1.概述
　　阀控式铅酸密封蓄电池（简称密封电池、VRLA电池）的出现，是电池业的一场革命。它以其体积小、重量轻、放电性能高、维护量小等特点，在众多应用领域迅速取代了传统的防酸隔爆式蓄电池。由于阀控铅酸蓄电池是密封的，不需要像传统的蓄电池那样进行繁琐的加水充液等维护工作，曾被称（实际上是误称）为免维护电池。
　但免维护电池并非不需要维护。调查发现，由于我们对密封电池存在着“免维”这样的错误概念以及对其性能特点、使用要求不甚了解等原因，在使用中甚至长期不去做一般性的检查，造成电池过充过放，热失控等情况，使其寿命大幅度缩短，乃至电源系统瘫痪方发现蓄电池已经报废。可以毫不夸张地说，当前密封蓄电池故障已对电源供电安全构成或正在构成重大威胁，对此我们应引起高度重视，加强对密封电池使用要求和维护方法的宣传，正确理解"免维护"的含义，对进一步推广密封电池应用是非常必要的。

2. VRLA电池基本工作原理
　　VRLA电池的工作原理仍沿袭于传统的铅酸蓄电池，实现能量转换与储存的载体也相同。它的正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状金属铅（pb），电解液是稀硫酸（H2SO4）。电池充电的过程是负极进行还原、正极进行氧化的过程，放电则是负极进行氧化、正极进行氧化还原。其电极反应方程式如下：
　　正极: PbO2+HSO4+3H++2e﹦PbSO4+2H2O
　　负极: Pb+HSO-4﹦PbSO4+H＋+2e
　　整个电池反应方程式为:
　　Pb+Pb02+2H2SO-4=2PbSO4+2H2O
　　但VRLA电池在结构、材料上作了重要的改进。它正极板采用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金，负极板采用铅钙合金，隔板采用超细玻纤隔板，并使用紧装配和贫液设计工艺技术，整个电池反应密封在塑料电池壳内，出气孔上加上单向的安全阀。这种电池结构，在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧（02），可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水（H2O）。这是VRLA电池特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使电池在使用过程中达到不需加水的目的。
　　目前国内外生产的VRLA电池主要采用两种技术即; AGM技术和GEL技术。
　　AGM技术是贫液式设计，电池内部没有流动的电解液，它采用超细玻璃棉隔板，隔板吸收了足够的电解液后仍保持10%左右的孔隙作为氧气的复合通道，正极析出的氧到负极复合，以实现氧的循环。它具有自放电小、充电效率高的优点，极群采用紧装配，内阻小，适合大电流放电，气体复合效率高，酸雾逸出少，初期容量较高，有较好的低温放电性能。
GEL技术即生产胶体电池的技术。胶体电池中氧的复合通道是胶体收缩时所产生的裂纹，由于采用富液式设计，深放电的恢复特性较好，能防止电解液干涸，胶体的固定作用使电解液几乎不存在分层现象，在较高的环境温度下，胶体电池有较长的寿命。但胶体电池在使用初期，裂纹少，复合效率低，控制阀经常打开排放酸雾，无法充分体现密封蓄电池在环保方面的优越性。经过一段时间，裂纹增多，这个缺点自然而然就会被克服。

3. VRLA电池特点
　　由于VRLA电池对传统的铅酸蓄电池作了重要改进，使其具有体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便、对环境无腐蚀、污染等优良特性，与传统的铅酸蓄电池相比，在使用、维护和管理上有着明显的优点。
3.1使用方便
　VRLA电池只需严格控制整流器的充电电压，根据浮充使用和循环使用的不同要求，采用规定的电压进行恒压充电，无需值班人员过多操心电池组的充电过程，不须添加蒸馏水，也不须经常检测电池端电压、比重及温度，只须定期检测电池端电压和放电容量即可。
