【摘 要】本文主要讨论镉镍镉蓄电池的使用及维护。由于对镉镍蓄电池使用维护知识不普及，在日常使用中存在着许多的误区，造成镉镍蓄电池使用寿命缩短，损坏数量增加，因此，正确进行蓄电池使用维护，可以有效延长蓄电池的工作寿命，提高设备运行水平。
【关键词】镉镍蓄电池；维护；锈蚀；结晶
引 言
在电力系统中，直流电源是继电保护、自动装置、控制操作回路、断路器正确动作的基本保证，其稳定运行对电力系统的安全运行至为重要。因直流电源故障而引发的事故时有发生，所以，对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求，它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行，可以说，直流系统是变电站的“心脏”。变电站应用较为普遍的有镉镍蓄电池和铅酸蓄电池两种，镉镍蓄电池因其体积小、可靠性高、使用寿命长、节约能源，特别是镉镍蓄电池可以连续重复多次提供高倍率的大电流放电，非常适应断路器合闸。
一、镉镍蓄电池原理
1、镉镍蓄电池电子式
镉镍蓄电池的正、负极分别为氢氧化镍和氢氧化镉，依靠它们电化学反应的可逆性，充电时将电能转变成化学能而储存，放电时，将化学能转变成电能而输出。
2、镉镍袋式碱性蓄电池电性能和特点
蓄电池的额定电压为1.2V/只，这个电压与蓄电池的容量大小无关，碱性蓄电池的内阻要比铅酸蓄电池的小，自放电率较其它蓄电池低。寿命要比一般的铅酸蓄电池长，工作温度范围广，可在-40℃至+45℃之间工作。
二、镉镍蓄电池常见故障及原因分析
1、白色结晶
产生结晶的部位多在电池极柱和运行气塞处。这是由于蓄电池液面过高，加之运行气塞密封不严，对蓄电池充电时，电解液发生化学反应释放热量，溶液产生热膨胀而溢出气塞，日积月累，形成白色结晶。这种结晶俗称“爬碱”，爬碱降低了直流系统对地的绝缘电阻，甚至电池组正极侧端子对负极侧端子间的电阻也下降；造成漏电流增大。
处理方法：对极柱和运行气塞处产生的白色结晶，首先在添加纯水和电解液时不要超过液面上线，要紧固密封部位，预防电解液溢出气塞；其次每隔3个月把运行气塞拧开放在3%的硼酸水溶液或清水中浸泡，沥干后，重新装上，可达到预防的目的；最后对已产生的白色结晶，可用清水或3%的硼酸水揩擦干净。
2、绿色锈蚀
产生绿色锈蚀的部位在极柱、跨接板及连接线头处。这是因为极柱、跨接板和连接线头均为裸导体，长期裸露在外，在潮湿环境中，铜与氧气发生化学反应形成绿色铜锈。
处理方法：对极柱、跨接板及连接线头产生的绿色锈蚀，首先要清除绿锈，然后在接头连接处涂上电力复合脂，取代以前常用的中性凡士林，因中性凡士林的滴点太低，容易流失，而电力复合脂滴点高达200℃左右，具有良好的导电和防腐性能。
3、电压过低
运行中测量某节电池电压过低，说明该节电池放电较深或已老化。
处理方法：对电池电压太低且基本为零的电池，立即更换。若电池电压较低，可以恢复其容量的，应对这些电池进行活化。
4、电解液消耗较快
产生这种情况原因较多，一是环境温度太高，二是浮充电压过高，三是电池组内有短路电池。上述三种情况都使单节电池承载负荷加大，消耗增大，液面不降，若电解液消耗太快，应迅速查明原因，消除故障，达到延长电池使用寿命的目的。
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5、容量下降
电池容量下降有两种情况，一种情况是容量严重下降，且无法恢复；一种情况是容量下降较快，通过一系列科学的方法，可以恢复其性能。
引起容量减少的原因如下：
1）短路：表现为电池电压低于0. 5V，充电时电压不会升高。这种情况应该立即更换。
