汤浅蓄电池NP7-12 汤浅电池

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。

浪涌保护器仅提供浪涌保护。UPS除了提供浪涌保护外，还可以对输入电压进行持续调节，并在断电时提供后备电源。
经过日常的维护和活化后，根据规程还将进行每年的核对放电以十分准确地确定电池的容量和状态。那么我们将用成套产品中的“PITE3980智能电池放电监测仪”来完成这个工作。
这些都是规定和日常维护过程中的检测仪器，有没有想过充电机对电池的影响呢？如果充电机的纹波系数和稳压稳流精度达不到要求的话，电池会怎么样？是干涸，膨胀甚至爆裂。所以一般厂家对这个源头是忽视了，但我们做到了，公司有专业的仪表对充电机进行测试以检验充电机的好坏，这样从充电的源头上做到了对电池的维护。这将要靠“PITE3950直流电源综合测试仪”来把关。
此外，按照维护规程，定期还将对直流母线及其他设备进行绝缘测试，以分析设备的绝缘状态，一旦出现故障“PITE3830绝缘接地分析仪”将快速定位故障点，做到精确查找，省时省事。除了以上简介的产品外本公司还有许多专业的仪表来对电池进行检测维护。而本公司的蓄电池维护系列产品，使传统的蓄电池容量测试维护由繁琐的人工操作和手工检测数据，变为以微控制器和微电脑智能化自动测试记录数据，其完善的按站、组管理的B/S结构计算机管理软件使得管理者在自己的计算机上面就能准确、及时地掌握各地区、各站点电池的优劣状态。整套系统将为用户提供管理所需要的各种报表，为提供决策依据。为维护人员减轻工作量，提高工作效率，从而达到消除隐患，确保安全生产的目的。
阀控蓄电池在具有突出优势的同时，也带来先天的不足，比如：
容量难以测试，不能加水，对浮充电压、使用环境要求高等等。
蓄电池投入使用后，由于电池出厂前的设计、工装设备、质量控制等因素，以及使用中的浮充电压设定，使用环境温度等，会导致活性物质脱落、变坏、正极栅格腐蚀及硫化等现象，从而会使得整组电池出现容量丢失，电压差不均，以及单体电池落后等情况。
这样将给安全生产带来极大的隐患，出现电网故障需电池供电时，电池放不出电的恶性事故，因此，维护规程中要求对蓄电池进行核对性容量试验，目的就是测试出电池组的实际容量，找出落后电池，消除隐患。

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。

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。

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