阀控式密封铅酸蓄电池技能与保护
一、 阀控式密封铅酸蓄电池在通讯电源体系中的效果
1、后备电源，包含直流供电体系和UPS体系
2、滤波
3、调理体系电压
4、动力设备发动电源
二、 固定型铅酸蓄电池的类型
防酸隔爆式电池（GF或GFD电池）
固定型铅酸蓄电池
AGM—阴极吸收式（贫液式）
阀控式密封电池（VRLA电池）
GEL—胶体式
1．VRLA电池与GF电池相比较，VRLA电池具有以下特色：
（1） 在运用进程中，不需要添加水、调整酸的份额。
（2） 不漏液，无酸雾，无环境污染。
（3） 自放电小。
（4） 结构紧凑，密封杰出，抗震，比能量高。
（5） 不存在回忆效应。
（6） 运用范围广。
2、阴极吸收式VRLA电池与胶体电池的比较：
（1） AGM电池运用初期无气体逸出，GEL电池在运用初期需设备排风设备。
（2） AGM电池内阻小，大电流放电特性优于GEL电池。
（3） AGM电池的一致性和均一性较好，因电解液的分散性和均匀性优于GEL电池。
（4） GEL电池，（特别是管状电极）运用寿数较长，不易热失控。
三、 VRLA电池的作业原理
1．电池的充/放原理：
铅酸蓄电池的根本电极反响是铅（Pb）和二价铅（Pb2+）及四价铅（Pb4+）之间的转化。
放电进程：负极：Pb→Pb2+正极：Pb4+→Pb2+（
（+） PbO2 + 3H+ + HSO4 －+ 2e 放<═══>充 PbSO4 + 2H2
电子得失为：负失正得即负氧化正复原
充电进程：负极：Pb2+→Pb正极：Pb2+→ Pb4+
（－）Pb + HSO4 － 放<═══>充 PbSO4 + H＋ + 2e
电子得失为：负得正失即负复原正氧化
电池的充放电反响
电池总反响：Pb + 2H+ + 2HSO4— + PbO2放<═══>充PbSO4+ 2H2O +PbSO4
2．VRLA电池的密封原理：
（1）电池内部气体发作的原因：
电池在过充电时电池分化水，正极发作O2，负极发作H2
正极板栅腐蚀的一起发作H2
电池自放电时正极发作O2，负极发作H2
（2）氧复合原理（氧循环原理）：
电池在充电进程中，正极除了有PbSO4转变为PbO2以外，还有氧分出反响，特别是电池的充电后期，当电池容量到达80%时，氧的分出反响更为剧烈，南北极的气体分出反响如下：
（+）2H2O → O2 + 4H+ + 4e (–) 2H+ + 2e → H2
关于浮充运用的VRLA电池，即使是浮充电流很小，但在长时刻浮充状况下，除浮充电流一部分用于电池自放电生成的PbSO4转为正负极活性物资以外，不避免的，浮充电流另一部分则用于水的电解，使正极分出氧气，负极分出氢气。
氧和氢气的发作使电池内部失水，电解液密度发作变化，也使电池难以密封。从铅酸蓄电池诞生以来，人们都一直在寻求电池的密封，以此削减对电池的保护。VRLA电池的呈现，完结了电池的密封，电池密封的关键技能是氧在电池内部的再复合完结氧的循环，以及选用AGM隔板吸收电解液，使电池内部没有活动的电解液，氧的复合原理如图3、4所示：
正极充电进程中因电解水分出的氧气，通过AGM隔板的孔隙，敏捷分散到负极，与负极活性物质海绵状铅发作反响生成氧化铅（PbO），负极外表的PbO遇到电解液H2SO4发作化学反响生成PbSO4和H2O，其间PbSO4再充电而转变为海绵状Pb，生成的H2O又回到电解液，因氧气的再复合，避免了水的丢失，然后完结了电池的密封。
铅酸蓄电池完结密封的办法：
1) 挑选高孔隙率AGM隔板，孔隙率在93%以上，为氧的复合供应通道
2) 采纳定量灌酸，使玻璃棉隔板在吸收电解液今后，仍有5—10%的孔隙率未被电解液充溢，因而VRLA电池又称为贫液式电池。
