通信电源使用着大量的密封蓄电池，信息产业部和通信公司都规定电池在线蓄电池容量不低于80％，使用期限不少于8年。但是实际上普遍的情况是电池使用3～4年，电池结构容量就下降到50％左右。现在500AH电池价格大体是2万元／48V组，更换新电池需要大量的资金。许多通信部门采用委托专业公司对电池“容量复原活化”，实践证明，电池使用6～10个月后，就会出现不良和失效情况。为什么通信用密封电池会出现这样的早期失效情况？下面作一分析。

造成电池提前报废的几种主要原因之间的逻辑关系见图1.

                                                     图1  蓄电池提前报废的原因

首先对因果图作技术说明：从图中可见：

1、第1个原因是极板的不可逆硫酸盐化。

造成电池硫化的基本原因是充电不足。浮充状态的蓄电池，由于充电回路和用电回路并联，电池在用电回路放电失去的容量可在充电回路及时得到补充，所以电池始终处于较高保有容量状态，在这种状态下，电池是不会发生硫化损伤的。

但是现在大量的电池却受到硫化损伤。其内在原因是：

1.1浮充电压低。

有许多基站，浮充电压设定在52.7V，平均2.20V／个。在这个充电电压下，由于电池的反电势是2.19V／个，一旦放电，虽然有“均充”的环节，但用0.01V的有效浮电压充电，失去的容量就不能从充电回路获得补充。应区别控制柜上电压表显示的名义充电电压Um，蓄电池组的输出端实际充电电压Us、和有效充电电压的区别Uy这三个基本概念。设蓄电池的反电势是Uf，这几个参数的关系是：

Uy＝Us－Uf

例如，电压表Um显示54V，电池组实际Us是53V，蓄电池的反电势是U_f是51.6V，电池得到有效充电电压Uy就只有53－51.6＝1.4V。

只有细化这种概念，才可能理解浮充电压不到1V的微小波动，就会对电池的保有容量有较大影响的内在原因。

有个基站，电池安装后第1次交流停电后独立供电时间是8小时，第2次是6小时，第3次是4小时。用户提出是电池的质量不好造成的。恰恰相反，这个实例正好说明是电池充电不足就会造成保有容量下降，电池的结构容量不可能在3次充放电循环就下降50％。

1.1.1电压表显示偏高。

    控制柜上电压表显示偏高是经常发生的，维护者根据控制柜的表显示值调节浮充电压，如果显示偏高K，电池组得到的实际浮充电电压就偏低K。控制柜上的数显电压表，属于计量器件，应按计量工具的管理定期校准。现在技术标准中没有这方面的维护要求。

1.1.2调整电压偏低。

有的电池厂家，在电池说明书上注明“电池在2.20V充电电压下工作”，这就误导了用户。电池厂家的这种规定，是从维护电池厂的利益出发的，在低浮充电压条件下，电池失水少，正极板栅的腐蚀小，电池的使用寿命会延长。电池厂家并不承担由于保有容量偏低，造成“掉站”的责任，更不承担电池在充电不足条件下造成硫化损伤的责任。通信用户要注意这个规定的利益背景。

1.2落后电池的反电势高

在串联的蓄电池中，如果有一个落后电池，这个电池的反电势就会升高，在平均电压2.23V的蓄电池组中，可检测到2.6V的单节电压。在这种状态下，控制柜中计算机就会检测到充电电压已经升高，在蓄电池尚没有充到预定容量时，却被误判断为“已经充到预定值”，就把充电电流降下来，导致充电不足。在并联使用条件下，充电电流分配的不均衡性就发生了，这种损坏是以加速度的方式发展的。

1.3失水后电解液密度升高

使用中电池是逐步失去水分的，但其中的硫酸并不减少，电解液的密度就上升，电池的反电势U_f就上升，电池反电势和密度值d的依赖关系是：

U_f＝0.85＋d

反电势的升高直接导致实际充电电压的下降。最终造成充电不足。

电池的失水是必然的，温度越高，失水速度越快。对密封电池的补水，早在2000年在铁路部门就普遍采纳，2004年形成工艺规程标准。及时补水，不但保障了蓄电池运行质量，而且在南方把电池实际使用寿命由原来的2年延长到5年左右。但在通信部门却依然沿用陈旧工艺，人为造成许多损失。

1.4备品电池处于无管理状态

蓄电池的备品，来源于整组替换下网电池中的合格电池，备品应处在模拟基站工作条件的浮充状态，这才能保障备品替换的有效。现在有的通信公司备品电池，在库房或露天存放，长期处于免维护、无管理状态，导致备品电池的非使用损坏，常发生维护时换上去的电池还不如换下来的电池这样的无效劳动。甚至有的通信公司，把整组下网的电池全部报废，没有把其中可以使用的电池作备品。这种把可使用的备品电池作为“废品”处理，造成很多浪费。没有备品，对电池组容量均衡性也无法做替换调整。

