1鎘鎳電池優(yōu)缺點(diǎn)概述

鎘鎳電池在我國近十多年來發(fā)展很快，由單一特種到廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、特種、航海等各個(gè)領(lǐng)域。之所以能普及應(yīng)用是因?yàn)樵摦a(chǎn)品體積小、價(jià)格低、放電倍率高、允許過放電，并且耐低溫性好，可在-20℃～40℃溫度下正常工作。最主要一點(diǎn)是對(duì)充電(太陽能熱發(fā)電欲與光伏試比高)設(shè)備要求不十分嚴(yán)格，對(duì)穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度要求不高，所以我廠近十多年來共上了20組左右的鎘鎳電池。由于受工藝及體積等方面的制約，在容量方面沒有鉛酸電池容量大，在充電設(shè)備單長勇工人技師鞍鋼供電廠郵編114021停電時(shí)，運(yùn)行時(shí)間不如鉛酸電池時(shí)間長。

2鎘鎳電池運(yùn)行狀況及存在的問題

鞍鋼供電廠有20多個(gè)所采用鎘鎳電池作為保安電源，除個(gè)別所近年來更新外，大多已運(yùn)行了十余年，已達(dá)到或超過運(yùn)行周期年限。如45號(hào)變電所（上海新宇20安時(shí)）等在運(yùn)行中檢查容量時(shí)放電不足20min，電壓降至200V以下，低電壓無動(dòng)作，使測(cè)量無法進(jìn)行。如果一次性更新所有超期鎘鎳電池，勢(shì)必給我廠造成很大的經(jīng)濟(jì)壓力，同時(shí)由于資金的大量投入，也會(huì)影響其它維修項(xiàng)目的進(jìn)行，不更新又將影響到我廠的安全供電。

針對(duì)上述問題，經(jīng)認(rèn)真分析研究，我們總結(jié)出一套適合我廠實(shí)際的比較完整的鎘鎳電池活化操作法。

3鎘鎳電池活化操作法具體步驟

（1）配制電液。按-5～-40℃環(huán)境溫度嚴(yán)格控制水與鉀的比例，標(biāo)準(zhǔn)為3∶1.按標(biāo)準(zhǔn)，電液比重為1.20±0.01，但考慮到浸泡電池時(shí)內(nèi)部水的成分，因此把比重升為（1.20+0.02）～（1.20+0.05）之間。

（2）清洗待活化電池外部，防止電池浸泡時(shí)將雜質(zhì)帶入缸體內(nèi)。將電池內(nèi)部舊電液倒出空凈，放入活化槽內(nèi)，注入蒸餾水浸泡24h，以增強(qiáng)極板間的清潔程度及增大極板的呼吸能力。

（3）靜止24h后，取出并空凈殘留蒸餾水，注入新配制的電解液，注液時(shí)注意不要讓電液外滲，以防止充電時(shí)外殼殘液帶電產(chǎn)生接地。聯(lián)接電池及充電設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意電池及充電設(shè)備的極性，以防止反極。

（4）多層次循環(huán)充放電。

第一個(gè)循環(huán)充電電流電池容量為0.05CA，充至單缸電壓達(dá)到1.45V時(shí)停止充電，再放出其充電容量的1/4.

第二個(gè)循環(huán)充電電流電池容量為0.1CA，充至單缸電壓達(dá)到1.6V時(shí)停止充電，再放出其充電容量的1/2.

第三個(gè)循環(huán)充電電流電池容量為0.25CA，充至單缸電壓達(dá)到1.65～1.7V時(shí)停止充電，再放出其容量的100%.放電過程中如個(gè)別缸電壓下降快，達(dá)不到整組平衡時(shí)，立即拆除，待全組放電完畢再接入電池組重新充電。當(dāng)全組電池單缸電壓升至1.65～1.70V時(shí)，穩(wěn)定2～4h充電電流不變，至此活化完畢。

4采用上述方法的原因

（1）我廠原有鎘鎳電池已運(yùn)行多年，其內(nèi)部有效物質(zhì)已失效；因極板的吸收釋放，電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化過程遲緩，不能滿足生產(chǎn)需要；電池在出廠3個(gè)月內(nèi)使用時(shí)，只考慮到電池自放電補(bǔ)充問題，而運(yùn)行時(shí)間超過3年的電池則沒有考慮到。

（2）如果采用舊方法進(jìn)行充放電活化，電流的增大會(huì)使舊電池原有的極板有效物質(zhì)加速瓦解、脫落；大電流充電時(shí)，電極上必有大量氣泡產(chǎn)生，再充電其電能只能用于水解。

而采用小電流長時(shí)間充電，能使舊電池得到緩慢的補(bǔ)充，且不破壞原電池內(nèi)部的極板有效物質(zhì)，建立電壓儲(chǔ)存電能。經(jīng)過幾個(gè)循環(huán)充電周期，激活了舊電池的極板化學(xué)物質(zhì)。

5新舊方法的比較

新舊方法的差別是明顯的，采用舊方法，電壓上升快，下降速度也快；采用新方法，電池容量飽和慢，但一旦建立起電壓就能達(dá)到要求。通過比較采用兩種方式進(jìn)行活化最后結(jié)果的曲線，我們就可從中比較出優(yōu)劣：同是采用4h放電率，放電電流0.25CA，采用新法充電，能將電池容量恢復(fù)到85%以上，達(dá)到舊電池恢復(fù)極限，滿足了運(yùn)行要求。

6實(shí)際效果

我們采用新的電池活化法給45號(hào)變電所、58號(hào)變電所和28號(hào)變電所的4組電池進(jìn)行活化，其中45號(hào)變電所的電池于1998年6月份活化，當(dāng)月10日投運(yùn)，運(yùn)行正常，一次交流停電1.5h，電池除正常帶所內(nèi)負(fù)荷外，還帶空壓站負(fù)荷，電池電壓保持在220V以上，現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)沒受影響。而沒活化此組電池前，停電測(cè)量電池電壓時(shí)，不到15min就發(fā)出低壓指示，不得不中途停止檢查，測(cè)量其容量，已不足50%，通過實(shí)際驗(yàn)證，上述充電操作法對(duì)鎘鎳電池行之有效。對(duì)28號(hào)變電所電池的活化效果更加理想，整組180只電池通過4次活化充電放電循環(huán)后，只有一只電池在放到4h測(cè)量時(shí)電壓為0.85V，其它全部在1.15V以上，恢復(fù)容量達(dá)99.5%.

電池活化操作法的實(shí)施，可使已經(jīng)到期報(bào)廢和即將到期的電池組通過上述方法活化，使其繼續(xù)安全可靠的運(yùn)行，在運(yùn)行過程中加以科學(xué)管理和科學(xué)維護(hù)，延長其使用壽命。

如果鞍鋼供電廠對(duì)現(xiàn)有的20多組鎘鎳電池逐步加以活化，將節(jié)約大量資金。以40安時(shí)電池為例，每只電池大約100元，共180只電池，每活化一組電池就能節(jié)約近2萬元，其中還不包括人工安裝及其它費(fèi)用。現(xiàn)已活化4組電池，直接經(jīng)濟(jì)效益7.2萬元，如果將全廠20余組鎘鎳電池都重新活化一次，經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)36萬元，非常可觀。節(jié)約下來的資金投入到其它項(xiàng)目，可取得事半功倍的效果。