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摘 要：蓄电池在地铁车辆辅助供电系统中是一个重要设备，它作为列车控制设备和各种应急照明的备用电源，保障列車主要控制系统的安全、稳定。作为沈阳地铁车辆检修与维护的技术人员，作者对沈阳地铁车辆蓄电池的日常维护进行了详细论述，为地铁车辆蓄电池组的选型提供参考。
关键词：蓄电池 地铁车辆 蓄电池容量
地铁车辆电气系统设计中，蓄电池组参数的确定及电池箱的设计是电气系统中一个比较重要的子系统。车辆在运行过程中在列车启动前激活各控制系统，同时为辅助逆变器提供控制电源。在线路电网无网压或带充电机的辅助逆变器全故障不工作情况下，蓄电池为车上应急照明、与安全有关的网络控制系统、车辆的全部通信设备（包括PIDS、广播、无线电等）以及紧急通风设备、门控设备等提供紧急供电电源，维持规定的紧急供电时间，满足乘客安全逃生与供电需求。
1 蓄电池概况
沈阳地铁一号线车辆蓄电池为纤维镉镍蓄电池，每列车配置2组，每组76个单体。电解液由KOH水溶液中加入LiOH溶液组成，设计运行温度为-25～45℃。单体用过一段时间以后，电解液的密度通常是1.19 4-0.01kg/L（20℃情况下，运输过程中电解液密度可能更高）。纤维蓄电池是把活性物质镶嵌在纤维内，具有内阻极小、导电性好、重量轻、富有弹性等特点。车辆蓄电池在地铁车辆运行过程中起着很重要的作用，它不仅为列车各子系统提供DC110V的控制电源，同时在紧急情况下可作为列车实施紧急通风和紧急照明的电源。
2 蓄电池在使用过程中存在的问题
纤维镉镍蓄电池具有导电性好，不易过放、容量及电解液密度稳定和使用寿命长的优点。但随着使用时间的延长，车辆蓄电池会出现一定数量蓄电池变形、漏液、容量下降、甚至有极少数发生烧穿的问题。这些问题将直接影响到列车的运营，为此我们应在蓄电池的使用和维护实践中总结出相应的解决措施。
3 蓄电池的维护措施
3.1防止蓄电池变形的维护措施
沈阳地铁一号线车辆蓄电池经过一年多的运用，部分出现了外部变形，主要表现在蓄电池外壳左右两侧壁凸起或凹进，还有少数蓄电池上端四周的结合处出现裂缝。蓄电池变形的主要原因有两个：一是蓄电池在电池槽中安装过于紧密，使蓄电池之间受到挤压而发生变形，以至当需要更换蓄电池时很难将蓄电池从电池槽内拔出；二是蓄电池在工作中因受热使左右两侧向外膨胀而发生变形。对于上述出现的情况，我们可以对蓄电池的安装进行改造，以缓和蓄电池安装过紧的现状。具体解决措施是将每排蓄电池两端的用于隔离蓄电池与不锈钢安装槽之问的四块安装塑料插片的厚度各磨去2～3mm，这样使每排蓄电池两端与不锈钢安装槽之间的间隙得到扩大。当环境温度较高时，蓄电池单体之间有了缓解受热膨胀的空间，这样蓄电池受热变形的问题可以得到一定程度的缓解。
3.2防止蓄电池漏液的维护措施
蓄电池电解液由KOH水溶液中加入LiOH溶液组成，密度通常是1.194-0.01kg/L，主要起到将蓄电池的“电能”与“化学能”互相转换的媒介作用。蓄电池漏液问题主要与蓄电池内部的电解液的质量（即内部化学成分）有关系，在蓄电池的使用过程中，有以下因素可能对碱性蓄电池电解液的质量（化学成分）产生不利的影响，导致电解液的内阻增大、温度过高，造成电解液“沸腾”而溢出：空气中的灰尘和其它杂质进入蓄电池电解液内部；空气中的CO2容易与电解液作用而产生导电性能较差的碳酸盐；将不合格的电解液和蒸馏水加入蓄电池内。针对以上情况，在蓄电池的使用和维护过程中可以采取如下预防措施。蓄电池的加液口盖子质量必须良好，在蓄电池的使用和存放中，必须将蓄电池的加液口盖子拧紧，防止灰尘和雨水等杂物进入蓄电池内。保持列车上的蓄电池箱的清洁，防止灰尘进入蓄电池内。
