汤浅蓄电池彩页

铅酸汤浅蓄电池的失效是许多因素综合的结果，既决定于极板的内在因素，诸如活性物质的组成。晶型、孔隙率、极板尺寸、板栅材料和结构等，也取决于一系列外在因素，如放电电流密度、电解液浓度和温度、放电深度、维护状况和贮存时间等。这里介绍主要的外部因素。
1、放电深度
放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止。100％深度指放出全部容量。铅酸汤浅蓄电池寿命受放电深度影响很大。设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用。若把浅循环使用的电池用于深循环使用时，则铅酸蓄电池会很快失效。
因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢，放电时生成硫酸铅，充电时又恢复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，体积增加95％。这样反复收缩和膨胀，就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20％放电，则收缩、膨胀的程度就大大降低，结合力破坏变缓慢，因此，放电深度越深，其循环寿命越短。
2、过充电程度
过充电时有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落；此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使应用期限缩短。
3、温度的影响
铅酸汤浅蓄电池寿命随温度升高而延长。在10℃～35℃间，每升高1℃，大约增加5～6个循环，在35℃～45℃之间，每升高1℃可延长寿命25个循环以上；高于50℃则因负极硫化容量损失而降低了寿命。
电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，固寿命延长。
4、硫酸浓度的影响
酸密度的增加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电增加，板栅的腐蚀也加速，也促使二氧化铅的松散脱落，随着汤浅蓄电池中使用酸密度的增加，循环寿命下降。
5、放电电流密度的影响
随着放电电流密度增加，电池的寿命降低，因为在大电流密度和高酸浓度条件下，促使正极二氧化铅松散脱落。

汤浅蓄电池容量(Ah)的选择
蓄电池容量(Ah)是指在规范环境温度下，每2V电池单体在给定时间至1.80V终止电压时，可提供的恒定电流值(A)与持续放电时间(h)的乘积。给定持续放电时间为10h的容量称为10h率容量，用符号C10来表示。蓄电池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多种办法表示，普通采用C10作为蓄电池的额定容量来标称蓄电池。额定容量是蓄电池的主要参数，不少工程人员就以为，两种品牌相同额定容量的蓄电池能够在同一套UPS系统中替代运用。这种观念是有问题的，由于两种蓄电池具有相同额定容量，只表示它们的l0h放电性能分歧，但在l0min和30min、lh和3h等时间内可提供的恒功率值和恒电流值则可能差别较大，而UPS后备时间通常不到l0h，所以UPS配用蓄电池时，调查其在后备时间内的放电性能就尤为重要。
在已知UPS主机一些根本参数和肯定蓄电池品牌后，就能够依据这一蓄电池品牌样本材料中提供的恒功率放电数据表域值放逐电曲线，经过功率定型法或电流定型法来计算肯定蓄电池的容量和型号。
1.功率定型法
这种办法比拟烦琐，依据蓄电池恒功率放电参数表能够快速精确地选出蓄电池型号。首先计算在后备时间内，每个2V的蓄电池至少应向UPS提供的恒功率：P=Scosφ／(ηN•K)(1)
式中：S---UPS标称输出功率
cosφ---UPS输出功率因数；
η----逆变器效率；
N---在UPS中以12V电池计算时所需的串联电池个数，由UPS正常工作电压肯定；K---系数，厂家提供的电池恒功率放电数据表，普通是以2V单元电池为计算基准的，12V／节电池相当于6个2V单元串联，此时取K=6；假如电池厂家提供的电池恒功率放电数据表是以12V单元电池为计算基准的，则K=1。
然后肯定蓄电池的放电终止电压UT:UT=Umin／(N*6)(2)
式中:Umin---UPS工作电压
我们能够在厂家提供的UT下的恒功率放电参数表中，找出等于或稍大于P的功率值，这一功率值所对应的型号即能满足UPS系统的请求。假如表中所列的功率值均小于P，可经过多组电池并联来到达功率请求，普通并联不应追赶4组。
下面举例阐明：例如一台80kVA梅兰日兰UPS后备15min，已知UPS输出功率因数cosφ为0.8，逆变器效率η为0.94，正常工作电压为384V，工作电压Umin为320V，则配套蓄电池组N应为32节(384V／12V)12V／节电池串联，依据式(1)得出P=354.6W，依据式(2)得出放电终止电压UT=1.67V。如我们选用美国GNBSprinter系列电池，依据GNBSprinter样本提供的在25℃时每单元恒功率放电数据表，查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值为373W，对应的型号为S12V370，其额定容量为100Ah，也就是说，用32节GNBS12V370蓄电池串联，能够满足该UPS系统的请求。假如选用2V／节电池串联，则在2V系列电池的恒功率放电数据表中查出相应型号，整组串联电池数量为6N。
2.电流定型法
这是依据某一品牌蓄电池的恒放逐电曲线来肯定蓄电池容量和型号的办法。首先计算UPS系统请求的蓄电池放电电流：Imax=Scosφ／(ηUmin)（3）
式(3)中各符号的含义与功率定型法中所定义的相同。在计算出电池串联数量N和放电终止电压UT后，就能够依据UPS请求的后备时间从蓄电池恒放逐电曲线中查出放电速率n，然后依据放电速率的定义：n=Imax／C10，得出配置蓄电池的额定容量C10并肯定电池型号。
下面仍以80kVA梅兰日兰UPS后备15min系统配套美国GNBSprinterl2V电池为例来阐明。首先按式(3)计算蓄电池的放电电流，Imax=212．8A，由式(2)得出每2V单元的放电终止电压UT=1.67V。在sprinter恒放逐电曲线图(图1)中，依据后备时间15min(横坐标)和放电终止电压1.67V(纵坐标)，可得出放电速率n为2.13C(容量)。据此可得电池的额定容量为：C=Imax／n=99.9Ah(即C10)。100Ah所对应的型号为S12V370，即用32节GNBS12V370。

