新型镉镍型特殊电池的操控

2019-04-14      588 次浏览

1镉镍电池优缺点概述

镉镍电池在我国近十多年来发展很快,由单一特种到广泛地应用到工业、特种、航海等各个领域。之所以能普及应用是因为该产品体积小、价格低、放电倍率高、允许过放电,并且耐低温性好,可在-20℃~40℃温度下正常工作。最主要一点是对充电(太阳能热发电欲与光伏试比高)设备要求不十分严格,对稳压精度、稳流精度要求不高,所以我厂近十多年来共上了20组左右的镉镍电池。由于受工艺及体积等方面的制约,在容量方面没有铅酸电池容量大,在充电设备单长勇工人技师鞍钢供电厂邮编114021停电时,运行时间不如铅酸电池时间长。

2镉镍电池运行状况及存在的问题

鞍钢供电厂有20多个所采用镉镍电池作为保安电源,除个别所近年来更新外,大多已运行了十余年,已达到或超过运行周期年限。如45号变电所(上海新宇20安时)等在运行中检查容量时放电不足20min,电压降至200V以下,低电压无动作,使测量无法进行。如果一次性更新所有超期镉镍电池,势必给我厂造成很大的经济压力,同时由于资金的大量投入,也会影响其它维修项目的进行,不更新又将影响到我厂的安全供电。

针对上述问题,经认真分析研究,我们总结出一套适合我厂实际的比较完整的镉镍电池活化操作法。

3镉镍电池活化操作法具体步骤

(1)配制电液。按-5~-40℃环境温度严格控制水与钾的比例,标准为3∶1.按标准,电液比重为1.20±0.01,但考虑到浸泡电池时内部水的成分,因此把比重升为(1.20+0.02)~(1.20+0.05)之间。

(2)清洗待活化电池外部,防止电池浸泡时将杂质带入缸体内。将电池内部旧电液倒出空净,放入活化槽内,注入蒸馏水浸泡24h,以增强极板间的清洁程度及增大极板的呼吸能力。

(3)静止24h后,取出并空净残留蒸馏水,注入新配制的电解液,注液时注意不要让电液外渗,以防止充电时外壳残液带电产生接地。联接电池及充电设备时,应注意电池及充电设备的极性,以防止反极。

(4)多层次循环充放电。

第一个循环充电电流电池容量为0.05CA,充至单缸电压达到1.45V时停止充电,再放出其充电容量的1/4.

第二个循环充电电流电池容量为0.1CA,充至单缸电压达到1.6V时停止充电,再放出其充电容量的1/2.

第三个循环充电电流电池容量为0.25CA,充至单缸电压达到1.65~1.7V时停止充电,再放出其容量的100%.放电过程中如个别缸电压下降快,达不到整组平衡时,立即拆除,待全组放电完毕再接入电池组重新充电。当全组电池单缸电压升至1.65~1.70V时,稳定2~4h充电电流不变,至此活化完毕。

4采用上述方法的原因

(1)我厂原有镉镍电池已运行多年,其内部有效物质已失效;因极板的吸收释放,电能化学能转化过程迟缓,不能满足生产需要;电池在出厂3个月内使用时,只考虑到电池自放电补充问题,而运行时间超过3年的电池则没有考虑到。

(2)如果采用旧方法进行充放电活化,电流的增大会使旧电池原有的极板有效物质加速瓦解、脱落;大电流充电时,电极上必有大量气泡产生,再充电其电能只能用于水解。

而采用小电流长时间充电,能使旧电池得到缓慢的补充,且不破坏原电池内部的极板有效物质,建立电压储存电能。经过几个循环充电周期,激活了旧电池的极板化学物质。

5新旧方法的比较

新旧方法的差别是明显的,采用旧方法,电压上升快,下降速度也快;采用新方法,电池容量饱和慢,但一旦建立起电压就能达到要求。通过比较采用两种方式进行活化最后结果的曲线,我们就可从中比较出优劣:同是采用4h放电率,放电电流0.25CA,采用新法充电,能将电池容量恢复到85%以上,达到旧电池恢复极限,满足了运行要求。

6实际效果

我们采用新的电池活化法给45号变电所、58号变电所和28号变电所的4组电池进行活化,其中45号变电所的电池于1998年6月份活化,当月10日投运,运行正常,一次交流停电1.5h,电池除正常带所内负荷外,还带空压站负荷,电池电压保持在220V以上,现场启动没受影响。而没活化此组电池前,停电测量电池电压时,不到15min就发出低压指示,不得不中途停止检查,测量其容量,已不足50%,通过实际验证,上述充电操作法对镉镍电池行之有效。对28号变电所电池的活化效果更加理想,整组180只电池通过4次活化充电放电循环后,只有一只电池在放到4h测量时电压为0.85V,其它全部在1.15V以上,恢复容量达99.5%.

电池活化操作法的实施,可使已经到期报废和即将到期的电池组通过上述方法活化,使其继续安全可靠的运行,在运行过程中加以科学管理和科学维护,延长其使用寿命。

如果鞍钢供电厂对现有的20多组镉镍电池逐步加以活化,将节约大量资金。以40安时电池为例,每只电池大约100元,共180只电池,每活化一组电池就能节约近2万元,其中还不包括人工安装及其它费用。现已活化4组电池,直接经济效益7.2万元,如果将全厂20余组镉镍电池都重新活化一次,经济效益可达36万元,非常可观。节约下来的资金投入到其它项目,可取得事半功倍的效果。

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