3 蓄电池专业知识

发布 2019-08-21 13:16:55 阅读 7922

蓄电池。

蓄电池是电池中的一种,它的作用是能把有限的电能储存起来,在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。

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22~28%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,又叫做二次电池。

蓄电池在ups中的作用。

蓄电池是ups的储能装置。市电正常供电时,它依靠充电电路将市电提供的电能转化为化学能储存起来;市电中断供电时,它将化学能转化为电能释放出来维持ups不间断供电。

铅酸蓄电池的分类。

电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。

我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。

1、普通蓄电池:普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、**便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。

2、干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。

3、免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。

使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。

免维护蓄电池的特点。

免维护蓄电池与普通铅蓄电池的最大区别是极板材料不同。不仅改善了使用性能,还延长了使用寿命和储存寿命。

1、免维护蓄电池失水量少,使用中一般不需添加蒸馏水。

2、免维护蓄电池的栅架采用的是铅钙合金,特点是晶粒较细,耐腐蚀,不易形成微电池,自行放电量小。

3、免维护蓄电池有集气室和新型的通气装置,可避免水分散失,有效的防止酸气外逸,从而很大程度的降低了硫酸气对极桩连接件的腐蚀。

4、免维护蓄电池的起动电流比普通铅蓄电池大,起动性能好,一方面是由于铅钙合金的导电性能比铅锑合金好,蓄电池内阻小,输出电流大;另一方面是由于免维护蓄电池采用内连式连接,缩短了连线长度,功率损失小,放电电压高。

5、免维护蓄电池采用铅钙合金制作栅架,增加了机械强度,提高了耐充性,还有效的防止活性物质脱落,提高了使用寿命。

蓄电池的容量。

蓄电池容量是蓄电池充足电后放出电能大小的数值,单位为安时(a·h),相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高的容量大。通常以电压和安时数共同表示电池的容量,如12v/7ah、12v24ah、12v/65ah、12v/100ah。

蓄电池安装的注意事项。

1、按上下方向正立放置,禁止倒立使用电池;

2、不要在蓄电池上给予异常的振动与撞击;

3、不要让电池与有机溶剂接触。

4、请不要把不同种类的蓄电池混合使用;

5、在安装过程中要注意绝缘;

6、不要把机器安装成密闭形结构;

7、在安装过程中要注意让电池之间保持一定的间距,以保证空气流通;

ups外接电池组的安装规范。

这里讲的电池组指密闭免维护电池。

ups进行外接电池组的安装时,应注意以下几点:

1、电池组安装应予留足够空间,必须保证在不移动电池的情况下,可对每一块电池进行测量,同时方便更换;

2、电池连接时应做到力量合适,既不能连接不紧,也不能过紧伤害端子,应参考电池厂家提供的力矩要求;

3、电池端子应在连接后涂上凡士林以防氧化和渗液;

4、电池壳体和金属电池柜或电池架之间必须用绝缘材料隔离,电池柜必须接地;

5、安装过程中应保证轻拿轻放,一旦发现有电池磕碰应立即更换;

6、对于组数多,且连接复杂的环境,应提供电池连接图;

7、必须使用原厂的电池开关。

蓄电池的使用和保养。

虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。影响电池使用寿命的因素有以下几点:安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。

1、电池安装。

电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响;电池应正立放置, 不可倾斜角度;电池间端子连接要牢固。

2、环境温度。

环境温度对电池的影响较大,环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会影响电池的使用寿命,因此一般要求环境温度在25℃左右。

3、充放电电流。

电池充放电电流一般以c来表示,c的实际值与电池容量有关。举例来讲,如果是100ah的电池:c=100a。

松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1c左右,充电电流决不能大于0.3c。

充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05~3c,ups在正常使用中都能满足此要求,但也要防止意外情况的发生,如电池短路。

4、充电电压。

由于ups电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命,大部分充电器一般采用恒压限流的方式控制,电池充满后即转为浮充状态,每节浮充电压设置为13.7v左右。

如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。充电电压异常,可能是由电池配置错误引起,或因充电器故障造成,因此在安装电池时,一定要注意电池的规格和数量的正确性,不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器,而且安装时要考虑散热问题。

