密封免維護(hù)電池采用九十年代最新設(shè)計(jì)的全密封結(jié)構(gòu)及現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝。使其具有高性能、長(zhǎng)壽命、無(wú)污染、免維護(hù)、安全可靠的卓越性能。

我們常用的電池主要分為三類,分別為普通電池、干荷電池和免維護(hù)電池三種。

1）普通電池；普通電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是比能低(即每公斤電池存儲(chǔ)的電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。

2）干荷電池：它的全稱是干式荷電鉛酸電池，它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲(chǔ)電能力，在完全干燥狀態(tài)下，能在兩年內(nèi)保存所得到的電量，使用時(shí)，只需加入電解液，等過(guò)20—30分鐘就可使用。

3）免維護(hù)電池：免維護(hù)電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。使用壽命一般為普通電池的兩倍。市場(chǎng)上的免維護(hù)電池也有兩種：第一種在購(gòu)買時(shí)一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)(添加補(bǔ)充液)；另一種是電池本身出廠時(shí)就已經(jīng)加好電解液并封死，用戶根本就不能加補(bǔ)充液。

一般的鉛酸蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成，其放電的化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)(二氧化鉛和鉛)和負(fù)極板活性物質(zhì)(海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進(jìn)行，其中極板的柵架，傳統(tǒng)蓄電池用鉛銻合金制造，免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造，前者用銻，后者用鈣，這是兩者的根本區(qū)別點(diǎn)。不同的材料就會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象：傳統(tǒng)蓄電池在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生減液現(xiàn)象，這是因?yàn)闁偶苌系匿R會(huì)污染負(fù)極板上的海綿狀純鉛，減弱了完全充電后蓄電池內(nèi)的反電動(dòng)勢(shì)，造成水的過(guò)度分解，大量氧氣和氫氣分別從正負(fù)極板上逸出，使電解液減少。用鈣代替銻，就可以改變完全充電后的蓄電池的反電動(dòng)勢(shì)，減少過(guò)充電流，液體氣化速度減低，從而減低了電解液的損失。

由于免維護(hù)蓄電池采用鉛鈣合金柵架，充電時(shí)產(chǎn)生的水分解量少，水份蒸發(fā)量低，加上外殼采用密封結(jié)構(gòu)，釋放出來(lái)的硫酸氣體也很少，所以它與傳統(tǒng)蓄電池相比，具有不需添加任何液體，對(duì)接線樁頭、電線腐蝕少，抗過(guò)充電能力強(qiáng)，起動(dòng)電流大，電量?jī)?chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

免維護(hù)電池因其在正常充電電壓下，電解液僅產(chǎn)生少量的氣體，極板有很強(qiáng)的抗過(guò)充電能力，而且具有內(nèi)阻小、低溫起動(dòng)性能好、比常規(guī)蓄電池使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，因而在整個(gè)使用期間不需添加蒸餾水，在充電系正常情況下，不需從拆下進(jìn)行補(bǔ)充充電。但在保養(yǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其電解液的比重進(jìn)行檢查。

大多數(shù)免維護(hù)蓄電池在蓋上設(shè)有一個(gè)孔形液體(溫度補(bǔ)償型)比重計(jì)，它會(huì)根據(jù)電解液比重的變化而改變顏色?？梢灾甘拘铍姵氐拇娣烹姞顟B(tài)和電解液液位的高度。當(dāng)比重計(jì)的指示眼呈綠色時(shí)，表明充電已足，蓄電池正常；當(dāng)指示眼綠點(diǎn)很少或?yàn)楹谏?，表明蓄電池需要充電；?dāng)指示眼顯示淡黃色，表明蓄電池內(nèi)部有故障，需要修理或進(jìn)行更換。

有條件時(shí)，對(duì)免維護(hù)蓄電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電，又可避免過(guò)充電而消耗較多的水。

