電信級(jí)12V閥控式鉛酸蓄電池
2019-11-03 09:56:24
供稿：網(wǎng)友
李秉文 深圳市安圣電氣有限公司 一、接入網(wǎng)配套蓄電池的現(xiàn)狀
接入網(wǎng)-48V直流電源系統(tǒng)一般采用單組4只12V100Ah或12V50Ah規(guī)格電池配置，設(shè)計(jì)容量介于50-300Ah范圍，允許2-3組并聯(lián)使用。接入網(wǎng)配套蓄電池基本沒(méi)有納入設(shè)備的選型范圍，一般由設(shè)備供應(yīng)商提供，大量使用UPS類型蓄電池，如Dynasty（大力神）、Yuasa（湯淺）、Deka（德克）、松下等著名品牌電池常常用于接入網(wǎng)。目前的12V系列蓄電池，設(shè)計(jì)使用壽命一般3到5年，也有6到8年的產(chǎn)品，從蓄電池設(shè)計(jì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，二者并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，主要應(yīng)用于UPS領(lǐng)域。而專為接入網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)的電信級(jí)12V電池，雖然使用效果比UPS電池具有顯著改善，但由于尚未被廣大用戶認(rèn)知，目前只在少數(shù)地區(qū)得到應(yīng)用。
從接入網(wǎng)電池應(yīng)用調(diào)查的結(jié)果看，UPS電池在使用一年后，30％的蓄電池容量衰減超過(guò)20％，使用兩年時(shí)，電池容量低于額定容量80％的比例高達(dá)88％。如果按照YD/T 799-1996標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這些電池的壽命已經(jīng)終止，需進(jìn)行更換。用戶對(duì)此十分不滿。
二、通訊應(yīng)用12V電池存在的主要問(wèn)題與原因分析
應(yīng)用決定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，一個(gè)適用的好產(chǎn)品必然是基于對(duì)應(yīng)用的充分理解基礎(chǔ)上的。UPS電池是為了滿足用戶對(duì)大電流、淺循環(huán)、低成本、3-5年壽命的需求設(shè)計(jì)和制造的，當(dāng)應(yīng)用于接入網(wǎng)等電信應(yīng)用時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)的小電流、深放電、甚至是過(guò)放電，夏季持續(xù)的高溫等對(duì)電池壽命的損害是相當(dāng)大的。
剖析接入網(wǎng)用失效蓄電池的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)，失效的原因主要包括以下幾個(gè)方面。
*板柵腐蝕；
*隔板枝晶短路；
*活性物質(zhì)軟化；
*電池漏液；
此外，蓄電池析出的氣體和酸霧對(duì)設(shè)備的危害應(yīng)得到足夠的重視。閥控鉛酸蓄電池畢竟不是完全密封的蓄電池，在浮充使用條件下，不可避免會(huì)產(chǎn)生氣體和酸霧的溢出，從對(duì)多個(gè)廠商電池的檢測(cè)看，浮充條件下電池的析氣量一般在1-3mi/Ah.天.單體，48V100AH系統(tǒng)每天產(chǎn)生的氣體量在2400ml以上，產(chǎn)生的氣體主要是氫氣。
三、解決方案
針對(duì)電池應(yīng)用環(huán)境和電池失效原因的分析，安圣電氣根據(jù)通信市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)壽命，高可靠性12V電池的需求，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出三款12V100Ah蓄電池，產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命15年，該產(chǎn)品已成功應(yīng)用于農(nóng)話、接入網(wǎng)和寬帶城域網(wǎng)等領(lǐng)域。安圣通信電池采取了以下技術(shù)措施：
1.新一代板柵合金
使用新一代的低鈣高錫配方的板柵合金，提高了合金的耐腐蝕性能和抗張強(qiáng)度。與常規(guī)合金配方相比，安圣板柵合金的抗張強(qiáng)度提高41％，延緩了板柵的伸長(zhǎng)。錫含量的提高有助于在板柵/腐蝕層界面的導(dǎo)電性，提高電池深放電后的充電接受能力，提高容量恢復(fù)性能。安圣6-GFM-100N電池經(jīng)5次24小時(shí)短接后，蓄電池的最終容量不低于初容量的94.5％。
2.極柱密封結(jié)構(gòu)
安圣電池采用了三層密封技術(shù)，有效地解決了電池的極柱漏液?jiǎn)栴}。第一道密封由進(jìn)口專用縮套管構(gòu)成，熱縮套管的內(nèi)部涂覆了一層特殊的熱熔樹(shù)酯，在高溫下樹(shù)酯熔化與鉛錫柱緊密粘結(jié)。第二道密封為由通過(guò)O形密封圈形成的機(jī)械壓縮密封。第三層密封為使用聚胺酯膠粘劑形成的膠封層。聚胺酯膠粘對(duì)鉛錫合金有著良好的粘結(jié)強(qiáng)度，與常用的環(huán)氧膠粘劑相比，有更好的韌性，老化后不會(huì)出現(xiàn)襲紋。
3.優(yōu)選隔板
優(yōu)選長(zhǎng)刊登隔板，降低最大孔徑，提高隔板厚度，使用Na2So4作為電解液添加劑，抑制鉛枝晶的形成。
4.長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)
為保證電池在高溫下的使用壽命，蓄電池的設(shè)計(jì)壽命為15年，極板厚度提高至4.0mm以上。
5.集中排氣設(shè)計(jì)
將電池使用過(guò)程中產(chǎn)生的氣體（主要成分為氫氣及些微的酸霧）經(jīng)由集氣蓋板、排氣豬頭、安全閥、三通、軟塑料管導(dǎo)出機(jī)柜外部。
6.良好的抗熱失控性能
蓄電池置于75℃的環(huán)境下，充電電壓設(shè)置為2.23V/單格，電池未見(jiàn)任何熱失控跡象，電池外觀、性能正常、浮充電流維持在0.09110，未見(jiàn)增加，電池具有良好的抗熱失控能力。
摘自《郵電商情》2001.18期
