17年專注鋰電池定製(zhì)

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來源:邦立威    2020-02-21    點擊量:88

基站蓄電池從目前使用情況來看, 普遍(biàn)存在蓄電池容量下降(jiàng)過快,使用壽(shòu)命短的問題,短短1~2年時間蓄電(diàn)池的容量隻有標稱(chēng)容量 的30%~40%,有的隻有10%~20%,而大部分(fèn)基站蓄電池經過1~4年運行,其容量隻有其標稱容量的50%左右(yòu),遠(yuǎn)遠達不到其設計使用壽命,與交換局站同類蓄電池相比,其使用壽命也(yě)大大降(jiàng)低。本文對基站(zhàn)電源運行過程中蓄電池的損壞原因進行(háng)了分析,提出延長基站蓄電池(chí)使用壽命的方法。

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一、蓄電池壽命的定義

蓄(xù)電池的壽(shòu)命一般是指浮充狀態下的使用年限。對於在非浮充狀態下工作(zuò)的蓄電池,其壽命是從循環放電次數和放電深度兩個維度來衡量(liàng)的,如表1所示。所(suǒ)以不(bú)能(néng)簡單地以能(néng)使用多少年來衡量(liàng)蓄電(diàn)池的壽命。

對於(yú)蓄電池的循環放電(diàn)次(cì)數來說,必須是在蓄電(diàn)池放電後充足電能,要充足(zú)電能充(chōng)電時間至少需要24小時(依據(jù)YD/T799-2002的規定)。對於充電不足的情況,其循環放電次數很難確定,肯定要低(dī)於表1中描述(shù)的數據(jù)。

放電深度對電池(chí)使用壽命的影響也非常大,電池放電(diàn)深度越深,其(qí)循環使用次(cì)數就越(yuè)少,如表1所示,因此在使用時應避免深度放(fàng)電。
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二(èr)、蓄電池壽命終止的因素

對(duì)於閥控(kòng)密封鉛酸蓄電池來說,有四種失效模式:正極板腐蝕、失水、熱失控、硫酸鹽化。其(qí)中正極板柵腐蝕由於合金工藝技(jì)術的提高(gāo),腐(fǔ)蝕速度非常慢,一般是(shì)10~15年。

失水的途徑比較多:節流閥設計不合(hé)理,頻(pín)繁開啟(qǐ);電源對蓄電池頻繁均充;環境溫(wēn)度過高。其中高溫是最主要的因素(sù),高溫會加速蓄電池失(shī)水速度,導(dǎo)致蓄電池(chí)容量下降。以(yǐ)25℃為基準,當蓄(xù)電池運行(háng)環境上升10℃,壽命減少50%,如圖1所示。

熱(rè)失控是指蓄電池在充電過程中產生的熱量未及時釋放出,溫度和(hé)化學反(fǎn)應之間形成一個正回饋,出現失控。熱失控對蓄電池是毀滅性的,造成蓄電池外殼變形,嚴重者造成(chéng)蓄電池爆炸。熱失控的原因是(shì)機房環境溫度超過45℃、高溫下浮充電壓過高(沒有溫度(dù)補償功能)、充電電流(liú)超過設計值(超過2.5C10)。

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硫酸鹽化(huà)是指在極板上生成白色堅硬的(de)硫酸鉛結(jié)晶(jīng),顆粒比較(jiào)大,活性低,充電(diàn)時難以轉化為活性物質的(de)硫酸鉛,導致電池容量(liàng)下降或功(gōng)能衰退。鹽酸化的原因是(shì)電池在安裝使用(yòng)前曾長時(shí)間擱置儲存(超過3個月)、持續過放(fàng)電或(huò)經常過量放(fàng)電或小電流深放電、環境溫(wēn)度過高或(huò)過低、經常充電不足和沒有定期(qī)執行均充。

