UPS蓄电池厂家经销

提高铅酸蓄电池循环寿命的研究
   
北极星电源网讯:  近年来,随着欧美等老牌电池生产企业巨大的成本压力及国际铅价的持续上涨,使得这些国际知名的公司都纷纷在中国建厂，或者干脆在中国购买电池进行贴牌销售。这种趋势在带给国内企业可观利润的同时，也因国内部分企业的产品质量问题给自身带来了毁灭性的打击。而国内部分企业电池产品质量与国外知名企业的显着差别，主要就是电池使用寿命尤其是循环使用寿命达不到要求。
铅酸蓄电池的寿命终止多因容量不足，而对于蓄电池来说，其循环寿命更是其众多指标中的关键指标。对于阀控铅酸蓄电池,延长电池循环寿命的公认措施是铅膏配方中增加长效添加剂、采用高锡低钙合金、极板高温固化、提高装配压力等等。
但即使全部采取以上措施,生产出的电池寿命也不一定能达到国外电池寿命的水平。尤其是随着成本压力的增加,很多国内中小企业为了降低生产成本,提高电池的大电流放电性能,不断地降低电池的极板厚度和增加电解液的比重,这对于电池的整体性能,尤其是循环性能来说无疑是杀鸡取卵的方法。
本项目的研究重点即是在上述各项延长电池循环寿命的措施都采取的情况下,重点研究电池正负极板厚度、电解液比重和不同充电条件对电池初期容量、国标循环寿命和1h率100%DOD循环寿命的影响。
1 试验内容
针对以上研究内容,采用两种极板厚度的电池结构,配合4种电解液比重,制作12V、7Ah电池以进行各项性能试验。
1.1 电池制造
电池制造采用3正4负(正极板厚度为3.6mm)、4正5负(正极板厚度为2.8mm)两种结构装配，铅膏配方为今星光公司长寿命铅膏配方，极板为槽化成工艺生产，电池装配后分别加1.27、1.29、1.31、1.33四种比重电解液，加酸量控制单体内有效酸量均相同。电池按照工艺初充电完成后测试电池重量和内阻，两种结构电池的重量分别约为2.60kg和2.45kg，内阻分别约为19mΩ和17mΩ。之后分别测试各类电池的初期容量和两种循环寿命，为清楚表示各类正交试验电池的特点和试验项目，各类电池正交试验情况如表1所示。
 
1.2 初期性能测试
表1中的各类电池制作完成后，分别测试各类电池20h和3C容量，作为电池初期容量进行比较考核。
1.3 国标循环寿命
电池经过初期容量测试合格后,按照小型阀控密封式铅酸蓄电池国家标准(标准代号为GB/T 196391.1-2005)5.18寿命试验方法测试表1中6类电池的寿命。
1.4 恒流限压(LV)寿命试验
根据各类电池的两项试验情况,采用不同的恒流限压充电方法测试表1中4类电池的1h率放电100%DOD循环寿命。
1.5 电池解剖分析
将上一试验步骤中寿命终止的电池解剖,采用化学方法分析正负极活性物质含量、负极硫酸铅含量以及酸比重等,并确定电池寿命终止的原因。
2 试验结果分析讨论
2.1 电池初期性能试验
电池制作完成后,对各类电池分别任意取3只,按照国标方法测试电池的20h率放电和3C放电,对3只电池的放电数据取平均值,如表2所示。
 
由表中数据可以看出:各类电池放电测试都能够达到国家标准要求的20h率放电20h和3C放电7min的要求。但是,随着极板变薄、电解液比重增加,不论是20h率容量还是3C容量,都呈增长趋势,尤其是3C放电时间增加得更加明显。
2.2 国标循环寿命
根据各类电池初期容量的测试情况,采用小型阀控铅酸蓄电池国家标准中5.18条所规定的电池循环寿命测试方法,对3正4负极板结构的4种酸比重的电池和4正5负极板结构的1.29和1.31两种酸比重的电池,各取2只进行循环寿命试验。试验数据见表3。
为了了解电解液比重和极板厚度等对电池循环寿命的影响，将表中数据分类后分别做出图1(3正4负结构电池国标循环寿命随电解液不同的影响)和图2(不同极板厚度对电池循环寿命的影响)。
 