在电解液存放时，必须使存放电解液的塑料桶密封，以防止杂质和空气中的水分进入。严格控制蓄电池电解液和蒸馏水的质量，必须经过抽样化验合格后才能使用。还应防止蓄电池工作时电解液温度偏高。按照技术规定，蓄电池在工作中其温度不能超过45℃，否则对蓄电池质量和寿命将造成不利影响。因此可以改善车辆蓄电池箱内的通风条件，在蓄电池作业中对蓄电池箱内的通风口进行彻底的清扫，防止杂物堵塞通风口而影响蓄电池的通风。如条件允许，还可在车辆蓄电池箱内加装排气风扇，以增强蓄电池的通风效果。
3.3防止蓄电池容量下降的维护措施
随着地铁车辆使用期的延长，部分蓄电池会出现不同程度容量下降的情况。在使用和维护过程中，我们要延缓蓄电池容量的下降和最大限度地恢复蓄电池的容量，为此在日常维护中做好上述蓄电池有关防灰尘、杂质、雨水及防漏液方面的措施，通过化验检测把好蓄电池电解液和蒸馏水的质量关，保证蓄电池电解液的密度符合要求。同时对蓄电池进行定期的充放电，以激活和强化蓄电池内部的化学性能，此外保证每组76个蓄电池之间的各电压值均衡，电压值偏低的蓄电池应更换，更换后应对整组蓄电池进行充电使各电压均衡。关于恢复蓄电池容量的措施，应对部分放电时间低于4h（即容量较低）的蓄电池以及从蓄电池组中拆下存在漏液的并在经过用检漏仪检测确认无机械损坏的蓄电池，需要倒出内部电解液，然后用蒸馏水清洗蓄电池内部后，再注入新的电解液，在调整好电解液密度后，进行“三充三放”的充放电循环，以恢复蓄电池的容量。
4 结束语
在使用过程中，有极少数蓄电池会发生外壳烧穿的情况。烧穿是蓄电池最严重的故障，可能会引起蓄电池对地短路或火灾危险。据观察和分析，蓄电池发生外壳烧穿有以下两方面原因：蓄电池在工作中电解液温度过高而“沸腾”，大量电解液溢出外壳，带电的电解液与蓄电池槽接触而发生对地短路，造成蓄电池外壳发生烧穿；蓄电池的正负极由于某种原因发生短路，造成蓄电池外壳发生烧穿。为了防止蓄电池烧穿严重故障的发生，在日常的使用和维护过程中，应采取相应的措施。应注意避免金属物件掉入蓄电池内部，以防蓄电池内部发生短路而烧穿。因为蓄电池电解液自然“爬碱”特性而附在蓄电池四周的少量碱液，应及时清理，避免因积累过多发生短路。如发现蓄电池有漏液现象，应及时更换蓄电池，并及时清洁蓄电池、蓄电池槽和蓄电池箱。应防止蓄电池受到强烈震动或外力的强烈撞击，避免蓄电池内部结构变形发生正负极短路而烧穿。
关键词：蓄电池 地铁车辆 蓄电池容量
地铁车辆电气系统设计中，蓄电池组参数的确定及电池箱的设计是电气系统中一个比较重要的子系统。车辆在运行过程中在列车启动前激活各控制系统，同时为辅助逆变器提供控制电源。在线路电网无网压或带充电机的辅助逆变器全故障不工作情况下，蓄电池为车上应急照明、与安全有关的网络控制系统、车辆的全部通信设备（包括PIDS、广播、无线电等）以及紧急通风设备、门控设备等提供紧急供电电源，维持规定的紧急供电时间，满足乘客安全逃生与供电需求。
1 蓄电池概况
沈阳地铁一号线车辆蓄电池为纤维镉镍蓄电池，每列车配置2组，每组76个单体。电解液由KOH水溶液中加入LiOH溶液组成，设计运行温度为-25～45℃。单体用过一段时间以后，电解液的密度通常是1.19 4-0.01kg/L（20℃情况下，运输过程中电解液密度可能更高）。纤维蓄电池是把活性物质镶嵌在纤维内，具有内阻极小、导电性好、重量轻、富有弹性等特点。车辆蓄电池在地铁车辆运行过程中起着很重要的作用，它不仅为列车各子系统提供DC110V的控制电源，同时在紧急情况下可作为列车实施紧急通风和紧急照明的电源。
2 蓄电池在使用过程中存在的问题
纤维镉镍蓄电池具有导电性好，不易过放、容量及电解液密度稳定和使用寿命长的优点。但随着使用时间的延长，车辆蓄电池会出现一定数量蓄电池变形、漏液、容量下降、甚至有极少数发生烧穿的问题。这些问题将直接影响到列车的运营，为此我们应在蓄电池的使用和维护实践中总结出相应的解决措施。
3 蓄电池的维护措施
3.1防止蓄电池变形的维护措施
