如何提高变电站阀控铅酸蓄电池使用寿命

阀控铅酸蓄电池已在电力系统广泛应用。由于其全密封、无须加水维护，以前曾经被称为“免维护”蓄电池。由于“免维护”这一词的误导，使得用户放松了对阀控铅酸蓄电池的日常维护和管理，造成了蓄电池的早期容量降低和损坏，由于蓄电池容量不足或者失效造成的变电所和发电厂的事故已屡见不鲜。因此，正确使用和维护阀控铅酸蓄电池，提高其使用寿命，具有十分重要的意义。
2、影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的主要因素
阀控铅酸蓄电池的正常使用寿命在１０年以上，理论上可到２０年，但在实际使用中经常出现容量不足或者早期失效的现象。影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的因素很多，主要有：
2.1 环境温度的影响
蓄电池在２５℃的环境下可获得较长的寿命[1]。温度升高时，蓄电池的极板腐蚀将加剧，同时将消耗更多的水，从而使电池寿命缩短，长期运行温度若升高１０℃，使用寿命约降低一半。阀控铅酸蓄电池的容量是随着温度的变化而变化的，25℃时蓄电池的容量为100%；在25℃以上时，每升高10℃蓄电池的容量会减少一半。

　　因此必须认真做到根据实际温度的变化合理地调整蓄电池的放电电流，同时要控制好蓄电池室的温度使其保持在22℃～25℃以内。
2.2 过度充电的影响
长期过充电状态下，正极因析氧反应，水被消耗，Ｈ＋增加，从而导致正极附近酸度增加，板栅腐蚀加速，使板栅变薄加速电池的腐蚀，使电池容量降低；同时因水损耗加剧，将使蓄电池有干涸的危险，从而影响蓄电池寿命。
2.3 过度放电的影响
蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电到其电压过低甚至为零时，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面，在电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体，它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响，因此在阴极上形成的硫酸盐越多，蓄电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，蓄电池的使用寿命就越短。
2.4 小电流放电条件的影响
在小电流放电下形成的硫酸铅颗粒的尺寸远比大电流放电条件下的尺寸大，就是说在大电流条件下晶体形成的速度要比小电流条件下慢，晶体来不及生长就很快被氧化还原了，因而颗粒比较小，而在小电流条件下，较大的硫酸铅晶体就不容易被还原。如硫酸铅晶体长期得不到清理，必然会影响蓄电池的容量和使用寿命。因此对蓄电池在实际放电电流下运行的容量应有一个准确的计算。
2.5 不均衡性充放电的影响
有关的研究结果表明：板栅不同部位合金成分与结构的分布有所不同，因而会导致板栅电化学性能的不均衡性[2]，这种不均衡性又会使在浮充和充、放电状态下的电压产生差异，且会随着充、放电的循环往复，使这种差异不断增大，形成所谓的“落后电池（蓄电池失效）”。目前国内的标准要求，在一组电池中最大浮充电压的差异应≤50mV，而发达国家的标准是≤20mV，所以应重视并减小浮充状态下蓄电池运行电压的差异。
2.6 热失控现象
由于阀控铅酸蓄电池采用贫液设计，电池中灌注的电解液都吸附在玻璃纤维板上，当充电电流增大时，就需要通过安全阀来释放气体，因而造成了蓄电池失水、内阻增大、容量衰减并在充、放电过程中产生大量的热量，这些热量如来不及扩散使温度剧增，就会形成热失控。热失控产生的原因还有没及时减小浮充电压、安全阀不严或开阀压过低等等，在热失控严重的情况下如果放电，有可能使蓄电池瞬间电压骤降和蓄电池壳体温度上升至70℃～80℃，因此对热失控的问题必须引起高度的重视。
2.7 长期浮充电的影响
蓄电池在长期浮充电状态下，只充电而不放电，势必会造成蓄电池的阳极极板钝化，使蓄电池内阻增大，容量大幅下降，从而造成蓄电池使用寿命缩短。
3.提高阀控式铅酸蓄电池使用寿命的措施
通过对上述影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的因素的分析，为了提高阀控铅酸蓄电池的使用寿命，我们就必须做到：
3.1 严把蓄电池的定货质量。在蓄电池选型和采购的过程中，要充分了解厂家的生产工艺、制造流程和质量控制手段，以及技术特点等，必要时可要求在厂家进行首次容量实验，以筛选差异较小的蓄电池。
合理选择充电设备。由于开关电源较具有实时监控和智能化管理功能，能使密封电池时刻工作在最佳状态下，所以要选用高质量的开关电源作为充电设备。高频开关电源系统，要采用模块化设计，当出模块现故障时，应能够立即退出运行，不影响其他模块的正常运行，备用模块应能够自动投入，保证蓄电池不因模块故障而造成过放电。
3.2 注重安装质量。安装质量包括储存、安装、容量实验等多个方面，因此在运输、储存的过程中应注意不要发生碰撞，在安装过程中

为做好蓄电池维护工作，我们应了解蓄电池的各种运行状态及其使用寿命。根据不同的运行状态，可将蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。影响蓄电池寿命的因素有以下几点：

1. 环境温度：过高的环境温度是导致密封免维护电池使用寿命缩短的重要原因。一般环境温度控制在25℃左右,当温度增加1℃,就会导致电池的实际使用寿命缩短一半。而温度太低，也会使蓄电池容量下降，温度每下降1度，其容量则下降1%。可见温度直接影响了蓄电池的使用寿命。

2. 过充电：蓄电池充电时间过长或者充电电压过高对正常的电池造成过充,将不可避免的造成电池失水、电解液干枯，从而减少了蓄电池的正常使用寿命。

3. 过放电：蓄电池放电到终止电压后继续放电称为过放电，过放电时间越长，其循环使用次数就越少，按厂家的数据，当电池放电深度为100%时,电池实际使用寿命约为200～250次充放电循环;放电深度为50%时,电池实际使用寿命约为500～600次充放电循环。

4. 长期处于浮充状态：蓄电池(组)长期处于浮充电状态,使得电极被厚厚的氧化膜所覆盖,造成电池的阳极极板钝化,电池的内阻急剧增大,电池的实用容量大大低于其标称容量。

5. 电池本身的离散性：这也是蓄电池早期失效的最根本原因，由于电池材料的配方制备、安装、化成、工艺的不稳定、不一致等因素，导致电池本身性能离散性，这给电池运行寿命的减少留下了隐患。当性能不一致的电池组成一组投入运行时，各电池的浮充电压会存在很大差异。经长时间运行后，浮充电压高的电池因长期过充导致失水和极板腐蚀;反之，浮充电压低的电池因长期欠充导致容量损失和极板硫酸化，电池性能劣化便有了自加速的趋势。