理士免維護鉛酸蓄電池優缺點分析

由正、負極板、隔板和電解液、電池槽及連接條（或鉛零件）、接線端子和排氣閥等組成。
一、電池的主要部件
1、極板是蓄電池的核心部件，相當于蓄電池的“心臟”，其分為正極板、負極板。
2、隔板作用在于隔離正、負極板，防止短路，可稱為“第三電極”。其作為電解液的載體，能夠吸收大量電解液，起到離子良好擴散（離子導電）的作用。對于密封免維護理士蓄電池來說，隔板還可作為正極板產生氧氣到達負極板的“通道”，使極板順利地建立氧循環，減少水損失。隔板式蓄電池實現免維護的關鍵在于采用超細玻璃纖維。
3、電解液大部分是由純水與硫酸組成，配以一些添加劑混合而成。
電解液主要作用在于兩個方面：一是參與電化學反應，是理士蓄電池的活性物質之一;二是起導電作用，蓄電池使用時通過電解液中離子的轉移，起到導電作用，使化學反應得以順利進行。
4、安全閥是免維護鉛酸蓄電池關鍵部件之一，位于蓄電池頂部，它起到作用在四個方面：
1）安全作用，即當蓄電池使用過程中內部產生的氣體氣壓達到安全閥壓力，開閥將壓力釋放，防止產
2）密封作用，當蓄電池內壓低于安全閥的閉閥壓力時安全閥關閉，防止內部氣體酸霧往外泄露，同時也防止空氣進入電池造成不良影響。
3）確保免維護鉛酸蓄電池正常內壓，促使蓄電池內氧氣復合，減少失水。
4）防爆作用，某些安全閥裝有防酸發、防暴片。如理士蓄電池。
此外，安全閥結構類型有很多，主要有帽式、傘狀、片狀等。常見的是由彈性較好的膠皮制作成帽式筏，其結構簡單，使用故障率也低，因此被廣泛采用。
江蘇理士免維護鉛酸蓄電池的主要構成
1)充電電流曲線:在充電開始階段,充電電流是一個恒定值,隨著充電時間的推移,充電電流逐漸下降,并最終趨于0。這是由于在放電過程中,理士蓄電池內的電荷大量流失,由放電轉變為充電時,電荷的增長速度較快,化學反應將產生大量的氣體和熱量,對于密封電池來說,即使通過安全閥可以將氣體和熱量排放掉,但氫離子和水將同時損失掉,使電池的儲能下降,因此必須限定充電的電流值,隨著電池容量的恢復,充電電流將自動下降。充電電流下降10mA/Ah以下時即認為電池已基本充滿,轉入浮充電狀態。電池放電越深,則恒流充電的時間越長,反之則較短。
2)充電電壓曲線:在電池恒流充電階段,電池的電壓始終是上升的,因此有時又稱為升壓充電。當恒流充電結束時,電池的電壓基本保持不變,稱為恒壓充電。在恒壓充電階段,電池的電流逐漸減小,并最終趨于0,結束恒壓充電階段,轉入浮充電,以保持電池的儲能,防止電池的自放電。
3)充電容量曲線:在恒流充電階段,電池的容量基本呈線性增長;在恒壓充電階段,容量增長的速度減慢;恒壓充電結束后,容量基本恢復到100%大約需要24小時左右;轉入浮充電后,容量基本不再明顯增長。由充電曲線還可以看到一組虛線,是理士蓄電池放電50%后的充電特性,與100%放電后的充電特性相比,恒流充電時間明顯縮短,恒壓充電9小時左右,容量基本恢復到100%。由以上可知:
恒流充電是為了恢復電池的電壓;
恒壓充電是為了恢復電池的儲能;
浮充電是為了抑制電池的自放電或保持儲能。

UPS設計的電池放電容量通常為50%～70%額定容量,一般放電后最好連續充電24小時。無論50%放電還是100%放電,恒流充電都是0.1C10(6A),恒壓充電都是6.75V(2.25V/cell),這是在25環境溫度下進行的。如果溫度上升,則充電電壓必須下降;否則電池內的化學反應會加強,產生大量的氣體,使電池內的壓力增加,并經減壓閥將氣體釋放,使電池內的電解液減少,將造成電池的提早老化,減少電池的使用壽命。許多品牌UPS正是根據這一原理,設計了浮充電壓隨溫度而變化的功能,以優化理士蓄電池的使用壽命。

特點
1）使用壽命長


高強度緊裝配工藝，提高電池裝配緊度，防止活物質脫落，提高電池使用壽命。


低酸比重電液，提高電池充電接受能力，增強電池深放電循環能力。


增多酸量設計，確保電池不會因電解液枯竭縮短電池使用壽命。


因此GFM系列蓄電池的正常浮充設計壽命可達15年以上(25℃)


