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通信用阀控密封铅酸蓄电池在线诊断 报告人： 黄 亮 武汉宇奥电源有限公司 前言 阀控密封铅酸蓄电池已广泛应用于通信电源系统之中，逐步取代了自由电解液式的固定型铅酸蓄电池，它的健康状态如何对通信电源系统的可靠性起到关键性作用。过去曾有人设法借助于测量电池电导（内阻）来推测电池的容量和健康状态，但结果并不能令人满意。一来由于电池内阻太小，测量误差很大，二来由于电池容量在80％以上时，其电导值几乎没有变化。因而在线诊断蓄电池的健康状态仍是电信部门电源工作者普遍关心的问题。 本文根据我们多年来对阀控密封铅蓄电池生产使用过程中积累的经验和数据，以及自由电解液式铅蓄电池的使用和维护数据，采用数理统计的办法加以处理，以此判别蓄电池组的健康状态，可以得到比较令人满意的结果。 一：蓄电池组浮充电压的变化规律 1、影响蓄电池浮充电压均匀性的因素[1] ； a)原材料中的杂质; b)电解液的密度和数量; c)隔板吸酸的饱和度; d)安全阀的开阀压力: e)极板化成程度。 这些因素都是电池在生产过程中展现的，本文不想在此就其再动笔墨，而着重观察再使用过程中蓄电池组浮充电压均匀性的变化规律。  新电池的浮充电压是比较均匀的，使用半年左右其均匀性最好，以后变化也很小。 但到电池使用寿命后期，蓄电池组中各单块电池浮充电压的差别就逐渐增大了。 3、采用统计数学中的标准差S来定量地衡量浮充电压的均匀性[2] S2=1/nΣ(Vi－V)2 (1) 式中n是蓄电池组中的电池个数；Vi是各单体电池的浮充电压； V是蓄电池组全部电池的平均浮充电压。 表1:新电池浮充电压 2）经过5年的使用后的电池（见表2）， 我们又统计48只电池浮充电压的分布情况：虽然这些电池浮充电压的平均值可调至跟新电池大致相同，即V=2.233V, 但其标准误差S却由0.0077V增大为0.034V；极差也由0.03V增大为0.16V, 这就意味着蓄电池的均匀性变差了，健康状态恶化了 表2:使用5年后蓄电池的浮充电压 二：蓄电池组放电终止电压的变化规律 铅蓄电池恒流放电终止电压的变化反映了电池容量的变化，因而可以从放电终止电压的均匀性去推断电池的健康状态。 将该组电池进行20小时率放电至单体电池平均电压为1.80V时,测量各单块电池的端电压,并按(1)式算出标准误差。 可以看出： a)在电池使用寿命中前期，蓄电池组的均匀性几乎没有什么变化，即电池健康状态良好； b)电池到使用寿命后期，标准误差迅速增加，蓄电池组的健康状态迅速恶化。 三：蓄电池组浮充电流的变化规律 由于影响浮充电流的因素很多，因而应尽可能在相同或接近的条件下来比较浮充电流。 电池的结构及原材料对浮充电流影响极大，尤其是原材料中的杂质，会使活性物质自放电速度加大，也会降低析氢和析氧过电位，促使电池析氧速度增大，导致浮充电流加大。 温度升高会促使电池活性物质的化学反应和电化学反应速度加快，若不及时调整温度，将会使浮充电流增大，甚至会引起电池热失控，温度每升高10℃，浮充电流约增加1倍。 浮充电压是以指数形式影响浮充电流，严格控制并及时调整浮充电压，可显著延长蓄电池使用寿命[3]。 在25℃和2.25V浮充电压条件下进行恒压浮充电时观察浮充电流值:当电池充足电时(即浮充电流稳定3小时不在降低),浮充电流越小的蓄电池健康状态就越好,新电池的浮充电流一般只有1～2A/1000Ah，在电池寿命前期，浮充电流几乎没有什么变化；一旦蓄电池组的浮充电流逐步增大致15A/1000AH以上，蓄电池组的健康状态逐步恶化，其使用寿命也就达到中后期了。 四：结论及维护要 如果有备用电池组，则每当3～4个月对蓄电池组进行一次深放电和全充电。这样有利于延长蓄电池组的使用寿命。 浮充电压偏低的蓄电池可在线进行个别补充电。 对确认落后的电池，应尽早更换，免得对整组电池带来恶性影响。 * * 2、新旧电池浮充电压 1）一组GFM500AH新电池浮充电压(见表1） 计算得出该组电池： 浮充电压平均值V=2.239V, 标准误差S=0.007V, 极差0.03V, 完全满足邮电通信部门的要求。 2.24 2.24 2.25 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 电压 48 47 46 45 44 43 42 41 序号 2.24 2.24 2.25 2.26 2.26 2.24 2.24 2.23 电压 40 39 38 37 36 35 34 33 序号 2.2