1.5浮充电压不调整

蓄电池的浮充电压，应根据电池的保有容量做适当调整。在交流市电经常停电的地区、对结构容量较低的旧电池都应适度提高浮充电压，以利于保持较高的标有容量水平。但是现在维护工艺没有这方面的要求和规定。

2、第2个原因是现行的标准有不足和失误。

2.1 对浮充电压在“2.20～2.27V”没有说明

通信电源标准YD799-2002中，规定“浮充电单体电压为2.20～2.27V”，在什么条件下采用下限2.20V，在什么条件采用上限2.27V，没有说明。在上限和下限的工作电压下，保有容量会有60％这样大的差别。有的工作者，就根据标准规定“有理有据”地把管辖范围内的基站控制柜浮充电压都固定在2.20V，造成电池组的使用质量低下。做一次试验，就知道电池深度放电后，用2.20V充电24小时，电池保有容量恢复量不足25％。

调查表明，铁通电源的蓄电池，浮充电压规定在2.23～2.27V，均衡充电电压规定在2.30～2.35V；同时由于铁通的电源都采用双路供电，两路交流电源都中断，由蓄电池供电时间较短，所以电池的保有容量都能保持在90％左右。

2.2无密封蓄电池容量维护标准

    密封蓄电池需要维护，这个观点在通信行业早在1996年就有共识。但由于没有统一有效的技术工艺标准，有的通信部门制定的维护工作的实际内容处于打扫卫生、测量浮充电压。这些工作与保有容量无关，实属无效劳动。周而复始测量出来的数据也不能判断电池是否处于安全限界的临界状态。蓄电池厂由于保护商业利益的本能，不会向通信部门提供有关延长电池使用寿命的技术，加之通信部门没有作为专题集中力量攻关，所以通信行业一直没有在线密封蓄电池容量维护工艺规程和标准。

2.3不合理并联

在通信蓄电池使用中，大量采用电池组并联的结构，由于每组电池中没有电流表，所以用户不能发现电池组在充电状态的不均衡程度。在一组电池中，一旦有1～2个落后电池，该组电池就不会得到充电。这种不均衡状态是绝对的，而且不均衡程度是加速度发展的。电池的扩容应采用先并联、再串联的结构，不能采用现在流行的先串联、再并联的结构。

并联结构带来的结构性故障，长期没有表现出来，是由于通信电源使用的电池，99％以上的时间是处于“待用状态”，而不是处于充放电循环的使用状态。加之每个支路没有电流表检测实际电流，不合理状态就被隐藏起来了。

2.4各厂家的电池不能互换

    不同厂家的相同容量电池，由于外部几何尺寸的不同，极柱位置和联接方式不同，现在不能互换。结构容量相同的电池本来可以互换，有的用户却规定不准互换，这就加大了备品的数量，给管理和维护增加了许多无效劳动，增加了电池的报废率。通信电源蓄电池的标准应对这类与电池容量无关的工艺尺寸进行简统，并强制执行，这会给用户带来许多效益。

2.5放电容量检测

    定期用放电方法检测电池的容量，增大了电池的非使用性耗损。现在对中心机房的大电池，规定每年做一次核对性放电。实际上用放出30～40％的电量也不能定量判断电池的结构容量。保持电池在富液状态，用负载电压法就可方便地检测保有容量，检测精度可以保障电池安全运行。铁路机车电池检修早就取消了放电检测结构容量的这类规定。

3、第3个原因是电池的误报废。

3.1把保有容量当作结构容量

    当电池没有电时，只能说明电池的保有容量低下，并不能确定电池已经失效。造成这种情况可有多种原因。这种把保有容量低下当作结构容量失效的情况经常发生。在历时3年的电池容量复原工作中，笔者就多次遇到过充电后电池就是90％以上的电池组被送来“活化”。这种电池就是在不正确处理“掉站”事故中被误淘汰的。

3.2无检测落后电池的能力

    为了检测电池组中的落后电池，不少通信部门购置了测量电池内阻的电导仪。广州邮电学院徐曼珍老师对这项技术做了系统的研究，得出电导值和实际容量没有对应关系的结论。购买者不知道这类仪器测量的是电池的静态内阻，而不是电池的动态内阻。电导仪的厂家和商家都不能提供检测不同容量电池的门槛值标准。电池的报废都是因为动态内阻增大造成的。所以当我们确定电池的安全使用下限标准在60～80％这个范围的某一确定值时，这种检测仪不能发现电池组中的不达标单节。用负载电压法检测电池的供电能力，查找落后单节，可靠性较高。根据负载法原理制作的保有容量检测仪已经在铁路机车检修中使用多年，现已编入铁路机车蓄电池检修规程。采用这种检测技术可迅速检测出落后单节，大幅度减少电池的误报废。这个检测手段是“密封蓄电池在线容量维护”的核心技术之一。

3.3没有电池报废鉴定程序

有的地区通信设备是由代维公司承担的，当代维人员提出报废时，通信公司由于没有鉴定制度程序，并不做鉴定，误报废不可避免。

成组更换下来的电池，其中一定有部分，有时甚至是大部分仍然可用，这部分电池可作备品使用。没有建立备品管理制度的通信公司都把这部分备品也当废品处理，其中的资金浪费不言而喻。