3.2安装简便
　　VRLA电池已进行过化成充放电处理，为荷电出厂，所以，用户在安装使用时，无需再进行烦琐的初充电过程，如果放置时间超过六个月，可按生产厂规定进行补充电，在充足电后，进行一次容量试验性放电检查，以判断电池容量是否符合标准要求，质量是否稳定可靠。
3.3安全可靠
　　VRLA电池采用密封结构，可竖放或卧放使用，无酸雾、无有毒、有害气体溢出，由于电池采用恒压充电制，电池内部实现氧循环过程，水损失很少，即使偶而过充，有少量的气体可通过安全阀向外排出，电池壳不致压力过大而爆裂。
3.4节省投资
　　VRLA电池不污染设备和环境，可与电子设备放在一起使用，无须专门用于电池放置和维护的房间，维护工作量大大减少。而且电池安装可采用迭放式电池架，占地面积小，节约了电源系统的投资费用。
　　总之，VRLA电池的优良特性，无疑对通信、电力、信息、金融等行业的现代化的科学管理创造了极为有利的条件，因为它不需要补加水和测比重的麻烦操作，只需要监测电压变化及充放电容量检查，容易实现微机控制，可实现无人值守和微机集中监控的现代化的管理。

4. VRLA电池的使用维护
　　下面我们以国内应用较为普遍的德国阳光密封式电池为例来说明密封电池一般性的使用要求和维护方法。
4.1安全注意事项
　　对于蓄电池的任何操作，必需遵循下述的安全规则:
　　4.1.1严禁吸烟。
　　4.1.2紧固连接件时所用的工具要带有绝缘手柄。
　4.1.3检查确保单体间的连接牢固。
　　4.1.4决不允许把工具放在电池上（金属工具特别危险）。
　　4.1.5决不允许借助于极柱吊起电池。
　　4.1.6决不允许使用合成纤维织物或海绵擦拭电池壳。
　　4.1.7避免电震。
　　4.1.8即使电池组为断路，仍呈荷电状态。
　　4.1.9随时都要带好手套。
4.2储存
　　不管是从经济因素还是其它方面来考虑，储存时间应该是越短越好; 选择的储存条件应能满足:
　　4.2.1保护电池免受阳光直射或玻璃壁墙放大作用而导致的过热危害;
　　4.2.2 温度对于电池自放电有影响，温度越低，电池自放电越小，因此应将电池储存在温度尽可能低的地方;
　　4.2.3在蓄电池储存中应注意使储存蓄电池的房间必须清洁，并且适当维护。在安装之前如电池壳需擦净，不得使用任何溶剂和腐蚀剂。可以使用去污剂（用水稀释）。
　　4.2.4如需长期存储，应按下述时间周期检查开路电压:
　　20℃储存: 储存6个月之后，每隔3个月一次;
　　30℃储存: 储存4个月之后，每隔2个月一次。
　当测得的电压低于2.06V时，应进行均流充电。
4.3电池安装
　　电池安装前逐只检测每只电池的开路电压: 2V单体: U >2.06V; 4V电池组: U >4.12V; 6V电池组: U >6.18V; 12V电池组: U >12.36V
　　检查电池架是否稳固和水平，对于4层以上排列的电池架，整体架要固定在建筑物上。不论任何场合，对于电压高于60V的情况，需遵循下述排布安装规则。
　　4.3.1当电池是置于金属柜中或架上时，必需小心，避免极柱接触到周围的金属件（安全距离: 10mm）。
　　4.3.2柜架的顶部和下部应提供适当的通风，以容许电池和充电系统产生热量的消散; 相邻排列电池之间最少要有5mm的间隙。
　　4.3.3 电池柜或相应设备安装房间的相关标准为: IEC364-4，EV50091-1，IEC896-2，或国标相关标准。
　　4.3.4蓄电池组的安装应使各电池间的温差不大于3℃。
　　4.3.5用适当的硅酮基脂润滑镶入件和连接件，一定不能使用石油基的润滑脂。
　　4.3.6连接后用扭矩扳手进行紧固，扭矩设定值如下:
　　M5连接件: 2.5＋1N
　　M6连接件: 7＋1N
　　M8连接件: 11＋1N
　　M12连接件: 25＋2N
4.4运行