免維護(hù)電池也可以進(jìn)行補(bǔ)充充電，充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時(shí)每單格電壓應(yīng)限制在2．3-2．4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會(huì)消耗較多的水，充電時(shí)充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電，否則，蓄電池可能會(huì)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池的比重計(jì)，顯示為淡黃色或紅色時(shí)，說(shuō)明該蓄電池已接近報(bào)廢，即使再充電，使用壽命也不長(zhǎng)。此時(shí)的充電只能做為救急的權(quán)宜之計(jì)。

有條件時(shí)，對(duì)免維護(hù)電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電，又可避免過(guò)充電而消耗較多的水。

蓄電池的正確使用和維護(hù)主要有以下7點(diǎn):

1、檢查蓄電池在支架上的固定螺栓是否擰緊,安裝不牢靠會(huì)因行車震動(dòng)而引起殼體損壞。另外不要將金屬物放在蓄電池上以防短路。

2、時(shí)常查看極柱和接線頭連接得是否可靠。為防止接線柱氧化可以涂抹凡士林等保護(hù)劑。

3、不可用直接打火(短路試驗(yàn))的方法檢查蓄電池的電量這樣會(huì)對(duì)蓄電池造成損害。

4、普通鉛酸蓄電池要注意定期添加蒸餾水。干荷蓄電池在使用之前最好適當(dāng)充電。至于可加水的免維護(hù)蓄電池并不是不能維護(hù)適當(dāng)查看必要時(shí)補(bǔ)充蒸餾水有助于延長(zhǎng)使用壽命。

5、蓄電池蓋上的氣孔應(yīng)通暢。蓄電池在充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣泡若通氣孔被堵塞使氣體不能逸出當(dāng)壓力增大到一定的程度后就會(huì)造成蓄電池殼體炸裂。

6、在蓄電池極柱和蓋的周圍常會(huì)有黃白色的糊狀物,這是因?yàn)榱蛩岣g了根柱、線卡、固定架等造成的。這些物質(zhì)的電阻很大，要及時(shí)清除。

7、當(dāng)需要用兩塊蓄電池串聯(lián)使用時(shí)蓄電池的容量最好相等。否則會(huì)影響蓄電池的使用壽命。

一般這類免維護(hù)電池從出廠到使用可以存放10個(gè)月，其電壓與電容保持不變，質(zhì)量差的在出廠后的3個(gè)月左右電壓和電容就會(huì)下降。在購(gòu)買時(shí)選離生產(chǎn)日期有3個(gè)月的，當(dāng)場(chǎng)就可以檢查電池的電壓和電容是否達(dá)到說(shuō)明書上的要求，若電壓和電容都有下降的情況則說(shuō)明它里面的材質(zhì)不好，那么電池的質(zhì)量肯定也不行，有可能是加水電池經(jīng)過(guò)經(jīng)銷商充電后偽裝而成的。

免維護(hù)電池電解液的配制

5.2.1檢查酸池中的余酸，如果低于酸池的1/4，則需將符合技術(shù)要求的純水注入配酸池內(nèi)，使其達(dá)到2/3的液面，再根據(jù)加入純水的量，按約4：1的比例加入符合技術(shù)要求的濃硫酸。加濃硫酸時(shí)，要先將塑料攪拌器放入酸池內(nèi)進(jìn)行攪拌，然后慢慢地將濃硫酸倒入酸池內(nèi)，以防止硫酸飛濺；5.2.2配酸時(shí)，要注意酸池的溫度，當(dāng)酸池內(nèi)溫度大于60℃時(shí)，立即停止加入硫酸，改加純水或攪拌冷卻，待酸液溫度下降至45℃以下時(shí)，然后根據(jù)需要的酸比重加入純水或硫酸進(jìn)行重新調(diào)整；5.2.3電池用電解液的配制：待配酸池內(nèi)的電解液溫度降至室溫時(shí)，放入比重計(jì)和溫度計(jì)測(cè)量其實(shí)際值，待實(shí)際溫度和電解液比重符合要求時(shí)，按取稀硫酸的重量，5.2.4若配制電解液不在室溫時(shí)，可按下列公式加以校正：d25=dt+0.00075×(t-25)(g/cm3)：式中d25表示換算至標(biāo)準(zhǔn)溫度（25℃）下的密度；dt為實(shí)測(cè)密度；t為測(cè)量比重時(shí)電解液的溫度。

