双登蓄电池6-GFM-50

 双登蓄电池通讯基站的维护与修复
 
双登电池作为后备电源的大容量双登蓄电池'>蓄电池（以下简称“电池”）是基站电源的保障。在国内出现“电荒”的时候，后备电源的可靠性显得格外重要。在长三角和珠三角地区，每周内停三供四的时间很多，甚至出现停四供三更加严重的局面。多数处于野外的基站，其供电是难以保证都是采用一、二类电源的，这样，电池的可靠性题目尤其严重。
固然目前的科学技术飞速发展，近年铅酸蓄电池'>蓄电池的发展也比较快，基本上以大型阀控密封式铅酸蓄电池代替了防酸隔爆型电池。就是大型阀控密封式铅酸蓄电池近些年也在发展。但是大容量的固定电池还是以铅酸蓄电池为一的选择。如何延长铅酸蓄电池的正常使用寿命，一直是业内人士探讨的主要题目。
双登电池作为中国高科技新生代能源存储产品研发、生产和销售基地，一直在我国的电池业版图中拥有重要地位。在前不久由中国轻工业联合会评选的2013年中国轻工业*企业名单中，双登集团荣登2013中国轻工业*榜，成为为数不多的**电池企业之一。
        双登蓄电池已涵盖2V、12V AGM和胶体阀控密封铅蓄电池，2V、6V和12V富液式铅双登蓄电池，2V、6V和12V卷绕式电池，24V、36V和48V动力铅蓄电池组；通讯用锂离子电池及其材料、卷绕电池、非晶硅复合薄膜太阳能电池、风光互补太阳能系统快速扩张，现已可批量生产太阳能电池组件和独立供电风光互补太阳能系统；公司在智能电网领域“太阳能组件离并网发电系统”“风光互补发电系统”、“光纤入户OPLC”、“特高压**高压用大截面积导线”、“智能化小区”、“国家电网公司智能化充电系统”“国家电网储能电站（双登储能电池的应用）”；双登在新能源汽车领域车用锂离子电池系统、平板AGM电池系统、**级电池、牵引电池等，广泛应用在电动自行车、电动汽车。其中锂离子动力电池系统已成功应用在上海公共汽车上，运行效果良好。
 
 
相同的电池，在不同的设备条件、不同的使用条件和不同维护条件下使用寿命相差很大。这就需要在设备条件、使用条件和维护条件上寻找其差异。而电池失效的的几个主要现象是：
a．正极板软化；
b．正极板板栅腐蚀；
c．负极板硫化；
d．失水；
e．少数电池出现热失控（包括电池鼓胀）。
下面，就以电池失效模式来探讨设备条件、使用条件和维护条件对电池失效的影响及其应对方法。
一、电池的失效模式及其原因
1、电池的正极板软化
电池的正极板是由板栅和活性物质组成的，其中活性物质的有效成分就是氧化铅。放电的时候氧化铅转为硫酸铅，充电的时候硫酸铅转为氧化铅。氧化铅是由α氧化铅和β氧化铅组成的，在2种氧化铅中以其中α氧化铅荷电能力小但是体积大，比β氧化铅坚硬，主要起支撑作用；β氧化铅恰好相反，荷电能力大但是体积小，比α氧化铅软，主要起荷电作用。α氧化铅是在碱性环境中天生的，在电池内部一旦出现参与放电以后，充电只能够生产β氧化铅。正极板的活性物质是多孔结构的，就与电解液——硫酸的接触面积来说，多孔结构是平面的数十倍。假如α氧化铅参与放电以后，重新充电以后只能够天生β氧化铅，这样就失往了支撑，不仅仅会产生正极板活性物质脱落，而且脱落的活性物质还会堵塞正极板的微孔，导致正极板参与反应的真实面积下降，形成电池容量的下降。后备电源的电池使用年限要求比较严格，对电池的容量要求比较宽，因此后备电源使用的电池α氧化铅和β氧化铅比例比深循环的动力型电池大一些。为了减少α氧化铅参与放电，一般控制放电深度仅仅为40％。随着电池的使用时间的增加，电池的容量下降，新电池放电40％的电量，对于旧电池来说必然**过40％的，所以旧电池就相当于放电深度深，电池的正极板软化也会被加速。所以，电池的容量寿命曲线的后期下降速率远远高于中期。电池容量越小，放电深度越深，α氧化铅损失也越多，正极板软化也越严重，导致电池容量下降越快，形成了恶性循环。
这样，电池的放电深度需要严格控制。实现这个控制的是靠基站的电源治理系统的设置。目前控制电池放电深度的主要标准还是一次放电量和放电电压。这样，尽可能避免在应急的时候强制放电，而应该按照放电量来增加电池的容量。