现在电池的更新时间，规定为8年。不知道这个规定的技术依据是什么？不要把财务计算的设备折旧时间和实际更新工作两个概念混在一起。电池的更新，不应根据使用时间，因为通信部门的“使用时间”，其真实含义是“备用时间”。在整个备用期内，电池实际的充放电循环次数甚少，极板的物理化学结构并没有大的变化，电池的容量特性变化极小。如果按照设备折旧时间定期全部更新，误报费是必然的。

电池的更新，应当依据电池的结构容量，不论使用时间长短，结构容量一旦降低到标准一下，就应当更换。通常整组电池一齐损坏的情况是不可能发生的，所以更新电池过程应是在维护工作中逐个进行。这样做，可充分利用电池的使用价值。有的电池做一次充放电循环会看到容量在上升，这就说明这个电池的容量处于上升期，越过上升的顶峰，循环时容量才越来越低，这是电池的固有特性。现在大量的电池，在容量的上升期就被报废了。

3.4电池的容量均衡性差

使用中的蓄电池，容量的均衡性总是从均衡向不均衡发展，这是正常的演变规律。维护工作就是要把不均衡差值控制在允许的水平，这项工作现在规定操作标准是：“在浮充条件下，电压在2.18V的电池需要维护”。在2.25V浮充条件下，这种状态的电池，保有容量就是零。这种状态的电池，内部电池极板间有微短路，电池组中只要有一个这样的落后电池，会使整组电池供电时，电池组总电压迅速下降到46V，发生掉站。于是，维护人员就可会误判断该组电池失效。

这种把容量为“0”的电池才定位需要维护的标准，造成大量整组电池的提前失效。在电池的容量复原活化工作中，真正失效的电池在电池组中通常不超过4个。

4、第4个原因是电池的不合理安装。

4.1电池的卧式安装

    密封电池可以卧式安装，以节约空间。但卧式安装的电池不便补加电解液，极柱处容易发生漏酸，补液后电解液均匀化困难。在不少基站，周围空间很大，却把电池卧式安装。理由是“电池厂家的电池架就是立式的，我们不能动。”业主是用户，用户是上帝。电池厂家应根据用户的实际需求生产，这是正常的主从关系。关键是业主要主动提出要求，在安装方式上，应优选立式为好。把卧室安装改为立式安装，电池可在富液状态工作，实际使用寿命可延长几年。

4.2电池的双层安装

    电池用双层安装，可节约空间，但现在的双层间距太小，无法检测和维护下层的电池，甚至下层电池的极柱腐蚀，在外边都不能看到。电池不能及时得到维护，结果微小的故障酿成了电池的报废，直到发生频繁掉站才发现连接片的紧固螺钉上面的六方头都被腐蚀没有了。上下层的间距应大于电池的高度，以便更换落后电池。

5、第5个原因是电池的过放电。

    人为设定不合理的放电下限，造成电池的深度放电。有的维护人员，由于如果不能及时赶到停电基站发电，要承担发生“掉站“的责任。为了多一些电池的供电时间，就把通信放电的标准下限电压46V调节到传输中断的下限44V。造成电池的多次深度放电，加速电池的损坏。

6、第6个原因是电池原始质量低。

电池招标采购时，容易把价格因素放到首要因素。有的厂家，为了降低成本，就采用不合格材料。密封电池在2.35V充电电压下都不会析出气体，但是基站里的电池，有的在2.30V就有大量的气体析出。这是由于厂家用廉价的铅锑合金代替价格较高的铅钙合金所致。

电解液密度的提高可提高电池的铅的利用率，在铅的价格不断上涨的情况下，电池厂家都设法减少铅的用量。但是电解液密度的升高要加剧电解液的腐蚀性，缩短电池的寿命。这是要几年后用户才知道的事。

这种电池质量上的先天不足，后天无法弥补。

采购电池的时候，对电池内在质量，明确提出两个指标，对保障质量是有利的。其一是电池在2.35V充电，没有气体析出；其二是电解液密度不大于1.28g/cm³。

7、确立以用户为中心的观念

    通信部门使用中按照使用说明书要求操作，这是对的。但是现在把电池的基本要求都丢掉了，全部由电池制造厂负责使用全过程，这种以电池厂为中心的做法是错误的。经常可以听到“我们一打开排气孔，厂方就不负责任了”这样的说法，所以对电池就不做容量维护。应确立用户的中心地位，电池厂按照用户要求生产合格电池，交付使用后，电池厂不可能承担电池动态质量的检测和控制责任。在8年内一旦失效就要求厂方更换新品，这中间的实际损失最终电池厂也不可能承担。

综上所述，蓄电池的实际使用寿命的延长，需要控制多种因素，才能达到预期综合效果。

解决电池使用寿命短目前可采取的技术措施：按1次／3个月操作。