电池的主要失效模式

电池的主要失效模式

一般而言，电池的主要失效模式有四种：正极板删腐蚀、失水、热失控、硫酸盐化。当然，如果说到寿命损失，温度也是一大杀手。

对于基站，就目前中国复杂的地理、气候环境及电网环境，导致蓄电池提早退出运行的原因肯定是不尽相同的。我接触比较多的情况有以下几种：

1、硫酸盐化

电池放电后，极板上主要成分为硫酸铅，如果不及时充电，硫酸铅在电解液中会持续溶解和再结晶，形成较大颗粒，这种硫酸铅结晶缺乏电化学活性，较难恢复，造成电池容量不足。

电池硫酸盐化的主要表现为放电容量逐次减少，深放电后充不满，实际寿命比理论寿命严重缩短。

导致硫酸盐化的主要原因：

近两年国内多个省份出现电力供应紧张的情况，而出现电池硫酸盐化的基站多为偏远地区。一是电力紧张时这些地区往往被拉闸限电，属于首先被牺牲的区域，导致电池频繁放电；二是因山高路远，维护人员难以及时到达，不能保障及时回充电；三是油机过小，或充电时间不够，导致电池未充满就要面临下一次放电；同样，即使电网来电，两次停电间隔时间过短，电池仍可能未能充满即再次放电。

可能的解决方案：

1）从电网本身解决，如更改供电线路，选择相对有保障的线路供电；或与电力部门交涉，要求缩短基站所在线路的年（月）平均停电时间。

2）增加充电能力，如电池的充电系数。在正常使用环境下，电池厂家推荐的充电系数为0.05-0.20C10之间，一般设置为0.15 C10，各省维护规程对此系数大多有比较明确的规定。个人认为，可根据不同站点的情况进行分析，充电电流过大会导致电池寿命缩短，同样充电不足也会导致电池寿命损失，两害相权取其轻。我见过一些停点严重的地区设置为0.20 C10的。但是建议不要超过0.25。

均充阀值。除正常的充电周期外，开关电源会根据电池放电深度决定来电后是否要均充。一般厂家此判据为20%左右（中兴15%），此参数也是可调的。停电频繁的站点，可考虑把此参数适当调小。

3）保证及时回充。放电后再充电，间隔时间越长，电池恢复容量越困难。

4）有条件时，偏远站点发电，调配容量较大的油机。如果油机容量偏小，供电能力只够维持，充入蓄电池的电量很少。而且可能出现油机因负载过重导致波形畸变，整流模块输入保护的情况。在电力紧张时，一个发电组可能面临多个站点的充电任务，往往是充上三五个小时，感觉差不多了立即转移阵地，实际上均充并未执行完。一般认为，充入电量与放出电量之比高于1.2时，才能给电池充足电。逐步积累，电池容量就逐步损失，此后即使充电条件满足，也很难恢复到起始容量。

5）有条件的，通过集中监控对电池单体进行监控。对落后电池的及时发现和处理可以

减少同组其它电池继续损坏的可能性。

2、温度

有些简易站点未配备空调，导致电池寿命损失严重。

配备了空调的站点，停电后空调是不工作的，油机发电往往不能保证空调运转。机房温度迅速上升。导致电池寿命缩短。

可能的解决方案：

1）装空调，如果资金够的话，呵呵。

2）胶体电池。关于这一点，我也是听说，未亲身验证过。国内有使用的先例，楼主可通过其它途径了解。但是胶体电池的一次性投入较高，看你们领导愿不愿意啦。

3）检查温度补偿接线和参数设置。在机房温度上升时，如果没有其它办法，能做的只有这点了。有很多站点，温度补偿线接法不正确，探头装错了位置，或者压根儿没接，或者电源参数设置不对。把这些做好，虽不能解决全部问题，但总是聊胜于无吧。

3、过放电

基站电源基本都有二次下电功能，BTS工作时，过放电的可能性比较小，除非监控箱出现问题，不能正确执行下电指令。现下主流厂家基本都配备了硬件下电板，即在监控单元出现故障时，硬件下电板仍能够控制下电。不过因为开关电源竞争激烈，价格一再下滑，有些厂家把这个部件作为选配件，不额外增加费用是不配的。具体哪个厂家我就不方便说

了，你自己可以查到。呵呵。

实际上出现电池放亏情况最多的，恰恰是在小电流放电的时候。下电电压的设置，各省有不同的范围。如我见过的，一次下电45V，二次下电43V，对应到2V单体，则为1.875V和1.792V。这个值是否合理？ 其实查一下电池放电区线就不难发现，对于不同的放电电流，其终止电压是不同的。

10小时放电率的终止电压是1.8V左右（具体可查电池厂家的技术手册，我这里只是找了个数据举例），假如某站陪了1组300AH电池，一次下电BTS负载30A，二次下电传输2A，加上电源本身的监控单元，则显然可以发现，一次下电电压基本合理，二次下电电压就很难说。因为对于300AH的电池，2.XA的放电电流，要放到1.792V的电压，电池早就放得空空如也了，实际上这个二次下电几乎是不起作用的。但是确实也有这样的站点，我宁愿电池放亏，也不愿意下电。广东电信好象普遍就是这个思路。

所以业界可以听到很多关于要求调高二次下电电压的声音，有些激进的电池厂家甚至提出，二次下电电压应该略高于一次下电电压。呵呵，且先不说理论和实际操作上是否可行。我的观点，根据具体情况进行适当的调整是必要的。

另外还有一点，监控单元即使是在二次下电以后，仍然是工作的。不同厂家的监控单元耗电量不同，我们公司的ZXDU58/68系统，液晶点亮时实测在0.65A左右。液晶不点亮的数据我这儿没有，肯定要小一点。但是对于一组经过一次、二次下电后的电池，这个负担确实不小。所以我们希望电池下电后尽快回充电。当然，监控单元的耗电并不只中兴一家，估计业界也都差不多吧。这里只讨论技术本身，跟产品无关。