鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1049次 | 2019年11月09日
分析膠體蓄電池鼓脹原因及解決方案
近年來，隨著用戶通信需求的擴(kuò)大和服務(wù)水平的提升，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)快速向鄉(xiāng)村延伸。在許多室外型邊際基站中，開始大量使用膠體電池作為基礎(chǔ)保障電源。由于該類型基站完全暴露在野外，在維護(hù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在南方高溫環(huán)境下，膠體電池會(huì)出現(xiàn)殼體鼓脹現(xiàn)象，這對(duì)電池的壽命和通信電源的可靠性產(chǎn)生較大影響。膠體蓄電池鼓脹的原因分析
膠體電池的電解液是以膠狀凝固在電池極群正、負(fù)極板和隔板之間，使電解液不流動(dòng)，具有高溫環(huán)境下循環(huán)使用可靠性高、充電效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在節(jié)能、減少污染方面也具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
在維護(hù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，膠體電池在安裝使用約半年后，個(gè)別膠體電池殼體鼓脹情況非常嚴(yán)重：電池的側(cè)壁和殼蓋均有不同程度的鼓脹；安全閥處漏液非常明顯，電池蓋面的酸液痕跡分布基本上以安全閥為中心呈“噴射”狀；電池漏液造成電池倉倉體被銹蝕；安全閥口裂紋。
從維護(hù)記錄和現(xiàn)場(chǎng)的情況分析，造成這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾個(gè)方面：
一、安全閥對(duì)外排氣不暢。安全閥具有調(diào)整電池內(nèi)部氣壓的作用，正常情況下應(yīng)能夠及時(shí)釋放內(nèi)部氣體。膠體電池在使用初期，由于電池內(nèi)部的電解液比較“富裕”，充電過程中的氣體析出量大。如果安全閥出現(xiàn)問題使排氣不暢，當(dāng)電池在充電過程中的氣體析出量大到一定程度時(shí)，就會(huì)因“脹氣”導(dǎo)致殼體鼓脹，甚至出現(xiàn)安全閥口開裂。
二、開關(guān)電源系統(tǒng)的蓄電池管理程序芯片參數(shù)設(shè)計(jì)與膠體電池的使用特性不符。通過對(duì)比鼓脹電池站點(diǎn)開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置和未鼓脹電池站點(diǎn)開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)蓄電池鼓脹站點(diǎn)的開關(guān)電源廠家為了讓蓄電池充飽一些，設(shè)計(jì)了續(xù)流均充功能（即充電完成后再用小電流繼續(xù)給蓄電池充電）。當(dāng)電池的均充電流降到10mA／Ah的轉(zhuǎn)換條件時(shí)，均充沒能轉(zhuǎn)換到浮充程序，而還要進(jìn)行續(xù)流均充（在高溫環(huán)境下續(xù)流階段均充的電流有可能還會(huì)反彈上升，續(xù)流均充的時(shí)間一般為4～10小時(shí)）。加之室外型基站供電條件惡劣，停電頻繁，勢(shì)必造成開關(guān)電源每次均充都對(duì)電池過充電，也加速電池電極的腐蝕速率和電池的失水，電池內(nèi)溫度極高導(dǎo)致電池發(fā)生殼體鼓脹。
三、膠體電池倉溫度傳感線沒有被接入，導(dǎo)致溫度達(dá)到40℃時(shí)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)從均充到浮充的轉(zhuǎn)換。在高溫環(huán)境下，溫度補(bǔ)償功能的失效，實(shí)際上就是提高了電池組總的浮充電壓，這直接導(dǎo)致電池的末期充電電流不能降低，反而會(huì)使充電電流成倍數(shù)增高，并持續(xù)影響電池內(nèi)部析氣和發(fā)熱，從而加劇膠體電解液水的電解，引起電池鼓脹。
四、電池通風(fēng)條件差。電池柜的設(shè)計(jì)由于充分考慮防盜安全性，而導(dǎo)致電池組的通風(fēng)和自然散熱能力差，電池組在充電過程中產(chǎn)生的溫度得不到及時(shí)擴(kuò)散，這也對(duì)電池發(fā)生殼體鼓脹產(chǎn)生一定影響。
膠體蓄電池鼓脹的解決辦法
根據(jù)以上分析，我們?cè)诰S護(hù)工作中，總結(jié)出針對(duì)膠體電池鼓脹的解決辦法。一方面，根據(jù)膠體電池的特性，對(duì)開關(guān)電源的蓄電池充電管理軟件做如下更改：
一、為了縮短均充時(shí)間，避免過充引起的電池鼓脹，重新設(shè)置均浮充轉(zhuǎn)換條件，把原設(shè)定電流值10mA/Ah作為均充轉(zhuǎn)換條件更改為當(dāng)電流值下降到20mA/Ah時(shí)系統(tǒng)即自動(dòng)轉(zhuǎn)換為浮充運(yùn)行。
二、把開關(guān)電源的溫度傳感器接到電池柜，使得開關(guān)電源的浮充電壓能隨環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整。增加過溫保護(hù)，當(dāng)溫度達(dá)到40℃時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為浮充運(yùn)行，避免持續(xù)的大電流充電導(dǎo)致的電池鼓脹。
三、為了防止電池過充，縮短均充保護(hù)時(shí)間，將均充保護(hù)時(shí)間由18小時(shí)改為10小時(shí)（均充保護(hù)時(shí)間的設(shè)置是為防止電池?zé)崾Э?，?dāng)均充電流無法降到設(shè)置的均浮充轉(zhuǎn)換電流值時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)強(qiáng)制轉(zhuǎn)為浮充）。
四、延長定時(shí)均充周期，避免過頻的大電流均充。將定時(shí)均充周期原設(shè)定值100天更改為180天。
五、取消開關(guān)電源的續(xù)流均充功能，避免過充電導(dǎo)致的電池鼓脹。
通過以上對(duì)電池充電參數(shù)的修改，主要是在滿足對(duì)蓄電池充足電的情況下，避免開關(guān)電源對(duì)膠體電池過充電。
另一方面，為了防止安全閥的質(zhì)量問題導(dǎo)致的排氣不暢，應(yīng)注意日常巡檢中加強(qiáng)對(duì)安全閥的檢查，同時(shí)要求電池廠家進(jìn)一步改進(jìn)安全閥的質(zhì)量檢測(cè)和制造工藝，確保安全閥在達(dá)到開閥值后能正常開閥排氣。
通過以上處理，經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，膠體電池未再出現(xiàn)殼體鼓脹現(xiàn)象，運(yùn)行處于正常狀態(tài)。
綜上所述，在南方高溫環(huán)境下，應(yīng)根據(jù)膠體電池的特性，在保證蓄電池充足電的情況下，合理設(shè)置均充轉(zhuǎn)浮充的門限電流值和均充保護(hù)時(shí)間，避免電池過充出現(xiàn)膠體電池殼體鼓脹問題，同時(shí)要做好電池的過溫保護(hù)以及加強(qiáng)對(duì)安全閥的檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)整改，以提高膠體電池的使用效率和使用壽命。這樣，使膠體電池具有的節(jié)電、減少鉛和酸污染環(huán)境等優(yōu)勢(shì)得到最充分的發(fā)揮。
