鉛酸蓄電池系統(tǒng)的常見問題有哪些?
鉛酸蓄電池組是UPS和直流電源系統(tǒng)非常重要的組成部分,其購買成本接近甚至超過主設(shè)備。但由于蓄電池本身的智能化程度不高,加上對“免維護(hù)”、“長壽命”等概念的不當(dāng)理解,造成了對蓄電池的日常維護(hù)不夠重視、不夠?qū)I(yè)的情況屢見不鮮。本文結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn),對蓄電池漏液、鼓脹、爆炸、起火、容量下降、內(nèi)部開路(短路)、備用電池管理等問題進(jìn)行了系統(tǒng)的思考和總結(jié),并提出了維護(hù)建議。希望起到拋磚引玉的作用,提高電池維護(hù)質(zhì)量,提升系統(tǒng)的安全性和可靠性。
Q1:大多數(shù)機(jī)房都在使用“免維護(hù)鉛酸蓄電池”。免維護(hù)的含義是什么?
免維護(hù)的意思,是指不需要向電池槽內(nèi)添加水或電解液。但作為電能—化學(xué)能的轉(zhuǎn)換設(shè)備,它需要良好的運(yùn)行環(huán)境和適當(dāng)?shù)某洹⒎烹娋S護(hù)。
Q2: 蓄電池理想的環(huán)境溫度為多少?
電池理想的工作溫度范圍是21°C至27°C。在溫度較低的環(huán)境中工作,電池放電能力會減少;在溫度較高的環(huán)境中工作,電池發(fā)生熱失控的危險(xiǎn)增大。
Q3: 理想的電池環(huán)境濕度為多少?
業(yè)界主流的的看法,建議環(huán)境濕度不大于50%。
Q4: 電池溫度傳感器應(yīng)安裝在電池的什么位置?
根據(jù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),發(fā)熱量最大的部位為側(cè)面正中心處。 如果需要安裝電池溫度傳感器, 建議把傳感器安裝在此位置。
Q5:電池使用過程中,產(chǎn)生的氫氣怎么估算?
在正常的浮充情況下,氣體排出量大致是: 2 ml/Ah/單格/月。 以12V235Ah電池為例,每只電池每月的氣體排出量是 :2*6*235=2820 ml/month=2.82 ( L/month)
Q6: 電池室需要的通風(fēng)量怎么計(jì)算?
蓄電池的使用環(huán)境必須保證通風(fēng)。根據(jù)EN50272-2001,電池組運(yùn)行時(shí),其通風(fēng)要求如下:
Q = 0.05 × n × Igas × Crt × 10–3 [m3/h]
其中:
Q―每小時(shí)新風(fēng)通風(fēng)量,單位為m3/h
n―電池單體數(shù)量
Crt―10hr電池額定容量
Igas―電池浮充或者均充條件下每AH的析氣電流,單位mA/Ah
Q7: 蓄電池室照度應(yīng)為多少?
根據(jù)GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第39頁,續(xù)表5.5.1:電源設(shè)備室,以地面為參考平面,照度標(biāo)準(zhǔn)值為200LX。
Q8:電池能起火燃燒嗎?
通常情況下,電池外殼材料是工程塑料(ABS)或聚丙烯(PP),達(dá)到燃點(diǎn)溫度后可以燃燒。下面這組圖片,電池燃燒的案例:
Q9:電池為什么會鼓脹、變形?該怎么預(yù)防?一旦發(fā)現(xiàn)這種情況,該如何處理?
鼓脹、變形最根本的原因,就是殼體溫度過高。當(dāng)電池溫度超過ABS 熱變形溫度(75°C)時(shí),電池外殼會變軟和發(fā)生鼓脹,下圖就是一個(gè)實(shí)際案例:
Q10:電池容量有幾種不同的標(biāo)識方式?