 
图1 电解液密度对电池国标寿命的影响
 
图2 不同极板厚度对电池国标循环寿命的影响
由表3、图1和图2可知,上述各类电池的国标循环寿命都大于标准的300次的要求。但是随着电解液比重的增加和极板厚度的减薄,电池循环寿命呈明显下降趋势。
2.3 恒流限压(LV)寿命试验
根据上述各项试验的情况,取3正4负极板结构,酸比重分别为1.29和1.31的A1B2和A1B3两类电池进行1h率的100%DOD寿命试验。充电方法为恒流限压,恒流值为0.15C,限压值分别为14.2V/只、14.5V/只和14.8V/只。每一类电池用各种充电方法测试3只电池,试验结束后将3只电池的循环次数取平均值列于表4中。
 
由表4数据可以看出:对于电解液比重为1.29的电池来说，随着充电限压值的逐步增大，电池循环寿命逐步减小，采用14.2V/只的限压值充电，循环寿命较长。而对于电解液比重为1.31的电池来说，则是采用14.5V/只限压值充电的电池寿命较长，采用其他两个限压值充电的电池寿命明显少得多。
2.4 电池解剖分析
将进行LV试验的各组电池寿命终止后,各取有代表性的电池一只,解剖分析正负极活性物质含量、负极硫酸铅含量和隔膜内电解液比重等,并初步确定电池失效原因。具体情况见表5。
 
对表5中的数据进行分析,并结合表4中的循环寿命数据可以得出结论:对于酸比重为1.29的电池循环寿命终止的原因主要是充电过程中正极活性物质泥化、正极板栅腐蚀和失水等,充电过程电池失水的同时也提高了电解液比重。而对于酸比重为1.31的电池,现象和趋势基本相同,只是采用14.2V/只充电时易导致电池充电不足,出现负极硫酸盐化现象。
3 结束语
通过对不同极板厚度、添加不同比重电解液的电池,进行初期容量、国标循环寿命和不同恒流限压充电控制条件下的循环寿命试验,以及对循环寿命终止电池的解剖分析,得出以下结论:电池极板越厚,电解液比重越低,电池的初期容量相对越低,尤其是大电流放电性能降低得更加明显,但是电池的循环寿命则明显延长。
对于电解液比重较大的电池,合理选择恒流限压充电的限压值,能够避免电池的负极硫酸盐化和正极泥化,延长电池循环寿命。

 

免维护蓄电池
   
　　不断电系统使用何种电池 ?
　　目前市面上所贩卖不断电系统，大多采用免加水、免保养的铅酸电池，此种电池是密封式的，其内部是糊状物质，利用化学变化而产生能量。 对一般消费者而言，此类电池除了具有易于使用与保养外，如须更换时，在市面上能够容易取得相同电池产品。　　
　　电池的使用寿命有多长 ?
　　不断电系统的供电来源是来自于内部的电池放电。电池老化的原因除了外部的环境因素之外，尚有内部化学变化所导致的电池老化。即使是将电池放置一旁，停滞不用，电池仍会出现此老化状况。就一般经验而言，电池的使用寿命为 2-3 年。　　
　　电池如何保养 ?
　　定期对电池充放电是保养电池非常重要的工作。若您选用的 具有电池侦测功能，您可定期执行该项功能。若无此功能则可将 UPS 电源输入端之插头移除，仿真市电中断，再观察电池放电时间是否足够?若不足时，则可考虑更换电池，以保持当电源中断时能有足够的放电时间，以利档案储存与系统的完全关闭。
　　何处可更换电池 ?
　　当您选购的 UPS 须进行电池更换时，可与该产品之服务据点或 经销商连络　　
　　电池怎样保养，寿命是多长
?
　　1. 正常时，电池每隔3~6个月充、放电一次，放电后标准机的充电时间应不少于10小时。
 　　2. UPS长期闲置不用，应3~6个月充电一次。
　　3.电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间，避免阳光直射并且保持清洁。
　　4.一般在室温条件下，正常使用时密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3--5年　
　　UPS能否使用加水电池?　
　　可以，但是建议用户使用免维护电池。因为在使用中有可能发生使用者遗忘加水、电池酸水淌出或电池气体排放不好等等因素，造成电池坏死或影响UPS负载正常运行。另外，科士达UPS的充电器是针对铅酸电池的特性而设计的，故不太适用于其他类型的电池。 　
　　UPS后备电池的配置是怎样?
　　因电池放电时间与放电电流、环境温度、负载类型、放电速率、电池容量等多因素相关，故实际放电时间无法直接用公式推导出。现提供电池较大放电电流公式：
　　I=（Pcosφ）/（ηEi）
 　　......其中P是UPS的标称输出功率;
　　.......cosφ是负载功率因数,PC、服务器一般取0.6~0.7;
　　......η是逆变器的效率,一般也取0.8;
　　.......Ei是电池放电终了电压，一般指电池组的电压。
　　将具体数据代入上式，求出电池较大放电电流后，即可从电池的各温度下放电电流与放电时间的关系图上查出相应的放电时间。请注意这里求出的是电池总放电电流值。当外接多组电池时则需求出单组电池的放电电流值。　　
　　UPS能否选用减性电池?
　　此问题分两种情况：一是用户需用科士达的监控软件。该情况下，则使用碱型电池后，监控软件显示的电池参数与实际情况会有差异。这给用户使用会带来困饶。二是用户不用科士达的软件。由于碱型电池的放电特性与酸性电池的特性差异较大。从电池放电至警报点（UPS一秒一叫）到UPS自动关机时间很短，用户需在使用过程中必须特别注意；另外，碱型电池通常需要加液（一般为两年一次），用户使用不方便。

