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蓄电池寿命终止的因素及影响基站电池运行寿命的因素

作者:西宁艾瑞斯电子有限公司来源:西宁蓄电池网址:http://www.xnaris.com/

  蓄电池是化学能转换成电能的装置叫化学电池,一般简称为电池。放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生--把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池(Storage Battery),也称二次电池。所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。下面西宁蓄电池为大家分享一下蓄电池寿命终止的因素及影响基站电池运行寿命的因素:


  一、蓄电池寿命终止的因素


  对于阀控密封铅酸蓄电池来说,有四种失效模式:正极板腐蚀、失水、热失控、硫酸盐化。其中正极板栅腐蚀由于合金工艺技术的提高,腐蚀速度非常慢,一般是10~15年。


  失水的途径比较多:节流阀设计不合理,频繁开启;电源对蓄电池频繁均充;环境温度过高。其中高温是较主要的因素,高温会加速蓄电池失水速度,导致蓄电池容量下降。以25℃为基准,当蓄电池运行环境上升10℃,寿命减少50%,如图1所示。


  热失控是指蓄电池在充电过程中产生的热量未及时释放出,温度和化学反应之间形成一个正回馈,出现失控。热失控对蓄电池是毁灭性的,造成蓄电池外壳变形,严重者造成蓄电池爆炸。热失控的原因是机房环境温度超过45℃、高温下浮充电压过高(没有温度补偿功能)、充电电流超过设计值(超过2.5C10)。


  硫酸盐化是指在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,颗粒比较大,活性低,充电时难以转化为活性物质的硫酸铅,导致电池容量下降或功能衰退。盐酸化的原因是电池在安装使用前曾长时间搁置储存(超过3个月)、持续过放电或经常过量放电或小电流深放电、环境温度过高或过低、经常充电不足和没有定期执行均充。

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  二、影响基站电池运行寿命的因素


  很多基站的位置偏远,交流电供电不稳定或频繁停电,甚至根本就没有交流电;基站没有空调或户外站点,环境温度高;站点偏远且数量多,无法做到精细化维护。以上是基站蓄电池工作环境的基本状况。


  通过对中国基站蓄电池损坏情况的分析,采集新疆、浙江、陕西、云南几个省蓄电池损坏的标本分析,并结合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亚基站电源的损坏数据,我们得出影响蓄电池运行寿命的有以下几个因素:


  (1)交流频繁停电


  频繁停电、停电时间长、停电时间无规律,使蓄电池频繁充放电,或者基站根本就没有交流电,通过柴油发电机和蓄电池交替供电,是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个较主要原因。


  基站停电频次过高,一整天内停电数次,甚至连续停电数天,使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电,蓄电池长时间处于欠充状态。如连续多次发生欠充,将造成蓄电池容量累积性亏损,硫酸盐化加剧,蓄电池容量将在较短时间内下降,其使用寿命将较快终止。


  (2)蓄电池存储时间太长


  蓄电池在存放过程中存在自放电,如果长时间得不到补充,就会出现硫酸盐化现象。这种现象如果没有得到及时改善,蓄电池容量会降低甚至损坏不能使用。蓄电池在存贮过程中,环境温度对容量影响也非常大,如表2所示。


  (3)基站的环境温度过高


  基站停电后,空调停机。由于基站为封闭机房,基站室内温度将大幅上升。温度过高使阀控式密封电池内部失水量加剧,电解液饱和度下降(玻璃纤维棉隔膜内电解液减少)使电池容量降低,缩短使用寿命。


  (4)电池安装开通质量


  蓄电池的安装是否符合规范,对蓄电池的使用使命影响非常大。安装时没有将蓄电池之间的连接器固定螺钉拧紧,接线柱与连接器之间接触电阻增大,在充放电时将产生大量热量而烧坏,造成整组蓄电池损坏;蓄电池温度传感器没有安装或安装错误,在温度高时会因为无法调整充电电压到合适值,蓄电池出现热失控现象,造成蓄电池损坏;开通时没有在监控单元中调整蓄电池管理参数至合理值,造成蓄电池损坏。


  (5)没有正确地设置蓄电池管理参数


  开关电源涉及到蓄电池管理的参数有蓄电池容量、充电电流系数、均浮充电压、一二次下电电压、自动均充的条件、温度补偿电压,如果这些参数设置不合理,会对蓄电池的寿命造成影响。例如一二次下电电压设置电压过低,使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象,加剧蓄电池负极板硫酸化,将使蓄电池容量下降,使用寿命缩短。蓄电池容量设置不正确,影响蓄电池充电电流,造成蓄电池充电电流过大而损坏。