3) 过量的负极活性物资，正、负极板的容量比一般为1：1.1~1：1.2，这样在正极满足电今后，负极仍未满足电，以避免氢在负极分出，若氢气很多分出是无法复合的。
4) 电池集群的紧装置，采纳集群预紧缩技能，将装置压在40—60Kpa之间，以保证AGM隔板与正负极板外表可以杰出触摸，因为VRLA电池的电解液主要靠AGM隔板供应。
5) 高纯度Pb—Ca—Sn—Al无锑板栅合金，因为Pb—Ca合金比Pb—Sb合金有更高的析氢过电位，然后可以下降因板栅腐蚀而分出氢气的或许性。
6) 开闭阀压力安稳牢靠的安全阀，通讯用VRLA电池的规范要求开阀压10—35Kpa，闭阀压3—15Kpa,开闭阀压力较挨近，可削减气体排放和水的丢失。
7) 选用恒压限流的充电办法，VRLA电池对过充电较为灵敏，过充电会加快电流的损坏，恒压限流充电可避免过充电和热失控。
3．VRLA蓄电池的自放电原理：
电池自放电原因：
1） 正极活性物质与电解液的反响；
2） 正极活性物质与板栅合金之间的反响；
3） 正极活性物质与负极分出氢气的反响。
四．VRLA电池的两大类技能
运用相同的氧复合原理，但因为选用不同的固定电解液技能和不同的氧复合通道技能，因而可分为两大类型的VRLA电池，即AGM技能和GEL技能（胶体），故又称为AGM电池和胶体电池。这两类电池各有好坏，现在在电信、电力等市场上运用的仍以AGM电池为主。
1、AGM技能
选用AGM技能的VRLA电池，AGM隔板选用U形包覆法（也可选用S形包覆法）。选用AGM技能的VRLA电池的特色：内阻小，以超细玻璃棉隔板汲取电解液，使电池内没有电解液，AGM隔板具有93%以上的孔隙率，而其间10%左右的孔隙作为由正极分出的O2到负极再复合的通道，以完结氧的循环，到达电池密封的意图。
2、Gel技能（胶体技能）
以德国阳光公司选用Gel技能出产的OPZV胶体电池为典型代表。
胶体电池的特色：内阻较大，选用触变性SiO2胶体吸收电解液，使电解液不活动。
以胶体的微裂纹O2的复合通道。胶体电池运用初期因为胶体未能构成很多微裂纹，氧的复合功率较低。
五、VRLA电池的失效形式
VRLA电池虽然有许多的长处，但它和一切电池相同也存在牢靠性和寿数问题。VRL电池文献报导：其运用寿数为15年左右（25℃浮充运用）。但国内外的VRLA电池在实践运用进程中，均呈现过提早失效的现象。现在形成VRLA电池的失效形式主要有板栅的腐蚀与增加、电解液干枯、负极硫酸盐化、前期容量丢失（PCL）、热失控等。
六、VLRA电池的运用和保护
1、VLRA电池的选型
VLRA电池在运用前有必要正确的挑选类型，以保证电池有满足的放电容量，使通讯设备可以正常运转；别的挑选合理的容量可以避免挑选容量过大而形成糟蹋。
选型办法有两种： 1)计算法 ２）、曲线查找法。
2、VLRA电池的设备运用及留意事项
在设备和运用电池之前，首先应仔细阅读产品说明书，按要求进行设备和运用。设备时，应特别留意以下几个方面：
１）、设备计划应依据地址、条件制定，如地上负荷、通风环境、阳光照耀、腐蚀和有机溶剂、机房布局、修理是否便利等。
２）、设备时新旧蓄电池一般不能混用，不同类型的电池或不同容量的电池决不可混合运用。
3）、电池均为100﹪荷电出厂，有必要当心操作，忌短路，设备时应选用绝缘东西，戴绝缘手套，避免电击。
4）、电池在设备运用前，在0～35℃的环境下寄存，贮存期限为3个月，若超越3个月，就应按运用书给定规范对电池进行弥补电。
5）、按规则的串并联线路，衔接列间、层间、面板端子的电池衔接，在设备结尾衔接件和整个电源体系导通前，应仔细查看正负极性及丈量体系电压。并留意：在契合规划截面积的前提下，引出线应尽或许短，以削减大电流放电时的压降；两组以上电池并联时，每组电池至负载的电缆线最好等长，以利于电池充放电时各组电池电流均衡。
