二次电池的组装与使用维护
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经验交流二次电池的组装与使用维护
李有强吴学兵许建村(东营胜利油田地球物理勘探开发公司)李有强,吴学兵,许建村.二次电池的组装与使用维护.石油仪器,2003,17(3):52~53摘要二次电池具有体积小、质量轻、容量大等特点,在地震勘探生产中应用广泛。文章对二次电池进行检测、组装,为野外生产中电池组的使用维护提供借鉴。关键词二次电池检测组装性能一致性作者介绍李有强高级技师,1963年生,胜利油田职工大学毕业,现在胜利油田物探仪器管理中心从事电源研制开发及管理工作。邮编:257100引言在地震勘探装备中,二次电池(包括镍镉、镍氢)有着广泛的应用。通常情况下,配套使用的电池,能够满足遥爆系统、通讯电台及采集设备的工作需要,但在实际生产使用中,往往由于使用维护不当,导致电池性能降低、寿命缩短。不仅影响了设备正常运转,使野外生产非常被动,而且增加了生产成本。由于实际工作的需要,我们从1998年开始了二次电池的组装,经过长期的实践,现在已形成比较成熟的组装、检测与实际应用技术。电池组装技术电池组装流程图如图1所示。电池组的一个重要指标,即单节电池的内阻、充放电性能一致性。电池组装主要是分容,即把容量相对一致的电池分成一组。因此电池组装必须配备相应的检测设备,确保电池内阻、充电、放电参数一致性,最大限度的提高电池组的容量。电池组的使用维护1.电池组的使用目前电池组使用中存在以下几个问题:1)环境问题野外条件恶劣,但应尽可能解决充电环境问题。应保证电池在常温下充电,才能有好的充电效果。另外要保证电池充电机工作正常,外接交流电电压不稳,可能造成充电电流不稳,影响充电效果。
图1电池组装流程图2)存贮问题野外设备使用完后,电池一般得不到必要的维护。电池的存放要有适宜的温度,断开用电设备后存放,一般每隔3个月进行一次彻底充放电。对于镍氢电池应适量带电存放,减小自放电大对电池的损害。3)充放电问题电池充放电最好用额定电流(如7Ah用700mA),但实际充电由于时间不允许,都是采用大电流52石油仪器2003年06月充电。野外充电都做不到先放后充,而是随时充电,这容易造成记忆效应,影响电池容量。对于象G*DAPS4电源站这样具有充放电指示功能的设备,由于显示可能不准确,不断用大电流充电,容易充电过度,电池产生大量气体,导致漏液,电解液逐渐干涸,使电池容量下降甚至损坏。4)电池充电时间电瓶充电时间不能得到保证,是野外生产普遍存在的问题。一是收工时间无法控制,二是电池野外使用的频次不一致。造成过充电和欠充电现象。周而复始,形成恶性循环,至使寿命缩短。为了使充电时间和野外实际生产接轨,可采取提高充电电流,用0.1C~0.3C对电瓶进行充电,一般7h~8h为宜。既可满足野外实际需要,又能满足电瓶的充电要求。在条件允许的情况下,最好根据野外的实际应用和电池性能自行设计充电机。2.电池组的维护电池组的使用在解决上述问题之后,可大大延长使用寿命,对于使用不当或其他原因造成的电池故障,也可采用常规应急方法进行维修。1)电池容量小电池容量小,一般是由于电池(镍镉)记忆效应造成的(镍氢电池一般不存在此问题),可以用有放电功能(放电电压截止到0.9V/单节)的专用充电机,做几次充放电循环恢复容量。电池使用后期的容量下降,则必须采用瞬间激活方法,利用倍压和大电流,一般通过二、三次可以使容量得以恢复。当出现单只电池损坏的情况时,不需单独更换,应拆装上测试台检测重新成组。2)野外生产期间对电池的维护野外作业受到各种条件的制约,不可能对电池做到全方位检测,但可以用常规方法进行维护。(1)按每月1个周期,对电池进行循环充、放电。电池容量将不同程度的得到恢复。(2)尽可能使电池电量用完后再充电,做到充电要充满、放电要放净。而不是将电池过充和过放。(3)防止电池受猛烈撞击而引起内部短路、断路,造成电池永久性损坏。有效充电策略先快充恢复约90%的放电容量。中间阶段采用定时充电恢复全部容量完成充电,然后再以维护充电提供连续的涓流电流以平衡电池并补偿自放电,通常采用温度传感技术在过充的瞬间将快充(电流在1C范围)转换成中间充电。中间充电一般是定时0.1C充电,时间依电池组结构而定。中间充电取代了快速深充电的必要,保证了电池完全充满。三阶段充电如图2所示,需充电器更复杂(使第2个转换点与第3个充电倍率配合好)但可降低过充电,延长寿命。现在的电池充电系统传统的做法是产品设计者们根据产品设计充电方案。随着分段充电系统的快速发展,现在可以使用标准化的设计提供复杂的充电程序,与此同时,有广泛的充电参数选择范围。这些系统可从各种来源得到,从电池制造商到集成电路设计机构,形式从基本芯片到整体充电器。
图2充电过程示意图结束语电瓶和地震仪器设备、通讯设备及遥爆设备是不可分割的一个整体。由于上述问题的存在,导致设备不能正常运转。地震数据丢失、通讯受阻,使野外生产非常被动。针对以上存在的问题和野外生产的实际需要。对电瓶充电设备、电瓶维修及应用方面,做出相应调整和改进,解决了生产中的实际难题,保证了地震生产的顺利进行。同时也为以后解决类似问题提供了借鉴。参考文献1王克义,李洁.电子技术与数字电路.北京大学出版社,19962吉健.电子技术原理.北京:机械工业出版社,1998(收稿日期:2002-12-16编辑:俞顺金)53第17卷第3期李有强等:二次电池的组装与使用维护