2）失去容量：极板受热软化，使内部电阻增大，表现为一充电电压就上去，一放电电压就降下来。这种情况应该立即更换。
3）碳酸盐含量过高：碳酸盐含量高于50g/L即为不合格，造成容量下降。这种情况必须更换电解液。更换电解液后，附着在极板上的空气尚未排出即进行充、放电，也会出现失容现象。只须静置2-4h使空气逸出即可。
三、使用维护过程中存在的误区和正确方法
1、蓄电池不进行初充电。
蓄电池在使用前一定要按充电规范进行初充电。即以正常充电电流5A充电6h，然后再以5A电流放电至1.0V，最后以5A电流充电6h一7h，充放电1-3次循环即可投入使用。如果没有进行初充电，会导致电池容量不足，电压下降快。
2、蓄电池过充电。
变电站内的蓄电池随长期处于浮充状态，蓄电池也可能欠充电，但为了防止蓄电池的欠充，部分维护人员又存在“宁过勿欠”的思想。实践证明，过充电是影响电池寿命的主要原因。过充电消耗电解水，导致电池失水，使电解液浓度增加，降低了电解液的导电性能，电池内阻加大，容量减小，影响蓄电池的使用寿命。
所以在正常的维护工作中，要勤于检查，尽量的避免过量充电。
3、蓄电池电解液检查调整的误区。
电解液密度和液面高度“宁大勿小”、“宁高勿低”。有些操作者认为，电解液密度越大，蓄电池放电程度越低，蓄电池的端电压越高，电荷容量越大，并且可防止冬季电解液结冰而冻坏蓄电池。在给蓄电池加注电解液或补加蒸馏水时，也往往采取的错误做法，电解液液面过高。提高电解液浓度虽然可以提高蓄电池的电动势，使其端电压和电荷容量增加，但电解液密度过大，内阻也会增大，反而会使蓄电池端电压和容量下降。液面过高，电解液容易溢出而腐蚀极柱，造成极柱接触不良或早期损坏，导致蓄电池使用寿命降低。
要纠正这些错误观念，就要熟悉蓄电池对电解液密度和液面高度的要求。环境温度在-5-40℃时，镉镍蓄电池的电解液的主要成分是氢氧化钾，蓄电池中的电解液浓度为1.25±0.01/cm3，蓄电池有液面高度上下限标志，液面应处于两红线中上处即可。液面过高时应当用吸管吸出，低于下限时应当补加电解液。
四、蓄电池使用维护技巧
蓄电池不允许用金属工具撞击，拧紧螺母时，不得使金属工具同时接触蓄电池正、负极柱，以防短路，且在充电时严禁明火接近。我们知道，直流短路和交流短路不一样，因为直流电没有过零点，所以一旦形成电弧很难熄灭，会造成母线融化、电池短路报废、起火等严重后果。而我们进行调整紧固工作时必然要用到铁板手，为了防止短路，我们只有用胶布把扳手缠上，但这不能从根本上解决问题，因为不可能把扳手全缠上，即使缠上胶布也可能被锋利的母线割裂，所以每次工作是都是提心吊胆。为了解决这个安全隐患，我们尝试多种方法解决，最终我们利用废弃的绝缘隔板制作了一把绝缘扳手。绝缘等级为6KV，现在用这把自制的绝缘扳手，工作时在也不用担心短路事故了，工作轻松了，安全隐患也消除了。
五、结束语
镉镍蓄电池成本高，投资较大，只有正确使用，精心维护，才能延长其使用寿命，降低运行成本。
随着科技的发展，新型的免维护蓄电池、智能型充电机以及蓄电池新的活化技术的推广，将使蓄电池的维护工作量大大的减轻。但是不论是从经济的角度还是环保的角度来看，我们应重视现在正大量使用的蓄电池的日常使用和维护工作，延长蓄电池的使用寿命，为高压配电系统提供一套可靠的直流操作电源。
论文作者:范青华,韩淑花
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/11/1
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