蓄电池组最新无损除硫修复技术

通信后备蓄电池的运行性能质量是通信电源供电安全的关键保障。国内各大通信运营商及通信专网运营商近年来投入了大量的人力物力,对动力后备蓄电池组进行维护测试。采用电导测试仪和放电容量测试仪,定期对蓄电池组进行电导测试和全容量放电测试,及时了解蓄电池组的实际容量,更换落后单体电池,以保证基站设备稳定运行。 虽然通过定期的检测测试,后备蓄电池组的容量问题能够及时发现,但还是有两个严峻的问题摆在我们面前: 每年还是有大量的落后电池被淘汰,需要更换上新电池,浪费了大量的人力物力; 对于大量淘汰下来的落后电池,如何处理?如果处理不当,容易对环境造成重度污染; 为了解决上述两个问题,我们曾召集电池厂家和测试仪厂家对一些淘汰下来的落后单体电池进行解剖,以造成电池容量下降的原因。经过对大量的落后电池解剖分析,发现这些落后电池大部分都存在严重“极化”现象,即蓄电池硫化:蓄电池内部极板的表面上附着一层白色坚硬的结晶体,充电后依旧不能剥离极板表面转化为活性物质的硫酸铅,使得电池可参与化学反应的有效物质越来越少,从而造成蓄电池容量下降。在电子显微镜下电池硫化的极板和正常的极板的比较: 目前,蓄电池厂家和一些专业的蓄电池修复厂家,对于硫化电池的修复,普遍采用的有两种:水疗法和大电流充电法。水疗法是往电池中加水稀释电解液,以提高硫酸铅的溶解度,但是这种方法只适合于富液式开口电池,而通信系统使用的是阀控蓄电池,不适合采用水疗法。大电流充电法是采用高电流密度充电,这样可以使得附在电极表面的硫酸铅被击碎而脱落,重新溶解到硫酸液里参加化学反应,这样就可以使充电顺利进行,恢复蓄电池容量。但是采用大电流充电的方法进行除硫,同时也会有负作用产生:高电流密度下极化和欧姆压降增加,这部分能量转化为热,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出;尤其是正极大量气析出气体,其冲刷作用易使活性物质脱落,对电池造成严重的伤害。 目前,一种最早被美国军方在坦克启动电池上的除硫修复技术——脉冲谐振充电技术,被成功转为民用。利用此技术研制出一种在线除硫养护装置,可对蓄电池组进行在线除硫养护。其除硫原理如下:形成晶体的分子结构确定以后都有谐振频率,找到谐振点施以一定的能量便可将其击碎。晶体谐振频率与晶体的尺寸大小有关,尺寸越大晶体谐振频率低,尺寸越小晶体谐振频率高。脉冲谐振除硫器采用扫频技术,产生正向尖峰脉冲输出到蓄电池组里,与硫酸铅晶体产生谐振效应。由于上升沿陡峭的脉冲含有丰富的谐波,而谐波又具有低频部分振幅大,高频部分小的特点,这样大的硫酸铅晶体从而获得能量大、小的硫酸铅晶体获得能量小,这样大的硫酸铅晶体较小的硫酸铅晶体更容易被振碎。从结晶硫体的重结晶过程可知道,小结晶尺寸的溶解度大于大结晶尺寸的溶解度。在脉冲除硫充电期间,大的硫酸铅晶体逐渐被振碎变为小的硫酸铅晶体,而小的硫酸晶体逐渐被溶解,从而附在电池极板上的硫酸铅晶体就慢慢消失,达到除硫效果。充电时产生的脉冲扰动,破坏了硫酸铅继续生长的条件,只要控制电流值基本不会对正极板造成损伤,是一种有别于其它的无损修复技术。 现已经有多家厂家推出了脉冲除硫器,虽然都是采用相同的原理,但是每个厂家的产品的脉冲频率、波形和强度这三个重要指标都不一样,所以除硫效果也有很大的差别。国内某市通信运营商采用福州福光电子有限公司提供的FOD蓄电站组在线除硫养护装置,对一个基站进行了除硫效果验证。验证方法是根据公式:除硫器效率=(修复后C10容量-修复前C10容量)/额定C10容量×100%。对基站的蓄电池组先进行放电容量测试,得出蓄电池组除硫 前的实际容量。然后安装上FOD装置进行在线除硫。2个月后,再对蓄电池组进行放电容量测试,得出蓄电站组除硫后的实际容量。最后根据公式,得出FOD装置的除硫效率,进而判断FOD装置对硫化电池的除硫修复是否有效。测试情况及结果如下: 基站蓄电池组的基本信息如下: 电池组电压 48V 电池组容量 500AH 使用年限 3年 除硫前蓄电池组测试信息如下: 使用的测试仪表 蓄电池电导容量测试仪CMT-6500 蓄电池组放电容量测试仪IDCE-4815CT 蓄电池组平均电导值 3125 S 放电电流 50A(10小时放电率) 放电时长: 6小时31分 放出容量 326AH 容量百分比 65.2% 经过FOD装置两个月的在线除硫养护,蓄电池组的测试信息如下: 使用的测试仪表 蓄电池电导容量测试仪CMT-6500 蓄电池组放电容量测试仪IDCE-4815CT 蓄电池组平均电导值 3678 S 放电电流 50A(10小时放电率) 放电时长: 8小时40分 放出容量 433AH 容量百分比 86.6% 根据公式:除硫器效率=(修复后C10容量-修复前C10容量)/额定C10容量×100%= (433AH-326AH)/500AH X 100%=21.4%。从测试结果来看,该组蓄电池组在两个月内容量提升了21.4%,而且电池组的平均电导值也有明显的提升,可以证明FOD装置对硫化蓄电池在线除硫非常有效。 实验证明,脉冲谐振技术是一种无损修复技术,所需要的能源很少,修复周期较长(产生修 复效果一般要一两个月以上),将除硫装置安装在蓄电池组两端,可以对硫化的电池进行在线除硫,恢复蓄电池组的容量。同时对于新电池和好电池,可以起到阻止、延缓极板硫化的效果。 脉冲谐振除硫技术的大量应用,可以让每组在网蓄电池得到及时有效的养护,延长蓄电池使用年限,减少每年蓄电池的报废量,产生可观经济效益。同时可降低落后电池组发生的概率,从而降低维护工作量,减少维护人员的投入,减少投入维护费,在当前网络规模不断扩大维护人员相对减少的形势下,意义重大。延长蓄电池使用寿命,减少蓄电池报废数量,减少能源消耗,减少电池对环境的污染,真正贯彻落实“绿色行动计划”,为全民“节能、减排、环保”的社会公益事业做出自己应有的贡献,进而提升企业的良好社会形象。 武汉中试高测电气有限公司,国家电网推荐品牌—官方网站:www.xdcjcy.com www.zsgcdq.com