　　4.4.1对备用并联运行方式情况下，负荷、直流电源和蓄电池一直处于并联状态，因此充电电压是运行电压，同时也是蓄电池装置的电压。采用备用并联运行方式直流电源在任何情况下都能保持负荷的最大电流和蓄电池的充电电流。蓄电池只是在直流电源失去时提供电流。
　　4.4.2初次充电运行。新电池初次运行前（对于储存期Dryfit少于24个月，AGM少于6个月），可以不进行核定性充放电试验。新电池在进行初次核定性充放电试验之前，需要对电池组进行24小时的均充和48小时的浮充。
　　4.4.3均充方式运行。这种运行方式的特点是以0.1～0.2C电流对欠缺容量的电池组进行补充充电。对于温度变化很大的使用场合，电池运行在均充方式时应设有温度补偿装置。
均充电流的交流成分有效值应当<0.1C。超出该值时，由这种交流成分所产生的焦耳效应将导致电池的明显温升，进而缩短电池寿命。
　　充电电压的最大纹波比例: 直流电压的1％。均充电压的最恰当调定值取决于温度和不同类型的电池。
　　4.4.4浮充方式运行。这种运行方式的特点是一直给电池组提供电能。因此一直有一很小的电流供给电池，以维持其全荷状态，以备随时满足任何（电流的）要求。对于温度变化很大的使用场合，电池运行在浮充方式时应设有温度补偿装置。
　　浮充电流的交流成分有效值应当<0.05C。超出该值时，由这种交流成分所产生的焦耳效应将导致电池的明显温升，进而缩短电池寿命。
　　充电电压的最大纹波比例: 直流电压的1％。浮充电压的最恰调定值取决于温度和不同类型的电池。
　　4.4.5快速充电。当需要对已进行深度放电的蓄电池组进行快速补充电能时，可适当提高电压及电流，以便尽快使电池容量得到恢复。
　　快速充电的电压参照不同系列电池的均充及浮充电压-温度曲线基础上，提高0.7V/单体，以便于迅速提高电池容量，但时间应严格少于12小时，然后转为浮充状态，电压按曲线要求。快速充电的电流应小于0.5C，并保证电池工作于35℃以下，以便保证电池的工作正常。
　　4.4.6放电情况。蓄电池的使用寿命因太多的连续深放电而受到严重影响。正因为如此，放电中止电压应根据不同的放电电流而加以限制。对于可以不同电流放电的系统（比如: 运行放电率/备用放电率），应采取一切可能的措施避免小电流深放电。
　密封式电池的设计运行温度范围是-15℃～+40℃。低于-15℃，有结冻的危险。然而在更低一些温度条件下也是可以使用的，但需要一些特定条件。在高温条件下使用密封电池影响其使用寿命。温度每升高10℃，寿命缩短1/2。最佳运行温度为20℃，高于40℃时，有热失控的危险。
4.5蓄电池的维护与定期检查
　　要保持蓄电池始终清洁干燥以防漏电。蓄电池的塑料部件，特别是电池槽，只能用不含任何添加剂的净水清洗。进行定期检查是为了保证充电电压、电流设定值、放电强度、温度情况、储存条件以及其它条件能够符合投入运行初期的设定要求。至少每周应测记1次下述各项:
　　4.5.1电池组电压;
　　4.5.2所有单体/整体式电池的电压;
　　4.5.3所有单体/整体式电池的表面温度;
　　4.5.4电池室温度。
　　如果平均浮充电压差超出了+0.2V/单体或-0.1V/单体 ，或者电池表面的温度比室温超过5℃，应及时向厂家咨询。
4.6试验
　　全新的电池在以后使用的过程中，如果一年内没有较深的放电过程（大于20%容量），最好作一次深度为30%左右的放电过程，以便于检测电池的容量及整体性能，有利于电池的使用及寿命。
　　试验必须按照DIN 43539 Part 1和100（草案）进行。另外也需遵守诸如DIN VDE 0107和DIN VDE 0108的特殊要求。另外，定期放电可以用来评估可能的耐久能力，用以发现有故障的单体和整组电池的老化迹象，以便能确定适宜的替换时间。
　　要提高电池运行的安全可靠性及其使用寿命，就必须全面了解VRLA电池的技术性能，加强电池的维护工作。只有这样，才能保证直流电源系统的正常稳定运行。⊙