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铅酸阀控蓄电池现场故障原因及案例的分析
只在乎你 2015-09-16
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铅酸蓄电池的发展历史已经超过了100余年,随着科技的进步和生产工艺的不断提升,铅酸蓄电的容量,效率,寿命和易于维护性都有了显着的提升。凭借自身非常好的性价比,和高放电效率,被广泛应用到了诸多领域。例如UPS,电信基站,光伏/风能储能,等等的各行各业。

然而,由于铅酸蓄电池行的专业人员相对较少,而终端用户又来自各行各业,难免会因为缺乏使用经验和相关的专业知识,而对蓄电池造成了不可逆的算坏。本文希望通过对实际案例的分析和总结,使非专业人士也能够对蓄电池故障形式有一定了解,以及掌握早期判定的方法。及时和厂家或专业技术人员联系,避免更大的事故和造成不可逆的损失。

内阻

由于铅酸蓄电池本身的化学特性,理论上说当铅酸蓄电池从成品之时开始,硫酸盐化就已经开始了。而随着时间的推移,硫酸盐化逐渐增多,从而致使了蓄电池容量的降低,最直接的反应就是内阻上升。当内阻超过标称值的50%时,此时蓄电池的重量将会降到标称值的80%。当内阻继续上升,电池容量快速下降。

例如:某电池的内阻标称值是5.0mΩ,标称容量为80AHC10,当内阻升高50%后,即=7.5mΩ,此时容量将仅为64AHC10左右。

所以,周期性的对蓄电池进行内阻检查是不可缺少的,发现内阻大于标称值50%的电池应及时给予更换或及时与相关技术人员沟通,这样才能保证整个电池组的稳定,保证系统后备时间符合设计标准。

 

开路电压与浮充电压

开路电压与浮充电压是两个不同的概念,需要区别对待。

开路电压(OpenCircuitVoltage):电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时(即没有电流通过两极时)电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。以理士UPS电池,LCP系列为例:LCP12-300是12V的蓄电池,标称电压为12V,当冲满电时,电池应>12.8V,此电压即为“开路电压”。

开路电压(OpenCircuitVoltage)的高低也可以反映电池状态,当开路电压<12.7V时即认为电池处于未充满电状态,此时在安装前需要给电池进行补电,否则极有可能出现在UPS放电回冲后,出现浮充电压不均的情况,或是频繁出现个别电池内阻上升的情况,给后期维护和系统稳定造成隐患。

当开路电压(OpenCircuitVoltage)小于<12V时,如果充电后仍未大于12.7V,此时极有可能是电池内部出现了故障,应及时给予更换或和相关技术人员联系。

这种电池绝对无能再使用,如果接入电池组,将会造成其它的电池浮充电压增高,出现过充情况,甚至引起整串电池“热失控”。

浮充电压(FloatVoltage):即UPS当电池处于充满状态时,充电器不会停止充电,仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池,此时的电流大约在0.0002-0.005C左右。这个电流就是为了补偿蓄电池的自放电情况,实时处于满电荷状态,随时可投入后备运行。

理士推荐的浮充电压(FloatVoltage)在13.5V~13.8V@25℃。如果蓄电池的浮充电压底过<13.3V时,在蓄电池某间隔内,可能发生了内部短路。此时需要对蓄电池进行及时更换或和相关技术人员联系。

 

故障案例分析–1.

某东南亚终端用户反馈,未满一年的电池已经不能放电(报废)。并且反馈,在UPS运行期间未出见过停电,浮充电压正常,维护记录齐全。再与客户沟通后,取得了电池的开路电压和内阻。记录显示,所有电池的开路电压全部<11V,内阻均超过标称值100%以上。

对这种开路电压异常的情况,首先对电池半电压测量后显示。结果显示电池半电压正常,未超过最大范围+/-0.05V。电池半电压正常可以说明:电池内部未出现短路情况。

虽尝试对送回样品进行横电流恢复性充电。在充电后,电池的开路电压仍<11V。由此可判定,电池已经损坏,用常规手段已经无法恢复,需要进行近一步的专业检查。

通过专业手段,取出电池的所有间隔,在用PH试纸检查后发现,部分间隔内的液体呈现中性,证明已无酸存在。对极板检查发现,正极板已严重软化,轻微弯折后板栅即以折断。正负极板硫酸盐化超过标准10倍以上。由此可以完全确认,电池是由于长期欠充电所造成的。完全属于用户使用不当所致。最后客户对此结论无任何异议。

 

故障案例分析–2.

某东南亚终端用户反馈,他们的很多组电池出现了严重臌涨,测量设备显示电池内阻无穷大,开路电压<2V。

积极和终端客户取得联系后,客户同意送回部分电池进行检查。初步检查发现,电池的安全阀已经严重变形,电池上部严重臌涨,并且边角已经开裂,并烧灼的痕迹。

以专业手段打开电池后发现,电池内部已经完全干涸,变形。电池已经完全损坏再无恢复的可能性。

再进一步与客户沟通后得知,因为缺乏维护经验,当某个电池出现低浮充电压时未能及时更换。因为是串联电路,当一个电池退网后,这些电压会分给其它的电池,这样同串其它的电池就会处于高电压充电状态。以此反复,最终造成恶性循环,进而引起热失控,以至于整串所有的电池损坏报废。

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