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产品描述
蓄电池是1859年由普兰特(plante)发明的,至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。
法国人普兰特(g.plante)于1859年发明铅酸蓄电池,已经历了近150年的发展历程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步,不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而,开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:①充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;②气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用。近二十年来,为了解决以上的两个问题,世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净的绿色能源。
1912年thomasedison发表专利,提出在单体电池的上部空间使用铂丝,在有电流通过时,铂被加热,成为氢、氧化合的催化剂,使析出的h2与o2重新化合,返回电解液中。但该专利未能付诸实现:①铂催化剂很快失效;②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出,电池内部仍有气体发生;③存在爆炸的危险。
60年代,美国gates公司发明铅钙合金,引起了密封铅酸蓄电池开发热,世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。
1969年,美国登月计划实施,密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源,最后镉镍电池被采用,但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。
1969-1970年,美国ec公司制造了大约350,000只小型密封铅酸蓄电池,该电池采用玻璃纤维棉隔板,贫液式系统,这是较早的商业用阀控式铅酸蓄电池,但当时尚未认识到其氧再化合原理。
1975年,gatesrutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情况下,获得了一项d型密封铅酸干电池的发明专利,成为今天vrla的电池原型。
1979年,gnb公司在购买gates公司的专利后,又发明了mfx正板栅专利合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。
1984年,vrla电池在美国和欧洲得到小范围应用。
1987年,随着电信业的飞速发展,vrla电池在电信部门得到迅速推广使用。
1991年,英国电信部门对正在使用的vrla电池进行了检查和测试,发现vrla电池并不象厂商宣传的那样,电池出现了热失控、燃烧和早期容量失效等现象,这引起了电池工业界的广泛讨论,并对vrla电池的发展前途、容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问,此时,vrla电池市场占有率还不到富液式电池的50%,原来提到的“密封免维护铅酸电池”名称正式被“vrla电池”取代,原因是vrla电池是一种还需要管理的电池,采用“免维护”容易引起误解。
1992年,针对1991年提出的问题,电池专家和生产厂家的技术员纷纷发表文章提出对策和看法,其中drdaridfeder提出利用测电导的方法对vrla电池进行监测。i.c.bearinger从技术方面评述vrla电池的先进性。这些文章对vrla电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。
1992年,世界上vrla电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚洲国家电信部门提倡全部采用vrla电池;1996年vrla电池基本取代传统的富液式电池,vrla电池已经得到了广大用户的认可。
发展
“十一五”期间,我国铅酸蓄电池市场规模迅速扩大,产量平均以每年约20%的速度快速增长,总体规模增长了2倍,由2005年的约7000万多kvah上升至2010年的14416.68万kvah。
据前瞻网《2013-2017年中国铅酸蓄电池行业产业链与关联行业分析报告》调查数据显示:2011年,我国铅酸蓄电池行业产销规模均有所扩大,利润及销售利润均大幅上升,行业经营效益较好。2011年我国铅酸蓄电池行业的资产总额为880.91亿元,同比增长39.35%;实现销售收入965.15亿元,同比增长32.40%;实现利润总额57.20亿元,同比增长10.81%。[1]
与此同时,铅酸蓄电池技术经过多年发展,其比能量、循环寿命、高低温适应性等问题已有所突破。目前我国正逐渐缩小与国际领先技术的差距,在部分核心技术方面已达到国际水平,并且越来越多地进入国际市场。
随着铅酸蓄电池行业竞争的不断加剧,大型铅酸蓄电池生产企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的铅酸蓄电池生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的铅酸蓄电池品牌迅速崛起,逐渐成为铅酸蓄电池行业中的翘楚!