2、电池的正极板腐蚀
正极板的板栅中的铅在充电过程中或被氧化为氧化铅，并且不能够再还原为铅，形成正极板腐蚀。而氧化铅的体积比铅的体积大，形成体积线性增加变形，使正极板活性物质与板栅脱离，导致正极板失效。而过充电会严重加速正极板腐蚀。我们一般以为不会产生过充电状态。实际上，基站的浮充电压假如跟不上环境温度的上升而进行下降的补偿，过充电就产生了。如基站的空调不够或者损坏，电池的过充电也会产生。这样电池的正极板板栅在不同的使用条件下会有不同的腐蚀速度。长三角和珠三角地区的正极板腐蚀也会比内地严重，这与电池的使用环境温度关系密切。
3、电池的负极板硫化
电池放电以后，负极板的铅转换为硫酸铅，假如不及时充电或者充电时间比较长，这些硫酸铅晶体就会逐步聚积而形成粗大的硫酸铅结晶，采用普通的充电方式是无法恢复的所以称为不可逆硫酸铅盐化，简称硫化。
在折合单格电压为2.25V的浮充状态下，电池基本布满电需要一周的时间，完全布满电需要28天的时间，其间电池就处于欠充电状态。在电池放电以后的12小时，就可以发现产生粗大的硫酸铅结晶。在发生电荒的地区，电池的硫化相当严重。
在一般浮充状态下使用，随着昼夜环境温度的变化，硫酸铅结晶也会聚积而形成粗大硫酸铅结晶而导致硫化。
在冬季环境温度比较低的时候，电池的浮充电压应该相应的提升，假如浮充电设备没有依据室温相应的调解上升，电池欠充电就会产生，电池硫化也就产生了。
失水的电池相当于电解液的硫酸浓度上升，也形成了加速电池硫化的条件。
较快速的充电可以抑制电池的硫化，基站的充电电流相对都比较小，所以硫化程度比充电电流大的电池严重。另外，浮充电压波动越小，浮充电流的扰动越小，也形成了电池硫化的条件。
采用低锑合金的正极板的电池，浮充电压比较低，也比其它铅钙锡铝合金电池更加轻易出现硫化。
从上面的硫化失效原因看看，很多电池是无法避免的。特别是电池组发生单体电池落后的时候，个别落后的单体电池处于欠充电状态，这样该电池比其它电池更加轻易硫化。
电池一旦出现硫化，靠单纯的浮充和均充是无法解决的，必须采取其它措施。目前我公司的技术主要就是消除电池的硫化，使之恢复原有标称容量，重新投进使用。
4、电池的失水
电池充电达到单体电池2.35V（25℃）以后，就会进进正极板大量析氧状态，对于密封电池来说，负极板具备了氧复合能力。假如充电电流比较大，负极板的氧复合反应跟不上析氧的速度，气体会**开排气阀而形成失水。假如充电电压达到2.42V（25℃），电池的负极板会析氢，而氢气不能够类似氧循环那样被正极板吸收，只能够增加电池气室的气压，最后会被排出气室而形成失水。电池具备负的温度特性，其析气也与温度特性一致。当电池温升以后，电池的析气电压也会下降，温升会导致电池轻易析气失水。长三角和珠三角地区夏季环境温度比较高，假如没有空调或者空调容量不足，会使电池失水增加。假如单体电池的浮充电压折合为2.25V，在30℃的时候，电池失水比25℃条件下增加一倍，在40℃条件下，电池失水是25℃的8倍左右，除非相应的降低浮充电压。
假如电池的正极板含锑，随着锑的循环，部分的转移到负极板上面。由于氢离子在锑还原的**电势约低200mV，于是负极板锑的积累会导致电池的充电电压降低，充电的大部分电流用来做水分解而形成失水。所以，在大型固定型电池中应该逐步淘汰低锑正极板的电池。另外，对在电池生产过程中，应该严格控制铅钙锡铝正极板的含量。
5、电池的热失控
电池在均充状态时，充电电压会达到折合单格2.4V，这个电压**过了电池正极板大量析氧的电压，特别是在高温环境中，大量析氧电压会下降，这样产生的析氧量会大幅度的增加。而正极板产生的氧气在负极板会被吸收，吸收氧气是明显的放热反应，电池的温度会提升。假如电池已经出现失水，玻璃纤维隔板的无酸孔隙增加，会加速负极板吸收氧气，产生的热量会更多，电池温升也更高。而电池的温升也会加速正极板析氧，形成恶性循环——热失控。在热失控状态下，析氧量增加，电池内的气压增加，当达到塑料电池外壳的玻璃点温度的时候，电池开始鼓胀变型，这种变型除了影响电池内部的机械结构以外，还会形成电池漏气，而导致更加严重的失水漏酸。
