引言
随着信息化和自动化程度不断提高，各行各业对电的依赖程度不断加深，与此同时也对供电系统的可靠性提出更高的要求。无论在UPS系统还是在低压配电房，蓄电池作为车辆、供电、信号、机电备用电源在各系统中起着十分重要的作用。正常情况下，蓄电池处于浮充备用状态，由交流电经整流转换为直流电供相关负荷使用，当出现交流电源失电故障或整流模块故障退出运行，蓄电池作为负荷的唯一电源供给者，如果出现故障，将会使供电系统瘫痪，造成设备停运和重大的运营事故。
铅酸蓄电池已有150年的历史，虽然与技术先进的镍氢电池、锂电池等相比能量低、深循环寿命短，但由于其功率特性好、自放电小、生产和回收技术成熟以及性价比高的特点，铅酸蓄电池仍是地铁线网的主流产品，研究铅酸蓄电池活化维修很有必要，因此本文通过对铅酸蓄电池进行活化维修可行性分析研究，根据现阶段的维修经验，提出蓄电池活化维修的相关建议。
一、 现状分析
目前，总部各类蓄电池的种类、品牌繁多，根据不完全统计，地铁线网各专业在用蓄电池可分为酸性电池及碱性电池，其中86%为酸性电池，共约14.25万个；11.47%为碱性电池，共约1.9万个。
蓄电池在地铁线网各专业均有应用：其中铅酸蓄电池主要用于车辆、供电、低压配电和照明、EMCS/FAS/BAS、屏蔽门以及信号专业；碱性蓄电池主要在车辆、信号专业使用；信号、通信专业使用了极少数量的胶体蓄电池，六号线AFC专业使用了少量的锂铁电池。
广州地铁各运营中心的供电、机电、信号和通信系统设备采用了大量的铅酸蓄电池，从各线路开通运营至今，陆续有不少蓄电池出现容量下降的情况，需要进行更换。这些更换的铅酸蓄电池只有小部分是故障蓄电池、大部分都是到了大中修期限整批进行更换的蓄电池。蓄电池的更换除了需要浪费大量的人力物力外，其废弃回收处理过程给环境带来非常大的影响。本文尝试将到期更换的铅酸蓄电池经过挑选后进行活化维修，观察其性能能否有大幅度提升并可否继续使用。若对蓄电池进行活化维修能延长其使用寿命，意味着对铅酸蓄电池重复利用有着相当大的经济效益和社会效益。
二、 铅酸蓄电池概述
蓄电池发明以来，以其安全、可靠、生产简单、低成本得到广泛应用。按照蓄电池中电解质的水溶液性质来进行划分，蓄电池可分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。现在市场上常用的铅酸蓄电池、胶体电池、阀控式铅酸蓄电池（VRLA）均属于酸性蓄电池。铁镍蓄电池、铁锂蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池均属于碱性蓄电池。
铅酸蓄电池由正负极板群、电解液和极柱等组成，用填满二氧化铅的铅板作正极，填满海绵状铅的铅板作负极，并用稀硫酸作电解质。分子反应式如下：
PbO2 + 2H2SO4+ Pb ⇌2PbSO4 + 2H2O
在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅酸蓄电池是能反复充放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。由于铅酸蓄电池在充放电过程中会形成硫酸铅结晶，此外，随着蓄电池的运行时间越久，也会导致蓄电池电解液的流失，因此导致铅酸蓄电池性能下降。
三、 影响蓄电池寿命的主要因素
(一) 环境温度
环境温度过高对铅酸蓄电池使用寿命有着很大的影响。温度升高时，蓄电池的极板腐蚀会加剧，同时也会消耗更多水，从而缩短蓄电池使用寿命。一般来说，典型的铅酸蓄电池高于25℃时，每升高6~10℃，电池的寿命缩短一半，因此环境温度对蓄电池寿命影响尤为明显。
(二) 放电深度
