔膜铁锂的晶格中脱出，经液态电解质这一桥梁，通过隔膜向负极迁移，并嵌入石墨负极的层状结构中；向负极迁移，并嵌入石墨负极的层状结构中；n与此同时，蓄电池外电流从负极流到正极，电子的运动与此同时，蓄电池外电流从负极流到正极，电子的运动方向与电流方向相反，即正极的电子经正极铝箔集流体、方向与电流方向相反，即正极的电子经正

45、极铝箔集流体、正极端子、外电路、负极端子、负极铜箔集流体，流到正极端子、外电路、负极端子、负极铜箔集流体，流到石墨负极，使负极的电荷达到平衡。石墨负极，使负极的电荷达到平衡。67磷酸铁锂蓄电池的工作原理（续）磷酸铁锂蓄电池的工作原理（续）n磷酸铁锂蓄电池磷酸铁锂蓄电池放电时放电时，蓄电池内电流从负极流到正极，蓄电池内电流从负极流到正极，此时负极中的锂离子此时负极中的锂离子Li+从石墨层间脱出，经液态电解质从石墨层间脱出，经液态电解质这一桥梁，通过隔膜向正极迁移，并嵌入正极材料的晶这一桥梁，通过隔膜向正极迁移，并嵌入正极材料的晶格中；格中；n与此同时，蓄电池外电流从正极经负载流到负极，即负与此同

46、时，蓄电池外电流从正极经负载流到负极，即负极的电子经负极铜箔集流体、负极端子、外电路、正极极的电子经负极铜箔集流体、负极端子、外电路、正极端子、正极铝箔集流体，流到磷酸铁锂正极，使正极的端子、正极铝箔集流体，流到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达到平衡。电荷达到平衡。n锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返脱嵌和嵌入，被形象地称为返脱嵌和嵌入，被形象地称为“摇椅电池摇椅电池”。684.6.2 磷酸铁锂蓄电池的特点磷酸铁锂蓄电池的特点1磷酸铁锂蓄电池的主要技术参数磷酸铁锂蓄电池的主要技术参数（1）单体电压）单体电压n磷酸铁锂蓄电池的单体磷酸铁

47、锂蓄电池的单体标称电压标称电压为为3.2V；n充满电后静置充满电后静置15分钟，分钟，开路电压开路电压约为约为3.3V；n放电性能好，放电时端电压大部分时间在放电性能好，放电时端电压大部分时间在3.2 3.0V范围内平缓地变化，范围内平缓地变化，3.0V以下电压下降以下电压下降快，快，放电截止电压放电截止电压为为2.0V。69磷酸铁锂蓄电池的主要技术参数（续磷酸铁锂蓄电池的主要技术参数（续1）（2）额定容量）额定容量 n根据我国通信行业标准根据我国通信行业标准YD/T2344.12011通信用磷通信用磷酸铁锂电池组酸铁锂电池组 第第1部分：集成式电池组部分：集成式电池组，通信用磷酸，通信用磷酸

48、铁锂电池组（标称电压铁锂电池组（标称电压48V）的额定容量，是指）的额定容量，是指环境温环境温度为度为252，电池组，电池组10小时率放电至终止电压小时率放电至终止电压（43.2V）所应提供的电量）所应提供的电量，用，用C10表示，单位为安时表示，单位为安时(Ah)；10小时率放电电流用小时率放电电流用I10表示，数值为表示，数值为0.1C10。n电池模块与电池管理系统集成为一体的电池模块与电池管理系统集成为一体的集成式电池组集成式电池组，YD/T 2344.12011中列出其中列出其额定容量系列为额定容量系列为：5、10、20、30、40、50、60、80、100Ah。分立式电池组则。分立式

49、电池组则已有额定容量几百安时（如已有额定容量几百安时（如500Ah）的产品。）的产品。70磷酸铁锂蓄电池的主要技术参数（续磷酸铁锂蓄电池的主要技术参数（续2）（3）工作温度范围）工作温度范围n磷酸铁锂蓄电池可以在环境温度磷酸铁锂蓄电池可以在环境温度-10+55的的条件下使用，条件下使用，充电环境温度：充电环境温度：055；放电环放电环境温度：境温度：-10+55。n需要注意的是，磷酸铁锂蓄电池低于需要注意的是，磷酸铁锂蓄电池低于0充电会充电会对电池有不可逆的损害，高于对电池有不可逆的损害，高于55充电可能会出充电可能会出现析锂现象而发生危险。现析锂现象而发生危险。712磷酸铁锂蓄电池的主要优点

50、磷酸铁锂蓄电池的主要优点 环保。磷酸铁锂蓄电池的所有原料都无毒，整个生产过环保。磷酸铁锂蓄电池的所有原料都无毒，整个生产过程无毒。程无毒。安全性强。磷酸铁锂蓄电池充放电过程中结构稳定，即安全性强。磷酸铁锂蓄电池充放电过程中结构稳定，即使电池内部或外部受到伤害也不燃烧、不爆炸。使电池内部或外部受到伤害也不燃烧、不爆炸。使用寿命长。磷酸铁锂蓄电池循环寿命可达使用寿命长。磷酸铁锂蓄电池循环寿命可达2000次以上。次以上。比能量较高。比能量指的是单位质量或单位体积的能量，比能量较高。比能量指的是单位质量或单位体积的能量，用用Wh/kg或或Wh/L来表示。磷酸铁锂蓄电池的来表示。磷酸铁锂蓄电池的“质量比