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            電池常識

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            鋰電池的使用及注意事項

                    摘 要:隨著無線隨鉆儀器的普及,鋰電池的應用越來越廣泛。鋰電池作為一種電池,使用過程存在一定的安全隱患及危險。本文將介紹鋰電池的一些常識及其安全使用,對鋰電池的使用有一定的借鑒作用。

                    關鍵詞:鋰電池;電池存儲

                    1 MWD鋰電池使用常識

                    1.1 MWD鋰電池基本常識

                    MWD無線隨鉆系統的供電電池是工業級標準的高能長壽命鋰電池組,鋰電池的電壓不能與錳電池或堿電池進行比較,因此,不能將各種具有不同類型、不同模式或不同化學成分的電池混用。

                    在一段時間的存儲或不使用的情況下,鋰電池會產生“鈍化”現象,在鋰電池陰極上會覆有一層氧化層,這樣有利于減弱電池單元性能退化能力,但當要在現場使用電池時,必須去除這層鈍化膜,即通常所做的電池加載。在使用時,各個電池單元會有輕微的膨脹,這取決于負載和其周圍的最高環境溫度。鋰電池不能短路、再充電、過度放電、刺破、壓碎或放置在溫度超過150度的環境中,否則可能引起爆炸。

                    1.2 鋰電池組成

                    鋰電池包含陽極亞硫酰氯化液和浸于其中的一個陰極鋰(或在額定溫度較高的電池中使用鋰合金),鋰是一種能與水發生劇烈反應的金屬元素,并釋放出氫氣。亞硫酰氯化物是一種有毒的液態物質,無色到淺黃,刺激性氣味,在水中或水蒸氣中,它會分解成有毒的二氧化硫和氯化氫氣體。不會出現有害的聚合物和致癌物質。

                    每個電池單元的結構使之能夠承受在使用過程中所產生的內部壓力,同時,一定要記住,隨著溫度的升高,電池容積會承受很高的壓力,電池損壞或破損時,會釋放出二氧化硫,氯化氫和氫氣,若電池裂縫大到會將內部部件暴露出來時,鋰和亞硫酰飽和碳也將存在于上述氣體中。

                    1.3 鋰電池的危害和處理

                    由于鋰電池內部具有很大的能量,因此潛在的危險情況有可能會發生。造成此種危險發生的原因主要是密封電池的內部或外部過熱(電池內部或外部短路)造成的。過熱會使電介液膨脹并超過可容體積,增加罐內的靜液壓,并最終造成電池爆炸,若電池已著火或爆炸,采取措施如下:①現場人員摒住呼吸,不要用手直接接觸液體。②穿戴安全服(全身保護服,橡膠手套和靴子,防毒面具和面罩。③不要用水、潮濕的沙子、二氧化碳或蘇打粉滅火器來撲滅火焰,而是應使用一種D級石墨滅火器。(D類火災,即金屬燃燒引起的火災)④使所有不相干的人員遠離裝置。并且盡量在戶外處理。

                    1.4 工房和現場制作、拆卸電池短節

                    ①鋰電池是不可充電的,若在其上施加相反的電壓會很危險。②在現場和工房做電池短節時,請認真檢查各個電池短節的極性方向,確保將電池與電池上下連接頭連線正確。③若在正常裝配電池時、或在原因不明的情況下發現電池單元或短節溫度很高、過熱或損壞,必須立即停下來。立即穿戴安全服,橡膠手套,將電池短節放在室外,并浸泡在大量的水中或放在水龍頭下用大水沖,最少24小時。這是處理電池的最好和最安全的途徑。④若電池短節已報廢,應及時交給有關人員將其充分放電,現場人員應及時將其運送回庫房。電池不可能100%的被放電.因此,在之后的各個處理步驟中仍需小心。⑤若在井下工作過程中,電池短節已破裂或溢出時,有可能一個或多個電池單元已損壞,取出后用水沖電池將任何化學反應徹底完成,并將使溫度降低,這樣便可以安全處置電池短節。永遠不要試著拆開任何電池單元,或在處理電池單元或短節時施加太大的機械壓力。

                    1.5 電池存儲

                    存儲電池應注意以下事項:①新/重新使用的電池短節:電池應存放在低溫(10-25攝氏度),干燥和防水的裝置中。若存放電池的環境溫度超過了32攝氏度,這將會對電池的使用壽命造成不利影響。另外,一定不要存儲在陽光下,應保留電池上的保護層,直到要使用該電池,這樣可以保證電池不會部分短路。②現場使用過的電池短節應放在探管箱中,防水,隔熱并干燥,不能接受陽光直射,在兩端和導線槽處貼上保護膠帶,防止意外的短路。

                    1.6 現場辨別電池是否泄漏和處理過程

                    針對現場操作,可以預測潛在的問題。大部分的事故是由于長時間被放在井底,沒有循環,且此時循環溫度已接近工具的操作極限(150攝氏度),并伴有鉆柱的振動和其它的沖擊。應注意的是,與在循環過程中MWD工具所測溫度相比,穩定(無泥漿循環)的井下溫度范圍通常會高出20攝氏度。當鉆柱被卡在井底有一段時間時,上述情況經常發生,因此,在鉆臺取出井下儀器時請注意是否有如下現象:①拆開脈沖發生器與電池筒的連接處,將會發現連接頭損壞/變黑,且可能會聞到或發現酸性煙霧;②嚴重的情況下將會在一個或多個抗壓筒上發現穿孔現象。

                    2 電池測試

                    電池在現場使用前必須進行加載和較全面測試,通過加載除去電池表面的氧化膜,不管是新電池還是用過的電池使用前都得進行加載。

                    ①在空載和加載條件下用電池測試盒檢測電池電壓,空載電壓為34~36V;”VB+”和GND的電壓,其值應為17V~18V之間;”VB-”和GND的電壓,其值應為–17V~-18V之間;

                    ②撥動”加載”開關,對新電池進行加載,開始電壓可能降至30V以下,但很快會上升至32V~36V之間(受環境溫度的影響,上升時間為5~30分鐘不等,已用過電池其加載電壓為31V~34V之間),如電池電壓值偏低,說明電池有問題,應返回室內做進一步的測試。

                    3 結論

                    鋰電池目前已在各大油田廣泛使用,其存儲、運輸、使用都有一定的要求,只要掌握鋰電池的常識及正確的使用方法,就能十分安全的使用鋰電池。

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