汤浅蓄电池2V300AH 应急电源蓄电池

密封式的汤浅蓄电池出现，主要以阀控式铅酸蓄电池（为主，由于不需加水，所以阀控式铅酸蓄电池从一开始便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10~20年（少为8年），这样就给国内的技术和维护人员一种误解，似乎这种电池既耐用又完全不需要维护，许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理，因而在90年代初国内使用的VRLA电池出现了很多以前未遇到的新问题，例如，电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等。这些现象不单在国内，就是在比我国早采用VRLA电池的国外也同样存在。
在电池中由于电解液比重更大而且浮充电流更大，因而电极腐蚀更为迅速。电极腐蚀也会消耗氧气从而使电池变干，这是VRLA电池特有的故障。电池过度的气体逸出、焊接柱或盖板裂缝、密封不严，后通过容器壁和塑料容器渗出水、氢和氧，这些都会引起电解液渗漏。VRLA电池的故障有些是气体调节阀出现故障引起的，阀打开会导致干涸，也会使空气进入电池，阴极板自我放电，阀阻塞会使盖鼓出和爆炸。VRLA电池的冷却比开口式电池更为重要，如果不充分的话，热失控可能会引起电池熔毁或爆炸。VRLA电池内部接线柱、同极的连接片以及电极接头的腐蚀而断裂的现象也比开口式电池更常发生。这些故障都导致容量损失。这使使用单位不易掌握VRLA电池的耐久性和失效问题。
实践证明，VRLA电池端电压与放电能力无相关性，VRLA电池和电池组在运行过程中，随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大，呈退行性老化现象，实践证明，整组电池的容量是以状况差的那一块电池的容量值为准，而不是以平均值或额定值（初始值）为准，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90%以下时，电池便进入衰退期，当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短，而且蓄电池组都是串连起来，如果有一节发生问题，则整组都将失效，这时电池组已存在极大的事故隐患。
使用单位和管理单位，往往只重视备用电源的设备部分的维护和管理，而忽视电池组的重大作用，殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在电池组。整组电池充电的特性是，如电池组内有一个或几个内阻变大的老化电池，其容量必然变小，充电器给电池组充电时，老化电池因容量小，将很快充满。充电器会误以为整组电池已充满而转为浮充状态，以恒定电压和小电流给电池组充电。其余状态良好的电池不可能充满。电池组将以老化电池的容量为标准进行充放电，经多次浮充--放电--均充--放电--浮充的恶性循环，容量不断下降，电池后备时间缩短。

影响汤浅蓄电池寿命的环境因素
环境温度
蓄电池正常运行的温度是20～40℃，运行温度是25℃。当温度每升高5℃，蓄电池的使用寿命降低10%，且容易发生热失控。
2）环境湿度
蓄电池的运行湿度应该在5～95%（不结露）之间，环境湿度过高，会在蓄电池表面结露，容易出现短路；环境湿度过低，容易产生静电。
3）灰尘
灰尘过多，容易使蓄电池短路，安全阀堵塞失效。
3．蓄电池失效模式
1）电池失水
阀控式铅酸蓄电池不逸出气体是有条件的，即：电池在存放期间内应无气体逸出；充电电压在2.35V／单体（25℃）以下应无气体逸出；放电期间内应无气体逸出。但当充电电压超过2.35V／单体时就有可能使气体逸出,此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收，压力超过某个值时，便开始通过单向排气阀排气，排出的气体虽然经过滤酸垫滤掉了酸雾，但毕竟使电池损失了气体（也就是失水），所以阀控式密封铅酸蓄电池充电不能过充电。
2）负极板硫酸化
当阀控式密封铅酸蓄电池的荷电不足时，在电池的正负极栅板上就有PbSO4这一现象称为活性物质的硫酸化，硫酸化使电池的活性物质减少，降低电池的有效容量，也影响电池的气体吸收能力，久之就会使电池失效。
3）正极板腐蚀
由于电池失水，造成电解液比重增高，过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀。
4）热失控
热失控是指蓄电池在恒压充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用，并逐步损坏蓄电池。从目前蓄电池使用的状况调查来看，热失控是蓄电池失效的主要原因之一。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气，电池容量下降，严重的还会引起极板形变，后失效。浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压，是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下，浮充电压定为2.23 ~ 2.25V/单体（25℃）比较合适

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。

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。

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