尽管电池热失控现象发生的未几，但是一旦发生热失控，电池的寿命会*提前结束。

6、电池的不均衡
新电池的容量、开路电压和内阻应该进行严格的配组。所以新电池一般离散性比较小。随着电池使用，电池在制造工艺中必然存在的微小差距会被扩大。
如电池开阀压的区别，会导致电池失水不同。失水多的电池相当于电池的硫酸比重提升，导致电池开路电压增加，也是该单体电池的充电电压相当于其它电池电压高，而在串联电池组中的其它电池分配的电压就会下降，形成其它电池的欠充电。欠充电的电池内阻会增加，放电的时候电池电压会更低，充电电压跟不上，导致电池电压高的更高，低的更低。
电池正极板软化的差异随着充放电也会被扩大。当电池正极板发生软化的时候，脱落的活性物质会堵塞一部分微孔，正极板上单位面积的电流密度会增加，而增加电流密度的反应部分的充放电活性物质的膨胀收缩更加厉害，导致正极板软化被加速，这样就形成容量落后的电池更加落后。
电池的负极板发生硫化，放电电流的密度也会增加，相当于增加了放电深度，硫酸铅结晶会比较集中在放电部位，形成较大的硫酸铅结晶。硫酸铅结晶体积越大，其吸附能力也相对增加，导致硫化更加严重。而硫化的电池在放电过程中也相当于增加了放电深度，硫化也更加严重。所以，电池容量的下降也会形成恶性循环。
从电池的寿命容量曲线看，电池的容量总体上是逐步加速的。凡是电池出现不均衡，总是加速的。
对于电池的不均衡，目前比较有效的方法是对落后单体电池通过再生复原技术进行容量恢复，使之不再落后。
二、对策
1、设备治理与改造
a.机房环境温度对电池的寿命影响至关重要。除了配备相应的空调设备以外，应该增加和完善机房温度的远测，在中心机房就可以发现任意一个机房温度**温（高温顺低温）报警，以便及时处理。
b.检测浮充电压和均充电压与环境温度的的关系，应该依据电池的特性具备－3mV～－4mV/℃/单格的特性。
2、均衡充电和容量配组
为了防止电池落后，对单格电压低的电池进行单独充电。现在已经开发了2V/50A的充电器，可以用来给落后的电池单独充电。也可以通过2V/50A的放电器对进行精确的容量测试。以便进行容量配组。
3、消除硫化
消除电池硫化目前较有效的就是我公司的蓄电池**级再生复原技术，它能*消除电池硫化，恢复电池容量，使报废电池重新投进使用。

电池的简单知识大家了解一下  
 1.简单介绍一下充电电池的知识  市场上镍氢充电电池品牌很多,各厂家宣传也是五花八门,不同品牌的同样容量的电池价格相差甚至**过2倍.市场上的产品良莠不齐,本来很简单的一个产品,用户眼花缭乱不知该如何选择,其实知道了衡量镍氢电池的标准,一切就很简单了,大家在买电池的时候可以问问卖家相关参数或是请卖家提供电池的规格书,如果需要的量比较大,也可以买个测试仪器简单测试一下,验证实际产品和规格书是否一致.大家也可以通过价格来判断,不同容量的电池通常会有个大概价位,,贵了大家可以选择不买,太*的通常会有问题,比如淘宝上标2500mAh的电池卖 2.5,镍价这几年疯长,这个容量的电池通常代工厂报价都要在6块多了,再算上品牌商利润,渠道费用,至少也得7.5块以上吧,2.5价格连材料成本都不够.这就类似猪肉10块而香肠5块的道理了.现在市场上卖的电池大致分几类,一是国际大厂**电池,性能优异,但到正规店买价格贵,其他地方又担心假冒 (假冒的有的就是用劣质电池假冒,这个一用就看的出来了.有的是用国内电池厂商差不多规格假冒,质量有保障,通常用户看不出来,这种电池卖价通常比正品电池卖价低一点,销量很好,利润**过**了,比如用国内电池厂的的低自放电电池假冒三洋的爱老婆,质量也不错,其实这类假冒主要赚的就是品牌溢价)还有就是国内品牌,*品牌质量容量都可以,二线的质量可以但容量方面通常会有猫腻,再小的牌子可能电池品质方面也不一定能保证了,国内多数品牌只是个渠道商 (有能力生产电池又有推自主品牌的几乎没有)贴牌生产,他们牌子不响,通常走性价比路线,电池卖价通常也不高,他们成本压力比较大,通常会选较小规模工厂代工,这样价格会低些,但品质管控会差一些.