2.4.2 阀控密封式铅酸蓄电池的放电特性

1.放电特性

阀控密封式铅酸蓄电池在出厂之前，都会进行容量试验，通用的阀控密封式铅酸蓄电池的容量试验步骤如下：

1）先将被试验阀控密封式铅酸蓄电池完全充电。

2）将阀控密封式铅酸蓄电池静置1～24h，使阀控密封式铅酸蓄电池表面温度达到25℃±5℃。

3）固定型阀控密封式铅酸蓄电池采用0.1C/10的放电速率连续对负载恒流放电，放电过程中定期测试阀控密封式铅酸蓄电池端电压；在端电压到达单体1.80V时放电终止，最后累积放电量达到100%即为合格。

备用电源使用阀控密封式铅酸蓄电池，要求阀控密封式铅酸蓄电池在市电中断后，能立即转入放电状态，以保证电源不间断，因而阀控密封式铅酸蓄电池的事故性放电使用指标更为重要。对于阀控密封式铅酸蓄电池来说，放电终止的依据是阀控密封式铅酸蓄电池的端电压，即单体阀控密封式铅酸蓄电池的终止电压约为1.80V。但是阀控密封式铅酸蓄电池的端电压是与阀控密封式铅酸蓄电池正负极的3种极化密切相关的，终止电压的设置是针对大约0.1C/10左右的放电速率而定的。由于极化的存在，随着放电速率的减小，伴随着放电电流的减小，放电终止电压也应该越来越高，否则极有可能导致阀控密封式铅酸蓄电池的过放电。在通信领域中，阀控密封式铅酸蓄电池的放电速率大都在0.02C/10～0.05C/10这个范围内，这就要求将放电的终止电压设置在单体电压1.90V左右，否则阀控密封式铅酸蓄电池将会出现不可逆硫酸盐化，寿命提前终止等故障。

阀控密封式铅酸蓄电池在放电时需要注意的是：阀控密封式铅酸蓄电池的放电速率和放电终止电压，尤其是不同环境温度下的放电速率和放电终止电压的设定。由于不同的环境温度会极大地影响阀控密封式铅酸蓄电池中电解液的冰点和活性物质的活性，为保证化学反应能充分进行，阀控密封式铅酸蓄电池的最低温度最好控制在25℃左右。

阀控密封式铅酸蓄电池放电时终止电压的设定是为了防止在放电过程中，成组阀控密封式铅酸蓄电池内出现各单体阀控密封式铅酸蓄电池的电压和容量不平衡现象。通常，过放电越严重，下次充电时，落后阀控密封式铅酸蓄电池越不容易恢复，这就将严重影响阀控密封式铅酸蓄电池组的寿命。通常阀控密封式铅酸蓄电池的放电速率为0.02C/10、0.1C/10、0.2C/10或0.3C/10。为了防止过放电，不仅要尽可能地避免放电速率过小，而且还必须根据放电速率，同时结合环境温度，精确地设计放电的终止电压。一般情况下，如果放电速率为0.01～0.025C，终止电压可设定为2.00V；放电速率为0.5～0.25C时，终止电压可设定为1.80V。由于浓差极化的存在，随着放电速率的增大，伴随着放电电流的增大，放电终止电压也应该越来越低。

2.放电要求

阀控密封式铅酸蓄电池实际放出的容量与放电电流有关，放电电流越大，阀控密封式铅酸蓄电池的效率越低。例如，12V/24Ah的阀控密封式铅酸蓄电池当放电电流为0.4C时，放电至终止电压的时间是1h 50min，实际输出容量17.6Ah，效率为73.3%。当放电电流为7C时，放电至终止电压的时间仅为20s，实际输出容量0.93Ah，效率为3.9%。所以应避免大电流放电，以提高阀控密封式铅酸蓄电池的效率。一般在电路设计和用户选择负载时，应使阀控密封式铅酸蓄电池放电电流不超过2C。

（1）放电深度

放电深度对阀控密封式铅酸蓄电池使用寿命的影响也非常大，阀控密封式铅酸蓄电池放电深度越深，其循环使用次数就越少。以阀控密封式铅酸蓄电池在UPS中应用为例，虽然UPS都设有阀控密封式铅酸蓄电池低电压保护功能，一般单节阀控密封式铅酸蓄电池放电至10.5V（相对于12V阀控密封式铅酸蓄电池）左右时，UPS就会自动关机，但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下，尽管小电流放电，能提高阀控密封式铅酸蓄电池的效率，但是当用极小电流（小于0.05C）长时间放电时，将导致阀控密封式铅酸蓄电池实际放出容量超过其额定容量，从而造成阀控密封式铅酸蓄电池严重的深度放电。当阀控密封式铅酸蓄电池放电深度为100%时，阀控密封式铅酸蓄电池实际使用寿命约为200～250次充放电循环；放电深度为50%时，约为500～600次充放电循环。因此，在使用阀控密封式铅酸蓄电池时，既要避免重载过电流放电，又要避免长时间轻载造成阀控密封式铅酸蓄电池深度放电。更要避免阀控密封式铅酸蓄电池短路放电，否则，会严重损坏阀控密封式铅酸蓄电池的再充电能力和蓄电能力，缩短使用寿命。在阀控密封式铅酸蓄电池的实际应用中，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要关注发现和处理落后阀控密封式铅酸蓄电池，在对落后阀控密封式铅酸蓄电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故，以免放电中落后阀控密封式铅酸蓄电池恶化为反极性阀控密封式铅酸蓄电池。

（2）放电操作

放电操作是为了检查阀控密封式铅酸蓄电池容量是否正常，一般采用10小时率放电，有条件的，可用假负载放电；从用户方便考虑，也可直接用负载进行放电，即断开市电，用阀控密封式铅酸蓄电池组供电，考虑到安全性，放电深度控制在30%～50%为宜，当然，有条件可放电更深一些，更容易暴露阀控密封式铅酸蓄电池潜在的问题。并每小时检测一次单体阀控密封式铅酸蓄电池电压，通过计算阀控密封式铅酸蓄电池放出的容量，对照表2-2电压值，判断阀控密封式铅酸蓄电池是否正常。

表2-2 阀控密封式铅酸蓄电池放出不同容量的标准电压值（10h率）

阀控密封式铅酸蓄电池放出容量计算为电流（A）×时间（h）；在相应放出容量下，测出的单体阀控密封式铅酸蓄电池电压值应等于或大于相应电压值，即阀控密封式铅酸蓄电池容量为正常，反之，阀控密封式铅酸蓄电池容量不足。