1、10小時(shí)放電率下的額定容量。以下圖為例:180AH的含義是,在25°C環(huán)境溫度下,以0.1C=0.1*180=18A放電10小時(shí)以后,該電池的端電壓不低于10.8V。
2、15分鐘放電率下的額定功率。仍然以下圖為例,環(huán)境溫度25°C,用590*6=3540的恒功率負(fù)載對該電池進(jìn)行放電,15分鐘后,該電池的端電壓不低于10.2V。
電池外殼上標(biāo)注的是額定容量,實(shí)際容量和放電電流、終止電壓以及環(huán)境溫度有關(guān)。
Q11:通過什么現(xiàn)象判斷電池漏液?電池漏液會對系統(tǒng)會產(chǎn)生什么危害?
電池漏液后,有非常刺鼻的氣味。也可通過電池表面的一些痕跡來發(fā)現(xiàn)。如下圖,能在電池側(cè)面看到明顯的水珠:
一旦電池漏液,會造成如下幾方面的影響:
1、電解液會傷害皮膚和眼睛。
2、電池漏液后,內(nèi)部的電解液容量減少。最終造成電池內(nèi)阻增大和過熱。 3、如果電解液通過電池架(柜)和大地構(gòu)成回路,會導(dǎo)致接地故障,甚至造成主設(shè)備故障。我自己曾經(jīng)處理過多起因電池漏液導(dǎo)致UPS報(bào)“整流器故障”案例。
Q12:電池槽蓋有開裂或被穿透,該如何處理?
電池槽蓋的開裂將會使電解液可以從電池中流出,導(dǎo)致接地故障。接地故障將引起電池槽的熔化和燃燒。如果電池蓋有開裂,即使沒有電解液流出,也是嚴(yán)重的問題。開裂將會使電解液干涸,熱失控將會造成電池析氣和失水,對極板造成損害。
電池槽蓋有開裂或被穿透,必須立即更換。
Q13:電池端子螺絲為什么會松動?接觸不緊固會造成什么危害?如何檢測端子溫度?
連接硬件可能因時(shí)間和電池系統(tǒng)重復(fù)循環(huán)放電而有些松動。
如果各單體電池間連接電阻過高或連接件發(fā)生松動,則放電時(shí)由于產(chǎn)生過大的電壓降以致減少供電時(shí)間,嚴(yán)重時(shí)造成電池端子熔化和火災(zāi)發(fā)生。所有連接的接觸面必須刷干凈,去除一切氧化鉛和污物,再用特種防氧化油脂保護(hù)和擰緊。
如果現(xiàn)場電池?cái)?shù)量比較少的話,用點(diǎn)溫計(jì)測量就可以了。如果現(xiàn)場電池?cái)?shù)量特別多,建議使用紅外成像儀,以減輕維護(hù)人員勞動強(qiáng)度,提高工作效率。
Q14: 電池極柱旁邊有時(shí)會出現(xiàn)淡藍(lán)色粉末狀的物質(zhì),是怎么形成的?對電池性能有何影響?
這是極柱密封不良、酸液滲漏,導(dǎo)致極柱、連接銅排腐蝕產(chǎn)生的銅綠及其他氧化物。如果早期發(fā)現(xiàn),經(jīng)常將滲漏出來的酸液擦掉,基本還能使用。如果腐蝕到照片顯示的這個(gè)程度,肯定已經(jīng)無法繼續(xù)使用了。
Q15: 如何清理蓄電池外表面的灰塵?
電池蓋上有污垢、塵?;蛩帜苄纬蓪?dǎo)電途徑而使得電池兩極之間發(fā)生短路或電極發(fā)生接地故障。在進(jìn)行電池清潔時(shí),應(yīng)該使電池處于開路狀態(tài)。清潔電池表面可用蘸有碳酸鈉水溶液的抹布,不可用清洗窗子或玻璃的清潔劑。因?yàn)槟承┦皖惽鍧崉┛赡芘c電池塑料外殼發(fā)生反應(yīng)而造成電池外殼破碎或開裂。