铅酸蓄电池基本常识
1、什么是放电效率？
   放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环境温度，内阻等到因素影响，一般情况下，放电倍率越高，则放电效率越低。温度越低，放电效率越低。
2、何为电池的倍率放电？
   指放电时，放电电流（A）与额定容量（A?h）的倍率关系表示。
3、何为电池的小时率放电？
   按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数，称为放电时率。
4、何为电池的能量密度？
   指电池的单位体积所含的电能。
5、铅酸电池使用什么标准？
   电池标准  分国家标准、行业标准、企业标准三个级别。目前车用电池执行的是编号为JB/T 10262——2001的行业标准。
6、电动车铅酸电池是如何命名的？
   车用铅酸电池名称叫做6-DZM-X，其中的X为后缀，X可以是8、10、12，代表电池的容量。6DZM代表6组单格电池组合成一块12V电压的电动车专用阀控密封免维护电池，如果是胶体电池，其标示方法为6-DJM-X。
7、铅酸蓄电池容量标示方法是什么？
   应当以C2为准，即以0.5C2电流放电，当电压达到该电池的放电终止电压时的放电时间和电流的乘积应等于或接近额定容量值。比如：一块12V、12Ah的电池，以5A电流放电，放电终止电压达到10.5V时，时间不能少于140min；同样，一块12V、10Ah的电池，以5A电流放电到电压达到终止电压10.5V时，时间不能少于120min。其误差为0.1Ah
   实际上行业标准规定：10Ah的电池，以5A电流放电到终止电压时间不得小于120min。企业产品实际达到的为130~137min。
8、什么是电池的过充电能力？
    行业标准规定，铅酸蓄电池以1.2A电流连续充电48h，实际容量不得低于额定容量的95%。
9、什么是电池的过放电能力？
    行业标准规定，铅酸蓄电池开始放电电流为12A±1.2A、以定阻抗方式连续放电2.0h，实际容量不得低于75%
10、什么是电池的低温保存特性？
     行业标准规定，铅酸蓄电池在-10℃±0.1℃的环境条件下存放10h，实际容量不能低于70%。
11、如何评价铅酸蓄电池的寿命？
     以容量75%的深度放电，寿命不应低于350次。
12、铅酸电池有那些优缺点？