关于日常检查及维护保管
1、定期对电池进行检查,如发现有灰尘等外观污染情况时,请用水或温水浸湿的布片进行清扫。不要
用汽油、香蕉水等有机溶剂或油类进行清洗,另外请避免使用化纤布。
2、浮充时,电池充电过程中总电压或指示盘上电压表的指标值偏离下表所示基准值时(±0.05V/单
格)应调查原因并作处理。
关于电池寿命的说明
即使UPS使用的是同样的电池技术,不同厂家的电池寿命大不一样, 这一点对用户很重要,因为更换电池的成本很高(约为UPS售价的30%)。 电池故障会减小系统的可靠性,是非常烦人的事情。
电池温度影响电池可靠性
温度对电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度,电池寿命就下降10%,所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。所有在线式和后备/在线混合式UPS比后备式或在线互动式UPS运行时发热量要大( 所以前者要安装风扇),这也是后备式或在线互动式UPS电池更换周期相对较长的一个重要原因。
电池充电器设计影响电池可靠性
电池充电器UPS非常重要的一部分,电池的充电条件对电池寿命有很大影响。 如果电池一直处于恒压或“浮”型电器充电状态,则UPS 电池寿命能较大程度提高。事实上电池充电状态的寿命比单纯储存状态的寿命长得多。因为电池充电能延缓电池的自然老化过程,所以UPS无论运行还是停机状态都应让电池保持充电。
电池电压影响电池可靠性
电池是个单个的“原电池”组成,每一个原电池电压大约2伏, 原电池串联起来就形成了电压较高的电池,一个12伏的电池由6个原电池组成,24 伏的电池由12个原电池组成等等。UPS的电池充电时,每个串联起来的原电池都被充电。 原电池性能稍微不同就会导致有些原电池充电电压比别的原电池高,这部分电池就会提前老化。只要串联起来的某一个原电池老人性能下降,则整个电池的性能就将同样下降。试验证明电池寿命和串联的原电池数量有关,电池电压就越高,老化的就越快。
UPS电池
UPS容量一定时,设计时应尽可能让电池电压较低,这样UPS电池寿命就越长,对于电池电压一定时,应选择数量少电压原电池串联的电池,不要选择数量多电压低的原电池串联的电池。有些厂家UPS的电池电压比较高,这是因为容量一定时, 电压越高,电流就越小,就可选用较细的导线和功率较小的半导体, 从而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的电池电压一般为24 ̄96V。
电池纹波电流影响电池可靠性
理想情况下,为了延长UPS电池寿命, 应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下电状态,充满电的电池会吸收很小的充电器电流,它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐,有些UPS的设计(很多在线式) 使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。
普通后备式、在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。
如果在线式UPS的电池在充电器和逆变器之间,那么电池就会有纹波电流,这是普通的“双变换”UPS。
如果用截止二极管、继电器、变换器或整流器把电池与逆变器隔离开,那么电池就不会有纹波电流。当然这种设计的UPS不总是一直“在线”,所以这种UPS被称为“混合后备/在线式”UPS。
总结
电池是UPS系统中较不可靠的部分,但是UPS设计得好坏直接影响到电池的可靠性。让电池一直保持充电状态(即使UPS停机)能延长电池的寿命, 尽量避免选用电池电压高的UPS。有的UPS设计会使电池产生纹波电流,造成电池不必要的过热。大多数UPS使用的电池都差不多,但UPS设计不同会大大影响电池的寿命。
UPS电池
一节电池是12v,UPS要接96V,也就是说要接8节 。服务器780W,加20%,大约为1000W,2个小时,每节电池大约为20AH,可以用8节标称容量为24AH的电池 。
品牌有很多,大多数人选国产免维护铅酸蓄电池.如冠军NP24B-12.大约可以用5年。
编辑本段充电时间的计算
对备用的电池来讲,当电池供电后,对电池重新充满电所需要的时间,一般不少于 24 小时;对循环用电池来讲,如果知道上一次的放电量及初始充电电流,可以按如下公式计算出环境为 25 ℃时需要的充电时间。
A. 当放电电流大于 0.25C 时
Cdis
Tch = I +3 ~ 5
B. 当放电电流小于 0.25C 时
Cdis
Tch = I +6 ~ 10
注:Tch = 电池充满电所需要的时间(小时)
Cdis = 电池上一次的放电的电量(安时)
I = 较大初始充电电流(安培)
上海大力神蓄电池电压:
12 型号: 12v-100ah 电液量: 5 额定容量: 100 大力神蓄电池;
大力神蓄电池功能:
它用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用1.28%的稀硫酸作电解质。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。电池在用直流电充电时,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。铅蓄电池是能反复充电、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。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。
蓄电池容量的减少不仅仅是与活性物质的脱落有关系,个别销售人员说,“电池的容量只与活性物质有关,如果电池容量减少就肯定和活性物质脱落有关系”。假如活性物质的脱落是影响电池一的原因那只要用机械式的方法来固定正极板,那么活性物质就不会在脱落,电池的使用寿命就可以无限制吗?其实不然,活性物质微观结构的变异也是丧失活性的重要原因,这里不再详述。使用中的铅酸蓄电池,其正极板上PbO2与PbSO4共存,负极上Pb与PbSO4共存。充电后正极上都是PbO2,负极上都是Pb。实际使用中的铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的反极充电时不可能将其极板上的PbSo4完全转化成PbO2或Pb。如果每次充放电循环都百分之百转化,肯定大大延长充放电时间。由于充电后期充电效率很低,大部分电流消耗于水的分解上。正极上分解水时产生新生态的氧原子,在两个氧原子合并成一个氧分子之前,其氧化腐蚀能力极强,这就加剧了正极板栅的腐蚀,而且纯二氧化铅的结合力很差,易造成大量脱粉。如果只是为了使电池的使用时间得到增加,那就完全不需要为了恢复电池的容量而去破坏掉电池的版栅。而且在很多使用条件不允许下,不能把长时间的用充电机给个别蓄电池充电。因为以上的影响因素,电池没经历一个充放电的过程,都会有活性物质脱落,而且恰恰是这种原因,会使电池的容量渐渐的下降。
若是选择10小时率放电,应每1小时(3小时率放电,则每30分钟)测量一次电池的放电总压、单体电压、放电电流等:在放电的后期应提高测量的频率,10小时率是在9小时后每30分钟测量一次;3小时率是在2小时后每15分钟测量一次。放电过程中,同时应重点监控环境温度、电池单体和连接条的温度,没有出现异常情况,同时电池组中放电电压较低的单体电池。
它用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,生成硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电,它的单体电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池,较常见的是6V,其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。
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