? ? ? ?統計資料顯示,因充放電控制不合理而損壞的電池占總損壞電池數的80%。為了延長閥控鉛蓄電池的使用壽命,須嚴格按要求充電(尤其是浮充充電)和放電。
? ? ? ?( 1)浮充充電
? ? ? ?在通信電源系統中,為了確保直流電源不間斷,通常都采用開關整流器(充電器)與蓄電池組并聯的浮充供電方式。在浮充狀態下,充電電流主要用于補償電池因自放電而損失的電量。只有在市電中斷時,才由蓄電池單獨向負載供電。
? ? ? ?①浮充電壓的設置閥控式密封鉛蓄電池組長年工作于浮充狀態，為了不影響其使用壽命,須***電池內不產生氣體,因此,當環境溫度為25°C時,標準型單體閥控鉛蓄電池的浮充電壓通常設置在2.25V左右,允許變化范圍為2.23 ~ 2.27V。低壓型單體閥控鉛蓄電池的浮充電壓通常設置在2.20V左右,允許變化范圍為2.19 ~ 2.21V標準型閥控鉛蓄電池的充電特性曲線如圖5 -6所示。電池放完電后,應先用恒定電流充電,當電池電壓達到設定的浮充電壓時,自動轉入恒壓充電。此后,充電電流逐漸減小,電池逐漸恢復額定容量。
? ? ? ?浮充電壓設置過低時,閥控電池長期處于欠充電狀態,極板深處的活性物質不能參與化學反應,因而在活性物質與板柵之間形成高電阻層,使電池的內阻增大，容量下降。
? ? ? ?浮充電壓設置過高時,電池將長期處于過充電狀態,電池內產生的氣體量增加,安全閥經常處于下,水分損失15% ,電池的容量就減小15%。
? ? ? ?此時,電池的壽命就終止。此外,浮充電壓設置過高時,其浮充電流將增大,電池內產生的熱量不能及時散發,電池中將出現熱量積累,從而使電池的溫度升高,這樣又促使浮充電流增大,***終造成電池溫度和電流不斷增加的惡性循環,這種現象通常稱為熱失控。實驗表明:浮充電壓設置在2.30V(25°C)時,6~8個月后,電池的容量會嚴重下降并可導致熱失控;浮充電壓設置在2.35V ( 25°C )時, 4個月后就可能出現熱失控。
? ? ? ?值得注意的是:開關整流設備的紋波電壓過高時,雖然浮充電壓平均值不高,但是浮充電壓的峰值過高。該峰值電壓使單體電池的浮充電壓超過2.40V時,也可使電解液中的水分解,產生較多的氣體,從而減小電池的容量。
? ? ? ?在通信電源系統中,閥控鉛蓄電池組通常由24只單體電池串聯組成。開關整流器的浮充電壓應當設置在54V ( 2.25Vx24 ) ~ 54.5V ( 2.27Vx24 )之間。但是,有- -些開關整流器為了不進行均衡充電，浮充電壓設置得過高,這樣將嚴重影響電池壽命。
? ? ? ?②浮充電壓與溫度的關系在浮充狀態下 ,為了閥控電池既不過充電,也不欠充電,除了設置合適的浮充電壓外,還須隨著環境溫度的變化適時調整浮充電壓。浮充電壓的溫度系數約為-3mV/°C ,也就是說,溫度每升高1°C ,單體電池的浮充電壓應當下降3mV。試驗表明,在浮充電壓不變的條件下,環境溫度升高10°C ,閥控鉛蓄電池的浮充電流將增加10倍,這樣就有可能產生熱失控,嚴重影響電池壽命。
? ? ? ?③浮充壽命與環境溫度的關系在浮充狀態下,閥控鉛蓄電池能夠正常供電的時間,稱為浮充壽命。試驗結果表明,當環境溫度為25°C時,質量較好的國外閥控鉛蓄電池的浮充壽命可達20年，國產2V閥控鉛蓄電池的浮充壽命也可達到10年以上。浮充壽命與環境溫度的關系如圖5-7所示。
?? ? ?環境溫度升高后,電池的浮充電流增大,板柵腐蝕加速,電池內將發生電解水反應。同時,環境溫度越高,電解液中水分蒸發得越快。環境溫度每升高10°C ,電池內水分蒸發損失約增加一倍,水分減少后,電池的容量下降,壽命也隨之縮短。