     （1）优点——价格低廉：铅酸电池的价格为其余类型电池价格的1/4~1/6。一次投资比较低，大多数用户能够承受。
     （2）缺点——重量大、体积大、能量质量比低，娇气，对充放电要求严格。
13、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货？
     电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后，允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的储存，可以让内部各成分的电化学性能稳定下来，可以了解该电池的自放电性能的大小，以便保证电池的品质。
14．什么是电池的负载能力？
     当电池的正负极两端连接在用电器上时，带动用电器工作时的输出功率，即为电池的负载能力。
15、目前在使用和研究的“绿色电池”有哪些？
     新型绿色环保电池是指近年来已经投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子蓄电池、金属氢化物镍蓄电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料蓄电池、燃烧电池、电化学储能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外，目前已经广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池。
16、铅酸电池的放电速率和使用有何关系？
     同样功率的电动机，额定电压不同，耗电的速度绝对不同。比如：同是180W的电动机，额定电压为24V时，电流为7.5A；而额定电压为36V时，电流只有5A，它们用同样容量的电池组，组合为36V，以5A电流放电，电化反应缓慢，而组合为24V，以7.5A电流放电，电化反应就会相对激烈，不如以5A放电从容。
     电池以0.5C以下的电流放电才是经济的。什么叫0.5C？C：表示的是电池的容量，C2表示用2小时放时率放电时对电池测定得出的实际容量。这就是说，对标定为C2容量时，每小时应当放出一半的容量（0.5C2）才符合容量规定，如果超过0.5C2，它的容量就要打折扣了。而且对电池寿命不利。
     现在，以2小时放电时率标示的容量为12Ah的电池，应标为C2=12Ah，所以0.5C2=0.5×12=6A。所以，12Ah的电池以0.5C放电，就是电流为6A。10Ah的电池，0.5A。
电池长时间工作，输出的工作电流不大于电池额定容量Cx的确/X，X是该项电池额定值下的时率，这是选择的原则。X是2，则应按2小时放电时率；X值是3，则使用时间应按3小时考虑。
17、目前铅酸电池容量有那几种标示方法？
     目前铅酸电池容量有以下几种标示方法，如C20、C10、C5、C2，分别表示以20h、10h、5h、2h的放电速率放电是和到的实际容量。如果是20h放电速率下的容量，标示应当是C20，C20=10Ah的电池，这是指以C20/20的电流放电20h得到的容量值。换算到C5，即以C20规定电流的4倍放电，容量就只有7Ah左右了，电动自行车行驶一般在1~2h内大电流放电，铅酸电池在1~2h（C1~C2）内放完电，接近于规定电流的10倍，那么它实际能供给的电能只有C20放电容量的50% ~ 54%。电池容量的标示为C2，即以2h放电的速率标示的容量，如果不是C2，则应当进行计算，得出正确的放电时间和容量。以5h放电速率（C5）标示的容量为100%的话，若改为在3h内放完，实际容量只有88%；2h内放完，只有78%；1h内放完，就只剩以5h放电时容量的65%了。标示的容量假定是10Ah。那么现在以3h放电只能得到8.8Ah的实际电量；若是以1h放电，则只能得到6.5Ah的电量，随意缩小放电速率，放电电流＞0.5C2不仅容量要比标示的减少，对电池的寿命也有一定的影响。同理，对标示（额定）容量为C3的电池，放电电流为C3/3，即≈0.333C3，如果是C5，放电电流应为0.2C5，类推。
18、二次电池有何共同特点？
     二次电池的共同特点  充电时负极产生气体，包围住负极，使电子不能到达负极进行电化反应，不仅影响充电效率，还造成极板发热、电解质蒸发干涸，浓度变化。铅酸电池电解液水分蒸发变浓，会促进极板的硫化，充电效率降低，容量下降，最后造成电池报废
    所有电池都不应当过放, 过放是以减短寿命为代价的，放电以不低于放电终止电压为准。
19、为什么蓄电池每个月要做一次完全放电？
    铅酸电池如果长期处于不完全放电状态，则每月应当给它一次完全放电的机会，以保持电池极板物质的活性。完全放电可以长距离运行直到控制器欠压保护、自动截止时为止。
20、对电池不利的因素有那些？ 
     对电池不利的因素很多，主要发生在充放电阶段。
     （1）“二超”放电阶段主要是放电电流超值，即长期超过允许电流值放电；放电的第二个问题是过放电，即超过电池允许的放电量，叫做“二超”，对电池寿命非常有害。
     （2）“两过”、“两欠”充电阶段则有“两过”、“两欠”。
     a. “两过”：一过是过充电；一过是铅酸电池过分长时间存放不用，又不定期补充电能。
     b. “两欠”：一欠是铅酸电池欠充，电池经常充不满，极板硫化后得不到及时还原，是铅酸电池极其忌讳的；另一次是电池组内各单格电池之间欠均衡，致使一组电池内各单块电池之间放电程度和充电程度的差距越拉越大，欠充的越发欠充、过放的越发过放。影响整个电池组的寿命，也给自己经济支出加大。
     “两过”和“两欠”是电池的大敌，不可小看。但“两过”和“两欠”却是人们自己造成的，问题也较复杂，有多方面的原因，从选型、使用维护、控制器和充电器的配套合理性、电池故障原因的及时检测等，它们是互相联系的。