質(zhì)量好的免維護(hù)電池在正常情況下在基站使用1-4年，其容量便會(huì)逐漸下降，但有部分基站的免維護(hù)電池有使用不久后其容量便下降非?？?，使用壽命同時(shí)也短的情況。在免維護(hù)電池質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題的前提下，影響其基站鉛酸電池的主要因素有：

1.基站停電率高且無(wú)規(guī)律，停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使免維護(hù)電池在放電后尚未充足電的情況下又放電，免維護(hù)電池出現(xiàn)欠充且停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也造成免維護(hù)電池的過(guò)度放電。如連續(xù)多次發(fā)生欠充和過(guò)度放電，將造成免維護(hù)電池容量累

免維護(hù)電池

免維護(hù)電池

積性虧損，則該基站的蓄電池容量將在較短時(shí)間內(nèi)下降，其使用壽命將較快終止。

2.開關(guān)電源設(shè)置參數(shù)不合理，基站免維護(hù)電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓過(guò)低，復(fù)位電壓設(shè)置過(guò)低，使免維護(hù)電池出現(xiàn)過(guò)放電甚至深度過(guò)放電現(xiàn)象，從另一方面加劇蓄電池負(fù)極板硫酸化，是使蓄電池容量下降，使用壽命縮短的另一個(gè)主要原因。

3.基站使用環(huán)境較惡劣。基站停電后，由于無(wú)空調(diào)，使基站環(huán)境溫度逐步上升。或者由于空調(diào)故障，使基站室內(nèi)溫度偏高，從而降低了免維護(hù)電池使用壽命。

4.基站停電后，免維護(hù)電池放電至終止電壓，未及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電，也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短。

鎳氫電池的主要特性有六個(gè)：表現(xiàn)工作特性的充電特性與放電特性，表現(xiàn)儲(chǔ)存特性的自放電特性與長(zhǎng)期儲(chǔ)存特性，表現(xiàn)綜合的循環(huán)壽命特性與安全特性。它們都決定于電池結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)于所處環(huán)境，顯著特點(diǎn)是受溫度與電流影響巨大。

1、充電特性：當(dāng)鎳氫電池充電電流增大和（或）充電溫度降低時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池充電電壓上升。一般在0℃～40℃之間的環(huán)境溫度下采用不大于1C的恒定電流充電，而在10℃～30℃之間充電能獲得較高的充電效率。

如果經(jīng)常在高溫或低溫環(huán)境中對(duì)電池充電，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池性能的降低，對(duì)于0.3C以上的快速充電，充電控制措施是必不可少的。反復(fù)的過(guò)充電也會(huì)降低電池的性能，所以，高低溫以及大電流充電的保護(hù)措施一定要到位。

2、放電特性：鎳氫電池的放電平臺(tái)是1.2V，電流越大，溫度越低，電池放電電壓和放電效率都會(huì)降低，電池的最大連續(xù)放電電流為3C。

電池的放電截止電壓一般設(shè)定在0.9V，IEC標(biāo)準(zhǔn)充放電模式設(shè)定為1.0V，因?yàn)椋?.0V以下一般還可以提供穩(wěn)定的電流，而0.9V以下還可以提供略小一些的電流，因此，鎳氫電池的放電截止電壓可以看作0.9V~1.0V的一個(gè)電壓區(qū)間，有些電池則可以下標(biāo)到0.8V。一般情況下，如果截止電壓設(shè)定得太高，則電池容量不能被充分利用，反之，則容易引起電池過(guò)放。

3、自放電特性：是指電池充足電開路存放時(shí)容量損失的現(xiàn)象，自放電特性主要受環(huán)境溫度的影響，溫度越高，電池存放后容量損失越大。

4、長(zhǎng)期存放特性：主要是指鎳氫電池的電量恢復(fù)能力。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間（如一年）存放后使用時(shí)，電池的容量可能會(huì)比存放前的容量小，但經(jīng)過(guò)幾次充放循環(huán)后，電池能恢復(fù)到存放前的容量。