汤浅蓄电池寿命和运用环境
蓄电池的寿命有两项权衡指标，一是浮充寿命，即在规范温度和连续浮充状态下，蓄电池能放出的容量不小于额定容量的80%时所运用的年限；二是80%深度循环充放电次数，即满容量电池放掉额定容量的80%后再充溢电，如此可循环运用的次数。通常，工程技术人员仅注重前者，而疏忽了后者。80%深度循环充放电次数代表着蓄电池实践能够运用的次数，在经常停电或市电质量不高的状况下，当蓄电池的实践运用次数曾经追赶规则的循环充放电次数时，虽然实践运用时间还没到达标定的浮充寿命，但蓄电池其实曾经失效，假如不能及时发现则会带来较大的事故隐患。所以，在选择蓄电池时，我们对两项寿命指标都应予以注重，在市电经常中缀的条件下，后者就尤为重要。在选择UPS配套蓄电池时，我们应思索足够的浮充寿命裕量。依据经历，蓄电池的实践运用寿命常常只要标定浮充寿命的50%～80%。这是由于蓄电池实践浮充寿命与定义规范温度、实践环境温度、电池充电电压、运用维护等众多要素有关。当实践环境温度比定义规范环境温度每升高10℃，蓄电池会由于内部化学反响速度增加一倍而招致浮充寿命缩短一半，所以，UPS蓄电池机房应装备空调设备。在定义温度值方面，欧洲规范为20℃，中国、日本、美国等规范为25℃。20℃10年浮充寿命的蓄电池如换算到25℃规范，仅相当于7～8年浮充寿命。
配套汤浅电池的标称浮充寿命应该是用我们希望的蓄电池实践运用寿命除以一个寿命系数后所得的数值。这一寿命系数通常凭经历肯定，蓄电池牢靠性高的可取为0.8，牢靠性低的可取为0.5。
汤浅蓄电池选择的其他问题
1.单个蓄电池电压的选择
VRLA按单节电压分有12V／节、6V／节、4V／节和2V／节等四种不同方式。从经济方面来看，UPS正常工作电压一定，选用的电池单节电压越高，电池组所用的串联电池数量越少，配套电池组的价钱也越廉价。但从平安性方面来看，选用的电池单节电压越低，整个系统越平安。假如12V／节的电池坏了一节，整个蓄电池后备系统就少了12V，UPS主机就有可能开启低压报警功用使整个UPS系统不能正常工作。所以在选用12V／节蓄电池时，多采用多组并联来到达UPS系统请求，万一有一组出问题，还有其他组的电池可运作。
2、蓄电池所能接受的纹波系数
在UPS系统中，蓄电池还起到滤波器的作用，接受UPs输入纹波电压和纹波电流的冲击。假如所选蓄电池接受纹波系数的才能较差，而纹波系数又比拟大，则会使蓄电池过早地失效而惹起不能放电的事故。IEC蓄电池规范规则，VRLA应能接受0.5%的纹波系数，但运用UPS的场所，纹波系数都比拟大，有的以至到达2%，所以应对蓄电池的可接受纹波系数按实践状况提出请求。
3、蓄电池性能均一性
从理论上讲，蓄电池的电压、内阻、寿命等性能应该是分歧的，能够无限多组数地停止并联以到达请求的容量。但在实践消费过程中，由于所用资料纯度、消费工艺、工作人员、消费环境温度等差别，同一条流水线上制造的蓄电池通常在性能上有一定的差别，即便同一品牌同一型号相同消费日期消费的蓄电池，性能也不可能做得完整分歧，这一点能够经过丈量比拟蓄电池的单节开路电压看出来。工程人员通常采用廉价的小容量电池多组并联来到达UPS请求的较大蓄电池容量，假如采用性能均一性较差的电池多组并联，性能差、电压低的电池组就会将性能好的蓄电池组拖垮，招致整套UPS蓄电池系统提早失效。目前性能均一性主要依据蓄电池电压均一性来权衡，国内有多种规范请求，例如YD／T799--1996规范请求为：25℃时整组蓄电池2V单元浮充电压差不大于±50mV，开路电压差不大于±20mV；电力部DL／T637--1997规范请求是：25℃时，如电池系统采用2V／节电池，开路电压的一节与的一节差别不追赶30mV，6V／节电池不追赶40mV，12V／节电池则不追赶60mV。普通蓄电池并联组数不应追赶4组，为避免整套蓄电池系统的提早失效，在选择蓄电池时，应该在性能均一性方面提出请求。当肯定了蓄电池型号之后，在一套UPS系统中请求厂家提供同一批次的蓄电池产品，以减小性能方面的差别。同样道理，不同品牌或者新旧水平不同的蓄电池，由于存在较大的性能差别，倡议不要混合运用。后，要特别指出的是即便选择了恰当的VRLA，也需求停止一些必要的日常维护和管理，防止蓄电池过早失效。