6）、电池衔接时，螺丝有必要紧固，但也要避免拧紧力过大而使极柱嵌铜间损坏。
7）、设备完毕后应再次查看体系电压和电池正负极方向 ，以保证电池设备的正确。
8）、可用肥皂水浸湿软布清洁电池壳、盖、面板和衔接线，不能用有机溶剂清洗，避免腐蚀电池盖及其它部件。
3、VRLA电池的保护
1）、阀控式密封铅酸蓄电池的安放
阀控式密封铅酸蓄电池不用专设电池室，可与通讯设备同装一室。可叠放组合或设备在机架上。
2）、常常查看的项目
a、 浮充电压，环境温度；
b、 衔接处有无松动、腐蚀现象；
c、 电池壳体有无渗漏和变形；
d、 极柱、安全阀周围是否有酸雾溢出；
3）、弥补电
a、 电池体系设备完毕，对电池组进行弥补充电；
b、 电池放置停用时刻超越三个月；
蓄电池的放电
a、每年应以实践负荷做一次核对性放电实验，放出额外容量的30%-40%；
b、每三年做一次容量实验，到运用六年后应每年做一次；
4）、蓄电池容量的丈量
办法1：离线式丈量法
a、将脱离供电体系的蓄电池组充溢电后静置1—24h，在环境温度为25℃±5℃的条件下开端放电；
b、放电开端前应测蓄电池的端电压，放电期间应测记蓄电池的放电电流，时刻及环境温度，放电电流动摇不得超越规则值的1%；
c、放电期间应测蓄电池端电压及室温，丈量时刻距离为：10h率放电1h，3h率放电0.5h，1h率放电10min，在放电晚期要随时丈量，以便精确地确认到达放电停止电压的时刻；
d、放电电流乘以放电时刻即为蓄电池组的容量，蓄电池不按10小时率放电时或环境
温度不是25℃时，则应将实践丈量的容量换算成25℃时的容量；
e、放电完毕后，要对蓄电池组充电，充入电量应是放电电量的1.2倍。
办法2：在线式丈量法
a、在供电体系中，关掉整流器由蓄电池组放电供应通讯设备，在蓄电池组放电时找出蓄电池组中电压最低，容量最差的一只电池来作为容量实验的目标；
b、翻开整流器对蓄电池组进行充电，等蓄电池组充溢后安稳1小时以上；
c、对a中放电时找出的最差的那只电池进行10小时率放电实验，放电前后要丈量该只电池的端电压、温度、放电时刻和室温。今后每隔1h测验一次，放电快到停止电压时，应随时测验，以便精确记载放电时刻：
d、放电时刻乘以放电电流即为该电池的容量，当室温不是25℃时，应按式（1）换算成25℃时的容量；
e、放电实验完毕后用充电机对该只电池进行充电，康复其容量；
f、依据丈量的数据制作放电曲线；
办法3：核对性容量实验法
为了能随时把握蓄电池组的大致容量，进行核对性放电实验是必要的，其办法是：
a、在直流供电体系中，封闭开关电源，让蓄电池对通讯设备供电，蓄电池组放电前后要测验每只电池的端压、温度、比重、室温文放电时刻、放出额外容量的30%—40%停止；
b、放电完毕后，要对蓄电池充电；
c、依据测验的数据作出放电曲线，留作以再次测验时做比较；
留意事项：
上述3种蓄电池的容量实验办法，是日常保护中常用的办法，但不管哪种办法，在容量测验期间通讯安全都会遭到必定的要挟。因而在做容量实验时要避免市电中止，备用发电组应处于杰出状况
5）、周期保护项目
月度保养
每月完结下列查看：
1、坚持电池房清洁卫生；
2、丈量和记载电池房内环境温度；
3、逐一查看电池的清洁度、端子的损害及发热痕迹、外壳及盖的损坏或过热痕迹：
4、丈量和记载电池体系的总电压、浮充电流；
季度保养
1、重复各项月度查看；
2、丈量和记载各在线电池的浮充电压，若通过温度校对有两只以上电池电压低于2.18V，请与厂家联络。
年度保养
1、重复季度一切保养、查看；
2、每年查看衔接部分是否有松动；
3、每年电池组以实践负荷进行一次核对性放电实验，放出额外容量的30%—40%；
三年保养
每三年进行一次容量实验，到运用六年后每年做一次，若该组电池实放容量低于额外容量的80%，则以为该电池组寿数停止。
