電池故障分析_解剖對照

故障分析方法與壽命推移預知管理

為達到精準的非破壞性檢測,並提供正確的故障原因分析及有效改善對策,UPS現場使用之短時間大電流放電測試設備,不僅記錄放電全程電壓曲線,並同時檢測紀錄5種電氣特性參數作分析。進一步利用分佈圖做平面趨勢推移達成電池壽命預知管理目的。除可實際掌握電池的壽命狀態,並可排除或改善不利電池壽命的使用條件,增長電池使用壽命,同時達成提高信賴度與降低成本的目標。另外,可利用系統化的分析資料,統計每種電池,每個使用年限的故障率,找出最符合成本效益的電池。

1 故障分析方法
由瞬間(鉛酸0.5秒/鎳鎘2.5秒)固定大電流放電,紀錄動態電壓變化曲線、直流內阻、電池起電力、浮充電壓、瞬間固定大電流放電之終止電壓、實際測試電流,比對檢出劣化電池並分析其劣化原因。以下說明上述各電氣特性參數之分析目的。

【最低放電電壓】
測試電池實載放電時電壓維持能力,以確保停電時系統能順利啟動,並評估容量劣化狀態(放電能力總評價)。(此項與電池廠生產線使用之傳統短時間大電流放電檢測功能相同)

【直流內阻】
主要分析極板腐食劣化程度、集電柱端子斷裂假焊等問題,如圖1 腐食斷裂造成直流內阻增加解剖案例,左圖為正極板腐食造成內阻增加,右圖為匯流排腐食造成內阻增加。

 
圖1 腐食斷裂造成直流內阻增加解剖案例

【起電力】
主要分析電解液劣化、正負極板間短路、充電不足等問題,如圖5.2 極板短路造成起電力異常下降解剖案例。


   
圖2 極板短路造成起電力異常下降解剖案例

【浮充電壓】
主要分析充電電壓最佳化及均衡性等問題。

【實際測試電流】
確認電池實際供應電流能力,避免停電UPS供電失敗,如圖3供應電流異常微弱解剖案例,左圖為正極板嚴重腐食斷折反應物脫落造成無法供電,中間圖為匯流排斷折,右圖為極電柱斷折造成供電失敗。