电信级12V阀控式铅酸蓄电池

李秉文　深圳市安圣电气有限公司
　　一、接入网配套蓄电池的现状

　　接入网-48V直流电源系统一般采用单组4只12V100Ah或12V50Ah规格电池配置，设计容量介于50-300Ah范围，允许2-3组并联使用。接入网配套蓄电池基本没有纳入设备的选型范围，一般由设备供应商提供，大量使用UPS类型蓄电池，如Dynasty（大力神）、Yuasa（汤浅）、Deka（德克）、松下等著名品牌电池常常用于接入网。目前的12V系列蓄电池，设计使用寿命一般3到5年，也有6到8年的产品，从蓄电池设计和内部结构来看，二者并没有本质的区别，主要应用于UPS领域。而专为接入网应用环境设计的电信级12V电池，虽然使用效果比UPS电池具有显著改善，但由于尚未被广大用户认知，目前只在少数地区得到应用。

　　从接入网电池应用调查的结果看，UPS电池在使用一年后，30％的蓄电池容量衰减超过20％，使用两年时，电池容量低于额定容量80％的比例高达88％。如果按照YD/T 799-1996标准的规定，这些电池的寿命已经终止，需进行更换。用户对此十分不满。

　　二、通讯应用12V电池存在的主要问题与原因分析

　　应用决定产品的设计，一个适用的好产品必然是基于对应用的充分理解基础上的。UPS电池是为了满足用户对大电流、浅循环、低成本、3-5年寿命的需求设计和制造的，当应用于接入网等电信应用时，经常出现的小电流、深放电、甚至是过放电，夏季持续的高温等对电池寿命的损害是相当大的。

　　剖析接入网用失效蓄电池的结果，我们发现，失效的原因主要包括以下几个方面。

　　*板栅腐蚀；

　　*隔板枝晶短路；

　　*活性物质软化；

　　*电池漏液；

　　此外，蓄电池析出的气体和酸雾对设备的危害应得到足够的重视。阀控铅酸蓄电池毕竟不是完全密封的蓄电池，在浮充使用条件下，不可避免会产生气体和酸雾的溢出，从对多个厂商电池的检测看，浮充条件下电池的析气量一般在1-3mi/Ah.天.单体，48V100AH系统每天产生的气体量在2400ml以上，产生的气体主要是氢气。

　　三、解决方案

　　针对电池应用环境和电池失效原因的分析，安圣电气根据通信市场对长寿命，高可靠性12V电池的需求，开发生产出三款12V100Ah蓄电池，产品设计寿命15年，该产品已成功应用于农话、接入网和宽带城域网等领域。安圣通信电池采取了以下技术措施：

　　1.新一代板栅合金

　　使用新一代的低钙高锡配方的板栅合金，提高了合金的耐腐蚀性能和抗张强度。与常规合金配方相比，安圣板栅合金的抗张强度提高41％，延缓了板栅的伸长。锡含量的提高有助于在板栅/腐蚀层界面的导电性，提高电池深放电后的充电接受能力，提高容量恢复性能。安圣6-GFM-100N电池经5次24小时短接后，蓄电池的最终容量不低于初容量的94.5％。

　　2.极柱密封结构

　　安圣电池采用了三层密封技术，有效地解决了电池的极柱漏液问题。第一道密封由进口专用缩套管构成，热缩套管的内部涂覆了一层特殊的热熔树酯，在高温下树酯熔化与铅锡柱紧密粘结。第二道密封为由通过O形密封圈形成的机械压缩密封。第三层密封为使用聚胺酯胶粘剂形成的胶封层。聚胺酯胶粘对铅锡合金有着良好的粘结强度，与常用的环氧胶粘剂相比，有更好的韧性，老化后不会出现袭纹。

　　3.优选隔板

　　优选长刊登隔板，降低最大孔径，提高隔板厚度，使用Na2So4作为电解液添加剂，抑制铅枝晶的形成。

　　4.长寿命设计

　　为保证电池在高温下的使用寿命，蓄电池的设计寿命为15年，极板厚度提高至4.0mm以上。

　　5.集中排气设计

　　将电池使用过程中产生的气体（主要成分为氢气及些微的酸雾）经由集气盖板、排气猪头、安全阀、三通、软塑料管导出机柜外部。

　　6.良好的抗热失控性能

　　蓄电池置于75℃的环境下，充电电压设置为2.23V/单格，电池未见任何热失控迹象，电池外观、性能正常、浮充电流维持在0.09110，未见增加，电池具有良好的抗热失控能力。

摘自《邮电商情》2001.18期