台州理士蓄电池总代理

  • 发布时间:2019-03-21 10:44:42,加入时间:2016年07月15日(距今3290天)
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一、 电池基础知识

电池是一种电的贮存装置,当两种金属(通常是性质有差异的金属)浸没于电解液之中,它们可以导电,并在“极板”之间产生一定电动势。电动势大小(或电压)与所使用的金属有关,不同种类的电池其电动势也不同。铅酸电池是指以二氧化铅作正极、活性铅作负极、稀硫酸作电解液的电池。它由电池壳、正负极板、电解液、隔板等部分组成。铅酸蓄电池充放电过程的化学反应如下:

放电                                充电

PbO2+2H2SO4+Pb≒2PbSO4+2H2O

上面充放电的可逆方程表达了铅酸蓄电池具备充电储能和放电的特性,每个单体电池具有2V电动势。使用时,可以串联电池来获得所需较高电压,也可以并联电池来获得所需要较大容量。

按铅酸蓄电池中电解液存在的方式,铅酸蓄电池分为开口式(富液)铅酸蓄电池和阀控式(贫液)密封铅酸蓄电池。阀控式铅酸蓄电池的工作原理是:气体再化合,即正极产生的氧气,通过AGM隔板中的孔隙(或胶体的裂缝)与负极活物质和稀硫酸进行反应,再化合成水,同时使负极板的一部分处于放电状态,从而抑制氢气的产生。只要正极板氧气的产生速度不超过负极板对氧气的吸收速度,电池中不会有多余气体产生,电池中的水也不会损失,就可实现密封。在蓄电池实际使用过程中,总有少量的气体不能被再化合,为防止电池内部压力过大,在电池盖上安装单向阀,排除电池内部多余的气体,这就是所谓的阀控。

阀控式密封铅酸蓄电池具备低维护特点,因此可在办公环境下使用,当今UPS配置的电池全面使用了阀控式密封铅酸蓄电池,

电池的基本参数包括:电池电动势、开路电压、终止电压、工作电压、放电电流、容量、比能量、电池内阻、储存性能、使用寿命(浮充放电循环寿命等);性能指标包括:大放电电流、耐过充电能力、容量保存率、密封反应性能、安全阀动作、防爆性能、防酸雾性能等。

1.容量

Ah容量、wh容量,在选择UPS配置电池时,按照客户要求的系统满载后备供电时间要求,可以计算出满载下系统由电池提供的放电wh数,根据电池厂商提供的不同容量电池、不同放电时间的wh数据表,对照查表即可,无此数据表时需要求厂商提供;

2.放电率

依据IEC标准,放电时间率有20、10、5、3、1、0.5小时率及分钟率,分别表示为:20Hr、10Hr、5Hr、3Hr、2Hr、1Hr、0.5Hr等等。

C20—20h率额定容量A.h,数值为0.05 C20

C10—10h率额定容量A.h,数值为1.00 C10

C3—3h率额定容量A.h,数值为0.75 C10

C1—1h率额定容量A.h,数值为0.55 C10

Ct—蓄电池实测容量A.h,是放电电流I(A)与放电时间t(h)的乘积

Ce—在基础温度(25℃)条件时的蓄电池实际容量,A.h

I10—10h率放电电流,数值为1.00I10(A)

I3—3h率放电电流,数值为2.50I10(A)

I1—1h率放电电流,数值为5.50I10(A)

在选择阀控铅酸(VRLA)电池应根据电池的应用领域选择不同的类型,给UPS配套使用时应充分考虑其大电流放电能力,接入网类小电流长时间放电应充分考虑电池的耐深放电能力和恢复充电接受能力,不同的应用场合我们要关注不同的指标。电池的电化学特性决定了电池是一种有使用寿命期限的器件,合理的使用和管理才能够保证电池的健康。

