鉅大LARGE | 點擊量：1040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大和服務水平的提升，移動通信網絡快速向鄉村延伸。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保障電源。由于該類型基站完全暴露在野外，在維護實踐中發現，在南方高溫環境下，膠體電池會出現殼體鼓脹現象，這對電池的壽命和通信電源的可靠性產生較大影響。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、負極板和隔板之間，使電解液不流動，具有高溫環境下循環使用可靠性高、充電效率高、使用壽命長等優點，同時在節能、減少污染方面也具有顯著的優勢。
在維護實踐中發現，膠體電池在安裝使用約半年后，個別膠體電池殼體鼓脹情況非常嚴重：電池的側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。
從維護記錄和現場的情況分析，造成這一現象的原因主要有以下幾個方面：
一、安全閥對外排氣不暢。安全閥具有調整電池內部氣壓的作用，正常情況下應能夠及時釋放內部氣體。膠體電池在使用初期，由于電池內部的電解液比較“富裕”，充電過程中的氣體析出量大。如果安全閥出現問題使排氣不暢，當電池在充電過程中的氣體析出量大到一定程度時，就會因“脹氣”導致殼體鼓脹，甚至出現安全閥口開裂。
二、開關電源系統的蓄電池管理程序芯片參數設計與膠體電池的使用特性不符。通過對比鼓脹電池站點開關電源參數設置和未鼓脹電池站點開關電源參數設置，發現蓄電池鼓脹站點的開關電源廠家為了讓蓄電池充飽一些，設計了續流均充功能（即充電完成后再用小電流繼續給蓄電池充電）。當電池的均充電流降到10mA／Ah的轉換條件時，均充沒能轉換到浮充程序，而還要進行續流均充（在高溫環境下續流階段均充的電流有可能還會反彈上升，續流均充的時間一般為4～10小時）。加之室外型基站供電條件惡劣，停電頻繁，勢必造成開關電源每次均充都對電池過充電，也加速電池電極的腐蝕速率和電池的失水，電池內溫度極高導致電池發生殼體鼓脹。
三、膠體電池倉溫度傳感線沒有被接入，導致溫度達到40℃時系統無法實現從均充到浮充的轉換。在高溫環境下，溫度補償功能的失效，實際上就是提高了電池組總的浮充電壓，這直接導致電池的末期充電電流不能降低，反而會使充電電流成倍數增高，并持續影響電池內部析氣和發熱，從而加劇膠體電解液水的電解，引起電池鼓脹。
四、電池通風條件差。電池柜的設計由于充分考慮防盜安全性，而導致電池組的通風和自然散熱能力差，電池組在充電過程中產生的溫度得不到及時擴散，這也對電池發生殼體鼓脹產生一定影響。
膠體蓄電池鼓脹的解決辦法
根據以上分析，我們在維護工作中，總結出針對膠體電池鼓脹的解決辦法。一方面，根據膠體電池的特性，對開關電源的蓄電池充電管理軟件做如下更改：
一、為了縮短均充時間，避免過充引起的電池鼓脹，重新設置均浮充轉換條件，把原設定電流值10mA/Ah作為均充轉換條件更改為當電流值下降到20mA/Ah時系統即自動轉換為浮充運行。
二、把開關電源的溫度傳感器接到電池柜，使得開關電源的浮充電壓能隨環境溫度進行調整。增加過溫保護，當溫度達到40℃時系統自動轉換為浮充運行，避免持續的大電流充電導致的電池鼓脹。
三、為了防止電池過充，縮短均充保護時間，將均充保護時間由18小時改為10小時（均充保護時間的設置是為防止電池熱失控，當均充電流無法降到設置的均浮充轉換電流值時，在規定時間內系統強制轉為浮充）。
四、延長定時均充周期，避免過頻的大電流均充。將定時均充周期原設定值100天更改為180天。
五、取消開關電源的續流均充功能，避免過充電導致的電池鼓脹。
通過以上對電池充電參數的修改，主要是在滿足對蓄電池充足電的情況下，避免開關電源對膠體電池過充電。
另一方面，為了防止安全閥的質量問題導致的排氣不暢，應注意日常巡檢中加強對安全閥的檢查，同時要求電池廠家進一步改進安全閥的質量檢測和制造工藝，確保安全閥在達到開閥值后能正常開閥排氣。
通過以上處理，經過一段時間的觀察，膠體電池未再出現殼體鼓脹現象，運行處于正常狀態。
綜上所述，在南方高溫環境下，應根據膠體電池的特性，在保證蓄電池充足電的情況下，合理設置均充轉浮充的門限電流值和均充保護時間，避免電池過充出現膠體電池殼體鼓脹問題，同時要做好電池的過溫保護以及加強對安全閥的檢查，發現問題要及時整改，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電、減少鉛和酸污染環境等優勢得到最充分的發揮。
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