三、影響基站(zhàn)電池運行壽命的因素

很多基(jī)站的位置偏遠,交流電供電不穩定或頻繁停電,甚至根本就沒有交(jiāo)流電;基站沒有空調或戶外站點,環境(jìng)溫度高;站點(diǎn)偏遠且數量多(duō),無法做到精細化維護。以(yǐ)上是基站蓄電池工作環境的基本狀況。

通(tōng)過對中國基站蓄電池(chí)損壞情況(kuàng)的分析,采集新疆(jiāng)、浙江、陝西、雲南幾個省蓄電池損(sǔn)壞的標本分析,並結合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亞基站電源的損壞數據,我們得出影響蓄電池運(yùn)行壽命的(de)有以下幾個因素(sù):

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(1)交流頻繁停電

頻(pín)繁(fán)停電、停電時間長、停電時間(jiān)無規(guī)律(lǜ),使蓄電池(chí)頻繁充放電,或者基站根本(běn)就沒(méi)有交流(liú)電,通過柴油發電機和蓄電池交替供電,是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個最主要原因。

基站停電頻次過高,一天內停電數次,甚至連續(xù)停電數天,使基(jī)站蓄(xù)電池在放電後(hòu)尚未充足電的情(qíng)況下又放電,蓄電池長時間處於欠充狀態。如連(lián)續多次發生(shēng)欠充,將(jiāng)造(zào)成(chéng)蓄電(diàn)池容量累積性虧損,硫酸鹽化加劇,蓄電池容量將在較短時間內下降,其使用壽(shòu)命將較快終(zhōng)止。

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(2)蓄電池存儲時間(jiān)太長

蓄電池在存放過程中存在自放電,如果長時間得不到補(bǔ)充,就會出現硫酸鹽化現象。這種現象如果沒有得到(dào)及時改善,蓄電池容量會降低甚(shèn)至損壞不能使用。蓄電池在存貯過(guò)程中,環境溫度(dù)對容量影響也非常大,如表2所示。

                       

(3)基站的環境溫度過高

基站停電後,空(kōng)調停機。由於基站為封閉機房,基站室內溫度將(jiāng)大幅上升。溫度過高使(shǐ)閥(fá)控式密封電池內部失水量加劇,電解液飽和(hé)度(dù)下(xià)降(玻璃纖維棉隔膜內電解液減少)使電池容量降低,縮短使用壽命。

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(4)電池安裝開通質(zhì)量

蓄電(diàn)池的安裝是否符合規範,對蓄電池的使用使命影響非常大(dà)。安裝時沒(méi)有將蓄電池之間的連接器固定螺釘(dìng)擰緊,接線柱與連接器之間(jiān)接觸電阻增大,在充放電時將產生大(dà)量熱量而燒(shāo)壞(huài),造成整組蓄(xù)電池損壞;蓄電池溫度傳感器沒有安(ān)裝或安裝(zhuāng)錯(cuò)誤,在溫度高時會(huì)因為(wéi)無法調整充電電壓到合適值(zhí),蓄電池出現熱(rè)失控現象,造成 蓄電池損壞;開(kāi)通(tōng)時(shí)沒有(yǒu)在監控單元中調整蓄電池管理參數至合理值(zhí),造成蓄電池(chí)損壞。

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(5)沒有正(zhèng)確地設置蓄(xù)電池(chí)管理參數

開關電源涉及到蓄電池管理的參數有蓄電池(chí)容量、充電電流(liú)係(xì)數、均浮充電壓、一二次下電電(diàn)壓、自動均充的條件、溫度補償(cháng)電壓,如果(guǒ)這些參數設置不合理,會對(duì)蓄電池的壽命(mìng)造成影響。例如一二次下電電壓設置電壓(yā)過低,使(shǐ)蓄電(diàn)池出現過放電甚至深度過放電現象(xiàng),加(jiā)劇蓄電(diàn)池負極板硫酸化,將使蓄電池容量下降,使用壽命 縮(suō)短。蓄電池容量設置不正確,影響蓄電池充電電流,造成蓄(xù)電池充電電流(liú)過大而(ér)損壞(huài)。

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