基站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(wǎng)絡快速向鄉(xiāng)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(fā)現(xiàn)，在南方高溫環(huán)境下，膠體電池會出現(xiàn)殼體鼓脹現(xiàn)象，這對電池的壽命和通信電源的可靠性產(chǎn)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(huán)境下循環(huán)使用可靠性高、充電效率高、使用壽命長等優(yōu)點，同時在節(jié)能、減少污染方面也具有顯著的優(yōu)勢。

   在維護實踐中發(fā)現(xiàn)，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(xiàn)場的情況分析，造成這一現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)安全閥口開裂。

二、開關電源系統(tǒng)的蓄電池管理程序芯片參數(shù)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(shù)設置和未鼓脹電池站點開關電源參數(shù)設置，發(fā)現(xiàn)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(xù)流均充功能（即充電完成后再用小電流繼續(xù)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(xù)流均充（在高溫環(huán)境下續(xù)流階段均充的電流有可能還會反彈上升，續(xù)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(fā)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(tǒng)無法實現(xiàn)從均充到浮充的轉換。在高溫環(huán)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(shù)增高，并持續(xù)影響電池內部析氣和發(fā)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(chǎn)生的溫度得不到及時擴散，這也對電池發(fā)生殼體鼓脹產(chǎn)生一定影響。

膠體蓄電池鼓脹 的解決辦法

   根據(jù)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(jù)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(tǒng)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(huán)境溫度進行調整。增加過溫保護，當溫度達到40℃時系統(tǒng)自動轉換為浮充運行，避免持續(xù)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(guī)定時間內系統(tǒng)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(xù)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(shù)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(jīng)過一段時間的觀察，膠體電池未再出現(xiàn)殼體鼓脹現(xiàn)象，運行處于正常狀態(tài)。

    綜上所述，在南方高溫環(huán)境下，應根據(jù)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(jié)電、減少鉛和酸污染環(huán)境等優(yōu)勢得到最充分的發(fā)揮。