5、放电深度。

放电深度对电池使用寿命的影响也非常大,电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然大部分ups都有电池低电位保护功能,一般单节电池放电至10.5v左右时,ups就会自动关机,但是如果ups处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。

6、定期保养。

电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等;如果长期不停电,电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,ups也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。

放电试验一般可三个月进行一次,做法是ups带载—最好在50%以上,然后断开市电,使ups处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言,一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。

蓄电池的检查。

蓄电池都会有自放电现象(self-d1scharge),如果长期放置不用,会使能量损失掉,因此需定期进行充放电。工程人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏,以12v电池为例,若开路电压高于12.5v,则表示电池储能还有80%以上,若开路电压低于12.

5v,则应该立刻进行补充充电,若开路电压低于12v,则表示电池存储电能不到20%,电池将不堪使用。

免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,但是如果用户使用不当,造成电池过充电,就会产生气体,此时电池内压就会增大,会将电池上的压力阀顶开,严重的会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂,这些现象都可以从外观上判断出来,如发现上述情况应立即更换电池。

电池质量与使用中的常见问题。

电池本身存在质量问题或者因为使用不当,都会使电池的实际容量下降、内阻增大,甚至会发生严重事故,危及ups的正常运行和不停电功能的正常发挥。下面,简要说明蓄电池的几种常见故障的具体表现。

1、电池失水。

电池是在“贫液”状态下工作的,其电解液完全储存在电极和多孔的隔膜之中,一旦电池失水,其容量就要下降,当水量损失达到3.5ml/ah时,电池容量会降至初始容量的75%以下,当水损失达25%时,电池寿命就会终止。

控制电池使用环境温度、电池的充电电流及充电电压、采用整体阀结构并选择合理的开闭阀压力、采用无锑板栅合金技术降低析氢过电位、提高密封反应效率等措施对防止电池失水是有效的。

2、电池槽变形。

一旦电池壳体变形,就会使极板靠的不紧,电解液也就不能充分发挥作用,使电池内阻增大,放电容量减小。

电池槽变形的原因主要是电池内部温度过高造成的。在使用过程中应控制电池使用环境温度,控制电池的充电电流及充电电压,防止电池过充,同时采用超强abs材料和设计合理的装配压力也很重要。

3、电池漏液。

电池极柱旁出现爬酸现象将会使连接线受到腐蚀,或增加极柱与连接条的接触电阻,严重时还会影响供电系统的其他设备.

电池漏液现象主要是由电池设计和制造水平较低或原材料使用不当引起的.为了防止电池漏液现象的发生,应在生产工艺中改进极柱密封技术,采用优质极柱密封胶和abs槽盖热封技术.

4、电池容量不足。

由于电池质量较差,虽然其初始容量可以达到设计额定值,但用了不久,其容量就显著下降,没有到规定的使用期,其容量已降至额定值的80%以下。造成电池容量不足的原因很多。其中,电池本身质量原因有:

1)正板删腐蚀变形或断裂;

2)电池原材料配置不当或不合格;

3)生产工艺条件控制不严;

4)正极活性物质软化脱落。

电池的使用条件和环境温度等因素有:

1)放电率过大;

2)环境温度过低;

3)环境温度高使寿命降低;

4)长期存储老化;

5)充电参数设置不当。

为了防止电池容量下降除了要正确使用与维护之外,当前技术先进的电池生产厂家已经开始采用4bs铅膏技术和无锑板栅合金技术。4bs铅膏技术可有效的防止电池发生早期容量下降,而无锑板栅合金技术可改善板栅与活性物质之间的界面结构,提高电池的充电接受能力。

5、电池浮充电压均匀性差。

在正常情况下单块电池的浮充电压与整组电池的平均值之差应不大于50mv,造成浮充电压均匀性差这一现象的主要原因是生产工艺问题。

为了提高电池浮充电压均匀性,在生产过程中应该严格控制每道工序的偏差。

6、热失控。

电池使用维护不当,致使恒压充电期间就会出现一种临界状态,此时电池的充电电流及温度会发生一种积累性的相互增强的作用,轻者会使电池槽变形,缩短电池寿命,重者还会殃及到整个电源系统的安全。

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