5、循環(huán)壽命特征：鎳氫電池的循環(huán)壽命受充放電制度、溫度和使用方法的影響。按照IEC標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)，一次完全充放電就是鎳氫電池的充電周期，多次的充電周期就構(gòu)成了循環(huán)壽命，鎳氫電池的充放電循環(huán)可以超過(guò)500次。

6、安全性：鎳氫電池的安全性能是電池設(shè)計(jì)中較好的，這固然與其所采用的物質(zhì)材料有關(guān)，也與其結(jié)構(gòu)有密不可分的關(guān)系。在使用過(guò)程中，如果電池使用不正當(dāng)造成過(guò)充、過(guò)放、短路，而促使電池內(nèi)部壓力升高，這時(shí)，一個(gè)可恢復(fù)的安全閥將會(huì)打開，就能夠起到降低內(nèi)部壓力，從而防止電池爆炸的作用。

鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲(chǔ)氫合金（電極稱儲(chǔ)氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個(gè)重要方向越來(lái)越被人們注意。

由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來(lái)越少，近年來(lái)，氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個(gè)重要方向越來(lái)越被人們注意。雖然鎳氫電池確實(shí)是一種性能良好的蓄電池，但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池（氫壓可達(dá)3.92MPa，即40kg/cm2），這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸，而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑，使它的成本變得很貴，這就很難為民用所接受，因此，國(guó)外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國(guó)的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢(shì)已經(jīng)形成。

鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲(chǔ)氫合金（電極稱儲(chǔ)氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液?；钚晕镔|(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等，不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負(fù)極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學(xué)反應(yīng)如下[1]：

正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

負(fù)極：M+H2O+e-=MHab+OH-

總反應(yīng)：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

注：M：氫合金；Hab：吸附氫；反應(yīng)式從左到右的過(guò)程為充電過(guò)程；反應(yīng)式從右到左的過(guò)程為放電過(guò)程。

充電時(shí)正極的Ni（OH）2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O，同時(shí)釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應(yīng)是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫；放電時(shí)與此相反，MHab釋放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.319V。

鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。

低壓鎳氫電池具有以下特點(diǎn)：（1）電池電壓為1.2~1.3V，與鎘鎳電池相當(dāng)；（2）能量密度高，是鎘鎳電池的1.5倍以上；（3）可快速充放電，低溫性能良好；（4）可密封，耐過(guò)充放電能力強(qiáng)；（5）無(wú)樹枝狀晶體生成，可防止電池內(nèi)短路；（6）安全可靠對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)記憶效應(yīng)等。[1]

高壓鎳氫電池具有如下特點(diǎn)：（1）可靠性強(qiáng)。具有較好的過(guò)放電、過(guò)充電保護(hù)，可耐較高的充放電率并且無(wú)枝晶形成。具有良好的比特性。其質(zhì)量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。（2）循環(huán)壽命長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)千次之多。（3）全密封，維護(hù)少。（4）低溫性能優(yōu)良，在-10℃時(shí)，容量沒(méi)有明顯改變。

鎳氫電池在使用時(shí)應(yīng)注意維護(hù)。

（1）使用過(guò)程忌過(guò)充電。在循環(huán)壽命之內(nèi)，使用過(guò)程切忌過(guò)充電，這是因?yàn)檫^(guò)充電容易使正、負(fù)極發(fā)生膨脹，造成活性物脫落和隔膜損壞，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞和電池歐姆極化變大等問(wèn)題。

（2）防止電解液變質(zhì)。在鎳氫電池循環(huán)壽命期，應(yīng)抑制電池析氫。

（3）鎳氫電池的存放。保存鎳氫電池應(yīng)在充足電后，如果在電池中沒(méi)有儲(chǔ)存電能的情況下長(zhǎng)期保存電池，將使電池負(fù)極儲(chǔ)氫合金的功能減弱，并導(dǎo)致電池壽命減短。

（4）電量用盡后充電。鎳氫電池和鎳鎘電池相同，都有“記憶效應(yīng)”，即如果放電途中在電池還殘存電能的狀態(tài)下反復(fù)充電使用，電池很快就不能用了。