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幾種蓄電池在線測試技術分析

一、蓄電池落后的原因及檢測重要?

閥控式鉛酸蓄電池（VRLA）從一開始便被稱為免維護電池，而生產廠家又承諾該電池的使用壽命為10 ~ 20年（最少為8年），這樣就給我們電力系統維護人員一種誤解，似乎這種電池既耐用又完全不需要維護，許多用戶從裝上電池后就基本上沒有進行過維護和管理，在90年代初，隨著使用時間的增長，使用的VRLA電池出現了很多以前未遇到的新問題，例如電池殼變形、電解液滲漏、電極腐蝕、容量不足、電池端電壓不均勻等，VRLA電池內部接線柱、同極的連接片以及電極接頭的腐蝕而斷裂的現象也比開口式電池更常發生，這些故障都導致容量損失，但VRLA電池端電壓與放電能力無相關性，這使使用單位不易掌握VRLA電池的耐久性和失效問題。我們維護部門以前往往只重視備用電源的設備部分的維護和管理，而忽視電池組的重大作用，殊不知斷電的危險很大程度上就潛伏在電池組。 整組電池充電的特性是，如電池組內有一個或幾個老化電池，其容量必然變小，充電器給電池組充電時，老化電池因容量小，將很快充滿。充電器會誤以為整組電池已充滿而轉為浮充狀態，以恒定電壓和小電流給電池組充電。其余狀態良好的電池不可能充滿。電池組將以老化電池的容量為標準進行充放電，經多次浮充--放電 --均充--放電--浮充的惡性循環，容量不斷下降，電池后備時間縮短。

所以如不定時檢測，電池和電池組的定期檢測和在線監測是非常重要和必須的，已經是是電源系統中非常重要的環節。但是，從多年的運行維護效果來看，對于蓄電池進行電壓檢測已經不能充分反應蓄電池的問題，預警性和前瞻性較差，無法準確及時找出老化電池。因為浮充電壓小幅值的差異監測并沒有辦法區別和處理，也就是對于電池性能變壞，電池容量已經大幅下降的老化電池的準確判斷，電壓參數無能為力，而是當放電時發現某電池的放電電壓（或曲線）異常才有警告，但一般為時已晚。

如果無法十分清楚地了解蓄電池內部性能參數，如蓄電池的內阻、當前的剩余容量，如果蓄電池組中有落后的蓄電池,也無法提前準確判斷和維護，所以蓄電池的內阻和當前的剩余容量的監測可以作為我們有效的手段，VRLA電池和電池組在運行過程中，隨著使用時間的增加必然會有個別或部分電池因內阻變大，呈退行性老化現象，實踐證明，整組電池的容量是以狀況最差的那一塊電池的容量值為準，而不是以平均值或額定值（初始值）為準，當電池的實際容量下降到其本身額定容量的90% 以下時，電池便進入衰退期，當電池容量下降到原來的80%以下時，電池便進入急劇的衰退狀況，衰退期很短，這時電池組已存在極大的事故隱患。

鉛酸蓄電池的工作原理為“雙硫酸鹽化理論”，其結構部件主要為正極板（PbO2）、負極板（鉛等重金屬合金）、板柵等，鉛酸蓄電池在放電時會形成結晶體，充電時鉛離子被還原為金屬鉛。如果我們使用或維護不當，如經常充電不足或過放電，在電池正、負極板接線柱上會逐漸形成一種粗大而堅硬的PbSO4結晶體，這種現象稱為“不可逆化的硫酸鹽化”，簡稱“硫化”?！傲蚧笔剐铍姵貎茸柙龃蟆⑷萘肯陆?，這種不可逆的硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結晶，粗大的結晶形成之后溶解度減少，硫酸鉛的重結晶使晶體體積變大，是由于多晶體傾向于其表面自由能的結果。所以，電池產生硫化是蓄電池內阻增加的主要原因，而這對電池的使用壽命影響很大，使用什么樣的方法進行內阻參數的測試將影響在線監測的最終效果。

在以上的背景下，前段時間的對于蓄電池的在線監測設備進行了深入的調研，以及參加了中試所對六家在線監測設備廠家進行產品試驗，調研后發現各自有其不同的測試方法,總結下來主要是三大類，這幾類在效果上分析起來有著明顯的區別：