放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止。铅酸蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电时，会在电池的阴极造成“硫酸盐化”，而硫酸铅是绝缘体，硫酸铅生成越多，蓄电池的内阻越大，蓄电池的充放电性能就越差，它的存在对蓄电池的供电效果造成较大影响。小电流放电容易造成过度放电，此情况下生成的硫酸铅难以氧化还原，若不及时清理会对蓄电池的容量和使用寿命造成影响。总的而言，铅酸蓄电池放电深度越大，循环使用次数就越少。
(三) 浮充电压
由于铅酸蓄电池属于备用工作方式，正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命，需合理设置浮充电压。浮充电压过低，会导致充电不足，电池负极不可逆转的硫酸盐化；浮充电压过高，会加速水的损失和正极板的腐蚀。另外，不同型号、规格、批次的电池不能混用，混用会导致各单节电池浮充电压不一致。
四．活化维修改善或建议
（一） 维修批量化
就目前开展的铅酸蓄电池活化维修而言，一般每次维修两组18个蓄电池，且充放电期间均需要作业人员在场监测蓄电池充放电参数，效率较低。在场地和设备允许条件下，若将维修量提高，同时进行多组铅酸蓄电池活化维修，错开每组接线、数据记录的时间，将合理利用充放电的时间，大大提高蓄电池活化维修的效率。
（二） 蓄电池活化维修使用年限选择
本次蓄电池活化维修主要是从蓄电池去硫化的角度上对蓄电池加入智能修复液进行活化维修，试验选用的电池对象，使用年限均达到10年之久，只能延长蓄电池的使用寿命约一年，效果不太显著。各个专业各个系统使用的铅酸蓄电池大部分都是备用电池，备用电池由于长期处于浮充电状态，会加速蓄电池硫化速度。如果能将蓄电池活化维修技术纳入蓄电池的维修管理制度内，例如，当蓄电池运行到设计使用寿命1/2时，即蓄电池的极板硫化未到非常严重的中期和中后期时（4-5年），在年检作业过程中对蓄电池进行一次加液活化处理，可以把蓄电池容量恢复到额定容量（预计寿命能延长2-3年），这不仅可以节约大量的人力，还可以最大限度的提高蓄电池的使用寿命。通过这种方式，比到期换下来再进行修复活化，维修效果和经济效益更加明显。
（三） 蓄电池单体故障更换
日常蓄电池维护检修过程中，在核容的时候如果发生单个电池电压下降过快或容量达不到使用标准，应马上将该蓄电池更换下来进行活化维修处理，经过修复后的蓄电池，在对比其他电池电压一致性、内阻一致性的前提下，可以继续上线使用，避免整组更换造成浪费。
（四） 引进蓄电池智能检测和控制装置
蓄电池持续保持优良状态对确保设备可靠运行、延长蓄电池使用寿命及降低维修成本具有重要意义，所以蓄电池的维护保养工作尤为重要。目前蓄电池维护保养中，日检、周检、月检、年检过程中的蓄电池电压、电流参数检测以及蓄电池容量核对工作一般都需要人工作业，蓄电池日常运行均充电压电流、浮充电压电流控制和记录也未能完全实行智能化蓄电池监测和控制。
结束语
本文通过查阅多篇文献分析铅酸蓄电池修复方法，从铅酸蓄电池去硫化的角度上对研究蓄电池加入智能修复液的活化维修的可行性，先筛选出四组有维修价值的铅酸蓄电池，分别为变电专业阳光蓄电池A612/100A（9个），车辆专业丰日蓄电池DTM-100Ah（6个），机电专业主控系统阳光蓄电池A412/50A（4个）和UPS系统松下蓄电池LC-P1224ST（2个）。铅酸蓄电池经过活化维修后，其单体的电压升高明显，内阻降低，蓄电池容量均有不同程度的提升，这是蓄电池组性能改善的直观体现，也是蓄电池组放电能力提高的表现。按蓄电池技术规范来说，修复后容量小于60%有4个，占维修总量19%；容量在60%~80%之间有6个，占维修总量28.6%；容量大于80%有11个，占维修总量52.4%。活化成功和可用作应急备用的铅酸蓄电池占维修总量81%，余下的19%虽不能满足正常使用，但在容量上也有所提高，初步证明铅酸蓄电池活化维修是可行的。
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