? ? ? ?從閥控密封鉛蓄電池浮充壽命與溫度的關系曲線中可以看出,當環境溫度從25°C.上升到43°C時,其浮充壽命將從20年下降到5年。在某些無人值守的通信站,***高溫度可能達到50°C。在這樣的條件下,即使電池的浮充電壓設置準確,其壽命也會縮短。因此，為了延長電池的壽命,閥控鉛蓄電池應當安裝在有空調的房間內。此外,為了減小溫度對電池壽命的影響, 安裝時,各單體電池之間應當留有一定的空隙,并避免太陽照射。與此同時,還應當遠離開關整流器等熱源。當采用多層安裝時,安裝層數不要太多,***好不要安裝在密閉的電池柜內,以免影響散熱。? ? ? ?( 2 )均衡充電當閥控式密封鉛蓄電池組深度放電或長期浮充供電時,其單體電池的電壓和容量有可能出現不平衡的現象。為了消除這種不平衡現象,須適當提高蓄電池的充電電壓。完成這種功能的充電方法叫作均衡充電。
? ? ? ?①均衡充電的時機閥控鉛蓄電池組遇到下列情況之-時,應進行均衡充電:
? ? ? ?●兩只以上單體電池的浮充電壓低于2.18V ;
? ? ? ?●放電深度超過20% (即放出的電量超過額定容量的20%);
? ? ? ?●閑置時間超過3個月;
? ? ? ?●全浮充時間超過3個月。
? ? ? ?②均衡充電的電壓設置均衡充電時 ,通常采用恒壓限流充電法。當環境溫度為25°C時,單體閥控鉛蓄電池的均衡充電電壓應設置在2.35V ,充電電流應小于0.25 C1oA. C1為蓄電池10小時率放電容量,對額定容量為100A. h的蓄電池來說,均衡充電電流應小于0.25x 100=25A。
? ? ? ?通信電源系統中,閥控鉛蓄電池組通常采用24只單體電池串聯,因此,開關整流器的均衡充電電壓應當設置在56.4V ( 2.35Vx24 )。當環境溫度發生變化時,均衡充電電壓應隨之而變。通常,環境溫度每升高1°C ,單體電池的均衡充電電壓應下降3mV。
? ? ? ?值得注意的是,閥控鉛蓄電池在正常使用過程中不需要均衡充電。一般要經過3個月到半年才進行一次均衡充電 ,因此均衡充電電壓的設置對電池壽命的影響不大。但是均衡充電結束后須立即轉入浮充狀態,否則將會因嚴重過充電而影響電池壽命。
? ? ? ?③均衡充電的時間設置電池的均衡充電時間與充電電壓和充電電流有關。當限定的均衡充電電流為0.25 C1oA時,充電電壓為不同的數值時,充電時間與容量恢復百分數的關系如圖5-8所示。從圖中可以看出,當均衡充電電壓設置為2.35V時,充電電壓改變時,其均衡充電時間應相應改變。
?? ? ?在實際應用過程中,若均衡充電時間過短,則蓄電池充不足電,若均衡充電時間設置過長,蓄電池將過充電。為了延長蓄電池的使用壽命,須根據均衡充電電壓和電流,準確地設置均衡充電時間。
? ? ? ?(3)補充電
? ? ? ?閥控鉛蓄電池長期開路存放時,電池的容量將因自放電而損失。為了***電池具有足夠的容量，使用前,應根據電池的開路電壓,判斷電池的剩余容量,然后采用不同的方法對蓄電池進行補充電。
? ? ? ?閥控鉛蓄電池存放過程中,由于自放電作用,剩余容量將逐漸減小,開路電壓將逐漸下降。開路電壓與剩余容量的關系如圖5-9所示。從圖中可以看出,當單體閥控鉛蓄電池的電壓在2.05V以上時,電池的剩余容量可達80%以上;當單體電池的電壓低于1.95V時,電池的剩余容量將低于25%。當剩余容量小于80%時,應進行均衡充電;當均衡充電的電流連續3h不變時，再轉入浮充充電。值得注意的是,在閥控鉛蓄電池存放過程中,為了避免因過放電而損壞,每隔3個月應進行一次補充電。
?? ?(4)循環充電蓄電池循環使用時,放出一定電量后，應當及時充電,這種充電稱為循環充電。
? ? ? ?①循環充電電壓的設置閥控鉛蓄電池循 環使用時,通常放出的電量遠大于其額定容量的20%。為了使活性物質充分進行化學反應,充電電壓應略高于均衡充電電壓,通常設置在2.40~2.45V ,充電電流也應限制在0.25C1oA以內。與此同時,循環充電電壓也應根據環境溫度而變。
? ? ? ?②循環壽命? ? ? ?當閥控鉛蓄電池循環使用,其容量下降到額定容量的50%時,蓄電池完成的充放電循環次數,稱為循環壽命。電池的循環壽命隨其放電深度的增:大而迅速降低,如圖5-10所示。由圖可以看出，12V系列閥控鉛蓄電池放電深度為30% ,也就是說每次放出的電量為額定容量30%時,循環壽命接近1200次;當放電深度為時,循環壽命僅接近400次。因此,閥控電池循環充放電時,為了延長壽命,應當盡量避免深度放電。
