美国RGB蓄电池BA-20012V200AH电站电厂
蓄电池是不间断供电系统的重要组成部分,长延时UPS系统中蓄电池组的价值甚至超过了UPS主机,因此用户在选择UPS系统时一定要注意蓄电池的品牌选择,不同品牌的蓄电池其性能可能会相差很远。一般来讲,可以从以下几个方面来判断蓄电池的优劣:
一. 是否为UPS专用蓄电池
密闭铅酸蓄电池有很多类型,不同类型的蓄电池其生产要点与性能特性是不相同的;UPS配的固定型蓄电池是湿荷电产品,它要求自放电小﹑浮充寿命长﹑耐过充能力强;而汽车等用的起动型蓄电池是即用式产品,它侧重于干荷电大电流启动性能和循环次数性能;因此为UPS系统选购蓄电池时首先要注意是否是UPS专用蓄电池。
二.外观检测
由于不经过一段时间的使用很难区分蓄电池的质量,所以在购买之前只能从外观上得到直接的印象,选购者应看电池的外包装是否结实精美,电池壳体与连接端子是否清洁光亮,密封是否良好,端子的焊接是否牢固,有无漏液﹑变形﹑裂纹﹑腐蚀等,这些都能从一个侧面反映电池的品质。
三. 充放电检测
蓄电池的容量是否达到标称值可以通过充放电试验测试出来,新购进的蓄电池经过8小时以上的连续充电后,用一定阻值的阻性负载进行放电试验,放电时每隔一定时间要测记电池的端电压,据此绘出端电压随时间下降的比率图,电压下降慢的电池为优。
四. 一致性检测
UPS系统配备的蓄电池组一般工作在浮充状态下,VRLA电池为阴极吸收式系统,在开始使用后的6个月内,浮充电压值可能不稳定,此为正常现象并且会逐渐平衡;6个月后再测试蓄电池组每只电池的浮充电压,其差异不应超过10mV,一致性越好表明电池的质量越好﹑使用寿命越长。
五. 蓄电池内阻测试
使用专业的蓄电池内阻测试仪(如日本HIOKI公司的3550系列)测定完全充电状态下的蓄电池的内阻,可以立即得到电池容量的结果,相同电压的电池其内阻越小容量就越大。
电池放电容量
初期的胶体蓄电池的放电容量只有富液式电池的80%左右,这是由于使用性能较差的胶体电解液直接灌人未加改动的富液式电池之中,电池的内阻较大,电解质中离子迁移困难引起的。
近来的研究工作表明,改进胶体电解液配方,控制胶粒大小,掺人亲水性高分子添加剂,降低胶液浓度提高渗透性和对极板的亲合力,采用真空灌装工艺,用复合隔板或AGM隔板取代橡胶隔板,提高电池吸液性;取消电池的沉淀槽,适度增大极板面积活性物质的含量,结果可使胶体密封电池的放电容量达到或接近开口式铅蓄电池的水平。
AGM式密封铅蓄电池电解液量少,极板的厚度较厚,活性物质利用率低于开口式电池,因而电池的放电容量比开口式电池要低10%左右。与当今的胶体密封电池相比,其放电容量要小一些。
5 电池内阻及大电流放电能力铅蓄电池的内阻是由欧姆内阻、浓差极化内阻、电化学极化内阻组成的。前者包括极板、铅零件、电解液、隔极电阻。AGM密封铅蓄电池所用的玻璃纤维隔板具有90%的孔率,硫酸吸附其内,且电池采用紧装配形式,离子在隔板内扩散和电迁移受到的阻碍很小,所以AGM密封铅蓄电池具有低内阻特性,大电流快速放电能力很强。
胶体密封铅蓄电池的电解液是硅凝胶,虽然离子在凝胶中的扩散速度接近在水溶液中的扩散速度,但离子的迁移和扩散要受到凝胶结构的影响,离子在凝胶中扩散的途径越弯曲,结构中孔隙越狭窄,所受到的阻碍也越大。因而胶体密封铅蓄电池内阻要比AGM密封铅蓄电池要大。
然而试验结果表明胶体密封铅蓄电池的大电流放电性能仍然很好,完全满足有关标准中对密封电池大电流放电性能的要求。这可能是由于多孔电极内部及极板附近液层中的酸和其他有关离子的浓度在大电流放电时起到关键性的作用。
后要说明的是,并非蓄电池的重量越重容量越足,实际上不同的极板合金与电解液的配方,其能量输出密度是不相同的;国际先进的蓄电池厂商一直致力于提高蓄电池的能量重量比,体积小﹑重量轻也是蓄电池行业的发展趋势。
阀控式密封铅酸蓄电池的发展之所以如此迅速,是因为它具有以下特点:
·在电池整个使用寿命期间,无需添加水、调整酸比重等维护工作,具有“免维护”功能;
·不漏液、无酸雾、不腐蚀设备;
·自放电小,25℃下自放电率小于3%(每月);
·电池寿命长,25℃下浮充状态使用可达10年以上;
·结构紧凑,密封良好,抗震动,比容量高;
·电池的高低温性能较好,可在-40℃ ─ +50℃范围内使用;
·不存在隔镍电池的“记忆效应”(指浅循环工作时容量损失)。
VRLA电池的密封原理:
(1)电池内部气体产生的原因:
电池在过充电时电池分解水,正极产生O2,负极产生H2
正极板栅腐蚀的同时产生H2
电池自放电时正极产生O2,负极产生H2
(2)氧复合原理(氧循环原理):
电池在充电过程中,正极除了有PbSO4转变为PbO2以外,还有氧析出反应,特别是电池的充电后期,当电池容量达到80%时,氧的析出反应更为剧烈,两极的气体析出反应如下:
(+)2H2O → O2 +4H+ +4e (--)2H+ + 2e → H2
对于浮充使用的VRLA电池,即使是浮充电流很小,但在长期浮充状态下,除浮充电流一部分用于电池自放电生成的PbSO4转为正负极活性物资以外,不避免的,浮充电流另一部分则用于水的电解,使正极析出氧气,负极析出氢气。
不同类型﹑不同品牌﹑不同容量﹑不同新旧程度的蓄电池一般不能混合使用,否则会因不匹配而拉坏电池。
电池均为荷电出厂,须小心操作,忌短路;安装时应采用绝缘工具,戴绝缘手套,防止短路与电击。
安装蓄电池应由具备资格的技术人员来实施,多个电池串接时,应将一只电池的正极与另一只电池的负极相联,如此
反复组成电池组,然后再将电池组的正极与UPS的正极相连(红色代表正极),电池组的负极与UPS的负极相连(黑
色代表负极),并且妥善的接牢。极性连接错误时,会造成电池或机器的损伤。
初次使用时,须将电池充分充电后再使用,如不经充分充电会造成其性能无法发挥;若长期不使用,电池会因自放电而逐渐降低其容量,建议每3个月补充电一次。
蓄电池的使用应远离有机溶剂,通风良好,干燥﹑清洁,在5℃-35℃的环境下使用寿命长。
应尽量避免电池过放电,在UPS放完电后应关闭UPS开关,并且在市电恢复后立即充电,否则会造成电池性能的劣化。