沈阳地铁一号线车辆蓄电池经过一年多的运用，部分出现了外部变形，主要表现在蓄电池外壳左右两侧壁凸起或凹进，还有少数蓄电池上端四周的结合处出现裂缝。蓄电池变形的主要原因有两个：一是蓄电池在电池槽中安装过于紧密，使蓄电池之间受到挤压而发生变形，以至当需要更换蓄电池时很难将蓄电池从电池槽内拔出；二是蓄电池在工作中因受热使左右两侧向外膨胀而发生变形。对于上述出现的情况，我们可以对蓄电池的安装进行改造，以缓和蓄电池安装过紧的现状。具体解决措施是将每排蓄电池两端的用于隔离蓄电池与不锈钢安装槽之问的四块安装塑料插片的厚度各磨去2～3mm，这样使每排蓄电池两端与不锈钢安装槽之间的间隙得到扩大。当环境温度较高时，蓄电池单体之间有了缓解受热膨胀的空间，这样蓄电池受热变形的问题可以得到一定程度的缓解。
3.2防止蓄电池漏液的维护措施
蓄电池电解液由KOH水溶液中加入LiOH溶液组成，密度通常是1.194-0.01kg/L，主要起到将蓄电池的“电能”与“化学能”互相转换的媒介作用。蓄电池漏液问题主要与蓄电池内部的电解液的质量（即内部化学成分）有关系，在蓄电池的使用过程中，有以下因素可能对碱性蓄电池电解液的质量（化学成分）产生不利的影响，导致电解液的内阻增大、温度过高，造成电解液“沸腾”而溢出：空气中的灰尘和其它杂质进入蓄电池电解液内部；空气中的CO2容易与电解液作用而产生导电性能较差的碳酸盐；将不合格的电解液和蒸馏水加入蓄电池内。针对以上情况，在蓄电池的使用和维护过程中可以采取如下预防措施。蓄电池的加液口盖子质量必须良好，在蓄电池的使用和存放中，必须将蓄电池的加液口盖子拧紧，防止灰尘和雨水等杂物进入蓄电池内。保持列车上的蓄电池箱的清洁，防止灰尘进入蓄电池内。
在电解液存放时，必须使存放电解液的塑料桶密封，以防止杂质和空气中的水分进入。严格控制蓄电池电解液和蒸馏水的质量，必须经过抽样化验合格后才能使用。还应防止蓄电池工作时电解液温度偏高。按照技术规定，蓄电池在工作中其温度不能超过45℃，否则对蓄电池质量和寿命将造成不利影响。因此可以改善车辆蓄电池箱内的通风条件，在蓄电池作业中对蓄电池箱内的通风口进行彻底的清扫，防止杂物堵塞通风口而影响蓄电池的通风。如条件允许，还可在车辆蓄电池箱内加装排气风扇，以增强蓄电池的通风效果。
3.3防止蓄电池容量下降的维护措施
随着地铁车辆使用期的延长，部分蓄电池会出现不同程度容量下降的情况。在使用和维护过程中，我们要延缓蓄电池容量的下降和最大限度地恢复蓄电池的容量，为此在日常维护中做好上述蓄电池有关防灰尘、杂质、雨水及防漏液方面的措施，通过化验检测把好蓄电池电解液和蒸馏水的质量关，保证蓄电池电解液的密度符合要求。同时对蓄电池进行定期的充放电，以激活和强化蓄电池内部的化学性能，此外保证每组76个蓄电池之间的各电压值均衡，电压值偏低的蓄电池应更换，更换后应对整组蓄电池进行充电使各电压均衡。关于恢复蓄电池容量的措施，应对部分放电时间低于4h（即容量较低）的蓄电池以及从蓄电池组中拆下存在漏液的并在经过用检漏仪检测确认无机械损坏的蓄电池，需要倒出内部电解液，然后用蒸馏水清洗蓄电池内部后，再注入新的电解液，在调整好电解液密度后，进行“三充三放”的充放电循环，以恢复蓄电池的容量。
4 结束语
在使用过程中，有极少数蓄电池会发生外壳烧穿的情况。烧穿是蓄电池最严重的故障，可能会引起蓄电池对地短路或火灾危险。据观察和分析，蓄电池发生外壳烧穿有以下两方面原因：蓄电池在工作中电解液温度过高而“沸腾”，大量电解液溢出外壳，带电的电解液与蓄电池槽接触而发生对地短路，造成蓄电池外壳发生烧穿；蓄电池的正负极由于某种原因发生短路，造成蓄电池外壳发生烧穿。为了防止蓄电池烧穿严重故障的发生，在日常的使用和维护过程中，应采取相应的措施。应注意避免金属物件掉入蓄电池内部，以防蓄电池内部发生短路而烧穿。因为蓄电池电解液自然“爬碱”特性而附在蓄电池四周的少量碱液，应及时清理，避免因积累过多发生短路。如发现蓄电池有漏液现象，应及时更换蓄电池，并及时清洁蓄电池、蓄电池槽和蓄电池箱。应防止蓄电池受到强烈震动或外力的强烈撞击，避免蓄电池内部结构变形发生正负极短路而烧穿。