三是产线筛选下来的品质不良的电池,这类电池会*一些,民用也还是可以.四就是回收的废旧电池,工厂报废的电池居多,就像有些地方买的25oomAh的电池,卖的很*,其实成本就几毛钱,这种电池利润反而高. 下面就简单介绍一下判定镍氢电池品质的几个因素和镍氢电池的一些化学特性,供大家在购买和使用时参考,通过这些条件大家可以选到**的好电池:  1安全性   MH／Ni电池结构类似于Cd／Ni电池。 MH／Ni电池与cd／Ni电池的正极、隔膜、电解液、外壳、顶盖相同，外观无明显区别，只是用金属氢化物电极取代了镉电极作负极。MH／Ni电池设有安全排氢孔，电池内无流动电解液。设计时可像Ccl一7Ni蓄电池和高压氢镍电池一样，把负极MH的容量制成足够大，当过充电时由正极放出的氧气可被MH中的氢气还原，因而可以将蓄电池进行密封。但在电池参数设计(如安全阀动作压力、正负极活性物质的比例等)、材料选择、电极工艺(如连续泡沫镍正极填充工艺等)等方面与Cd／Ni电池都很大不同，这是由MH／Ni电池内压的特点和综合性能要求所决定的。    对密封型二次电池来说，在过充和过放情况下，都会引起气体在密闭容器内的*积累，从而导致内压*上升，因此MH／Ni电池都设计了安全阀，即当电池内压上升到一定程度时安全阀就会自动打开，释放出一部分气体，从而减缓了内压的升高。如果安全阀不能及时开启，可能会使电池发生爆裂   2.容量    按照IEC标准和国标规定 ， 镍氢和镍镉电池是指在25±5℃的条件下 ， 以0.1C充电16小时 ， 以0.2C放电至1.0V时放出的容量 。镍氢电池容量单位：毫安时（mAh） 比如1000mAh
对普通民用来讲电池容量是较关注的参数,目前镍氢电池市场的潜规则就是虚标容量,包括国内一些有名品牌,国内品牌通常走性价比路线,成本压力比较大,国内市场监管也松,通常会虚标.用户可以买个能测电池容量的充电器简单看看容量,但国内充电器本省是否能测得准,也需要确认.   电池容量的测定方法与电池放电性能检测的方法基本一致，有恒电流放电法，恒电阻放电法，恒电压放电法，定电压、定电流放电法，连续放电法和间歇放电法等。根据放电时间与电流的大小就可以计算出电池的容量。   恒电流放电法的优点是在放电过程中电流稳定，因而可方便地计算其容量。恒电流放电法的放电容量与放电电流有很大关系，并且放电制度、充电制度、搁置时间等都会对容量有影响。在同样的放电制度下，不同的充电制度对电池的充电效率是不一致的，因此，电池的放电容量也会有区别。   在恒电阻法测试容量的放电过程中，放电电流不是定值。放电开始电流较大，随后逐渐变小；而且放电电阻越大，放电电流越小，产生的电压降越小，工作电压下降越缓慢，放电曲线越平坦，放电容量也越大   3.内阻    是指电流流过电池内部所受到的阻力 。 充电电池的内阻非常小 ， 基本要用专门仪器测试 。 充电态内阻和放电态内阻有差异 ， 放电态内阻稍大 ， 而且不太稳定 。 内阻越大 ， 消耗的能量越大 ， 充电发热越大 。 随着电池使用次数的增多 ， 电解液消耗及活性物质消减 ， 内阻会增大 ， 质量越差 ， 内阻增大越快 。 通常民用,玩具之类的用要求不是很高,如果做电池组串并联使用,需要关注内阻的大小和一致性,   MH／Ni电池内阻的测定应用交流法和直流法。   (1)交流法测内阻   首先对电池施加频率为(1．o±o．1)kHz的交流信号1～5s，测量交流电压U。IEC规定U。的有效值≤20mV。电池的交流内阻R。可按下式计算：   式中R一一交流内阻；   U一～交流电压有效值；   j一，交流电流有效值。   这种方法实际上是测量阻抗，在规定的频率范围内其值近似等于内阻。MH／Ni电池的交流内阻一般为十几个毫欧，测量时要考虑到接触电阻带来的影响，为了提高测量精度，激励信号加到四端子测头上，两个端子用于施加激励信号，另两个端子用于测量，即可消除接触电阻带来的误差。