对汤浅蓄电池来讲，內部溫度对其特性有挺大危害，由于在充放全过程中为內部存有“氧循环系统”，造成的附加发热量会使溫度升高，因此危害更大，因而在分辨汤浅电池的特性时，要考虑到溫度的危害。
导致汤浅蓄电池形变是因为电池內部空气压力过高导致的。为了确保高的co2复合型高效率，汤浅蓄电池內部维持必须的工作压力是必需的。在维持高的氧复合型高效率前提条件下，阀门的品质就很关键了。日本国JISC8707-1998标准，电池阀门的开阀工作压力在38kPa下列，闭阀工作压力在lkPa左右。在我国原邮电部标准，开阀工作压力在12-4gkPa，闭阀工作压力为1-lOkPa。
实践经验，开阀工作压力应略低些，取12--l5kPa比较适合，而闭阀工作压力值贴近于开阀工作压力数值好。以便处理电池澎涨难题，必需确保co2复合型高效率在97%左右。因此，玻纤挡板的间隙率(应超过83%)、基重、吸酸值等指标值是非常关键的。选用高品质的挡板是确保所述性能指标的基本，设计方案上考虑到了壁厚裕量，进而处理变形形变难题。
很多人认为蓄电池是不需要维护的，尤其是在使用UPS电源时，这种想法就更加明显。但实际上，由于蓄电池缺乏维护而导致的问题在UPS的全部故障占比中相当高。所以，例行对UPS的蓄电池进行维护，将很大程度上延长UPS的蓄电池寿命并降低故障率。本篇文章就将为大家介绍UPS电池的维护方法。
保持适宜的环境温度
通常来说，影响电池寿命较大的因素是环境温度。一般电池生产厂家要求的环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25℃，每升高10℃，电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是5年，这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。
定期充电放电
UPS电源中的浮充电压和放电电压，在出厂时均已调试到额定值，而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的，使用中应合理调节负载，比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60%.在这个范围内，电池的放电电流就不会出现过度放电。
UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，一般每隔2-3个月应完全放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8小时以上。
利用通讯功能
目前，绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件，通过串/并口连接UPS，运行该程序，就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询，可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息；通过参数设置，可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作，大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

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