二、电池使用的基本要求

1.环境要求

电池必须在规定的环境温度范围内应用,超出规定温度范围必须降底温度使用;电池应安装在相对湿度≤70%、通风、散热、无酸、碱或其他腐蚀性气体的空间中,严禁安装在完全密封的环境中。

2.安装要求

安装位置:电池安装时应尽量与设备的其他部分隔离,尽量避免直接与印刷电路板连接,当因设计,空间限制或其他任何原因不能达到此两项要求时,至少应使电池位于设备或单板的下端,以防止电池在意外情况下发生漏液腐蚀设备部件或单板;

空间尺寸:安装电池的空间应能满足电池的大外形尺寸并有一定余量,方便电池的安装,同时考虑尺寸的兼容性;

连接:电池与设备或单板之间连接件长度应尽量小,以减少压降;连接件的横截面积以能长期承受电池充电或工作电流大值2倍的电流为原则。

3.存放要求

蓄电池应在完全充电条件下保存于干燥、洁净、阴凉的环境中;蓄电池存放若要达6个月或更长的时间,则需要定期对蓄电池进行补充电;蓄电池存放环境温度好保持在30℃以下。

三、影响电池寿命的关键因素

1.环境温度

过高的环境工作温度是导致密封免维护电池使用寿命缩短的首要原因,环境温度超过25℃时,温度每增加10℃,就会导致电池的实际使用寿命缩短一半。一般来说,这种电池的高环境工作温度以不超过40℃为宜,当温度超过50℃时会造成电池毁灭性的损坏。环境温度偏低时,尽管它不会因过压充电对电池的使用寿命造成不利的影响,但会造成密封免维护电池所提供有效容量(Ah数)下降。

2.深度放电

电池的放电电流越小,电池的输出电压能维持稳定时间也越长。放电电流越大,电池维持其输出的电压稳定能力也越差。因此,深度放电极易发生在UPS的“过度自动关机点”被设计为在任何状况下都是固定的情况下,这是一个使电池寿命缩短的重要原因。当电池放电深度为100%时,电池实际使用寿命约为200~250次充放电循环,放电深度为50%时,约为200~250次充放电循环。在UPS电源被配置成长延供电时,既要避免重载过流放电,又要避免长时间轻载逆变造成电池深度放电。

3.大电流放电

电池实际放出的容量与放电电流有关,放电电流越大,电池的效率越底。当放电电流超过2C时,不仅会大大缩短电池电压稳定工作时间,还会在接通负截的瞬间造成电池输出电压的迅速跌落,很有可能造成电池的永久损坏。

4.长期浮充

影响电池寿命的内部因素就是大多数UPS电源充电电路的充电方式,大多数UPS都将电池组置于长时期的“浮充充电”工作状态之下,只要市电供电正常,其充电器总是以固定的充电电压13.5V×n(n是电池组中的12V电池的串联节数)对电池进行持续不断的浮充充电,从而将电池置于只充电不放电的不合理工作状态,造成电池的阳极极板钝化,电池的内阻急剧增大,电池的实用容量大大低于其标称容量。

5.固定充电电压

事实上,电池的实际容量与活性和温度是相关的,温度高时电池容量会上升,而温度低时反之,如果采取固定的充电电压会造成电池随温度的变化充不饱或者过充,严重影响电池的寿命。

以上涉及的影响电池寿命的5个问题中,问题1环境温度可以通过配置空调等控制机房温度的手断来避免,问题3可以通过电池容量的合理配置来避免。而其他因素需要电池的使用和管理者—UPS的功能来得到保证,您的电池是否安全取决于您所选用的UPS的电池管理功能是否完善。

四、先进的电池管理

大多数智能UPS或直流设备系统具有先进的电池管理功能,包括自动均、浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等多项可提高电池使用寿命的先进功能,同时还具备电池故障检测、电池放电后备时间预测及电池特征曲线管理等高端电池管理能力,可以充分保证客户配置电池的“不间断”供电能力。

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