（2）高倍率放電性能優良


高強度緊裝配工藝，電池內阻極小，大電流放電特性優良，比一般電池提高20[%]以上。


（3）自放電低


高純度原料和特殊造工藝，自放電很小，室溫儲存半年以上也可無需補電。


（4）維護簡單


特殊氧氣吸收循環設計，克服了電池在充電過程中電解失水的現象，在使用過程中電解液水份含量幾乎沒有變化，因此電池在使用過程中完全無需補水，維護簡單。


（5）安全性高


電池內部裝有特制安全閥，能有效隔離外部火花，不會引起電池內部發生爆炸。


（6）安裝簡捷


電池立式、側臥、疊層安裝均可，安裝時占地面積小，靈活方便。


（7）潔凈環保


電池使用時不會產生酸霧，對周圍環境和配套設計無腐蝕，可直接將電池安裝在辦公室或配套設備房內，無需作防腐處理。


特性
o蓄電池具有自放電效應。從生產制造車間到用戶使用，大約要延誤數月的時間。以PA-NASONIC蓄電池為例，在30℃的環境溫度下貯藏8個月，蓄電池的殘存容量僅為出廠時的一半，因此對于新購買的與配套的蓄電池，一般要進行一次較長時間的充電，這叫做初充電。蓄電池的初充電電流大小應按0.1C來充電，蓄電池在放電終了后可進行再充電，這叫正常充電。目前在UPS中普遍采用兩種充電方式:浮充和脈充。所謂浮充電是指整流器的輸出與蓄電池并聯工作，并同時向負載供電，實際上此時整流器提供的電流分兩路，一路送給負載，另一路送給蓄電池，以補充蓄電池自身內部損耗，浮充充電工作方式接線簡單，對改善UPS輸出瞬態響應特性有好處。脈沖充電的特點是充電電流隨蓄電池容量而變化，用這種方式充電，可以縮短充電時間。


1.充電電壓


由于UPS蓄電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態，只有停電時才會放電。為延長蓄電池的使用壽命，UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制，蓄電池充滿后即轉為浮充狀態。


對于端電壓為12V的蓄電池，正常的浮充電壓在13.5~13.8V之間。浮充電壓過低，蓄電池充不滿，浮充電壓過高，會造成過電壓充電。當浮充電壓超過14V時，即認為是過電壓充電。嚴禁對蓄電池組過電壓充電，因為過電壓充電會造成蓄電池中的電解液所含的水被電解成氫和氧而逸出，使電解液濃度增大，導致蓄電池壽命縮短，甚至損壞。


2.充電電流


蓄電池充電電流一般以C來表示，C的實際值與蓄電池容量有關。舉例來講，如果是100Ah的蓄電池:C為100A。松下鉛酸免維護蓄電池的最佳充電電流為0.1C左右，充電電流決不能大于0.3C。充電電流過大或過小都會影響蓄電池的使用壽命。


理想的充電電流應采用分階段定流充電方式，即在充電初期采用較大的電流，充電一定時間后，改為較小的電流，至充電末期改用更小的電流。充電電流的設計一般為0.1C，當充電電流超過0.3C時可認為是過電流充電。避免用快速充電器充電，否則會使蓄電池處于“瞬時過電流充電”和“瞬時過電壓充電”狀態，造成蓄電池可供使用電量下降甚至損壞蓄電池。過電流充電會導致蓄電池極板彎曲，活性物質脫落，造成蓄電池供電容量下降，嚴重時會損壞蓄電池。


3.充電方式


鉛酸蓄電池放電產物是硫酸鉛，若不及時轉化掉，會使蓄電池處于充電不足狀態，從而降低蓄電池放電容量和縮短蓄電池使用壽命。因此，必須使蓄電池組處于充足電狀態。對不同情況，可分浮充和均充。


(1)浮充充電。在線式蓄電池組是長期并聯在充電器和負載線路上，作為后備電源的工作方式。一般情況下，都采用浮充充電，單體蓄電池電壓控制在2.25V(相對于2V蓄電池)，并定期觀察、記錄浮充電壓變化。如果單體蓄電池電壓偏低，說明蓄電池充電不足，容量不夠，應注意跟蹤。


(2)均衡充電。所謂均衡充電是把每個蓄電池單元并聯起來，用統一的充電電壓進行充電。如果蓄電池組在浮充過程中存在落后蓄電池(單體電壓低于2.20V，相對于2V蓄電池)，或浮充3個月后，宜進行均充過程，其單體蓄電池控制在2.35V，充6~8h(注意，一次均充時間不宜太長)，然后調回到浮充電壓值，再觀察落后蓄電池電壓變化，如電壓仍未到位，相隔兩周后再均充一次。一般情況下，新的蓄電池組經過6個月浮充、均充后，其電壓會趨于一致。均衡充電電流一般選0.3C或略小于0.3C。額定電壓為12V的蓄電池，均衡充電電壓一般選14.5V。


當UPS的蓄電池在使用中遇到下述情況之一時，要想恢復蓄電池的可充放電特性，應采用均衡充電的辦法來解決。


1)過量放電使得蓄電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電終了電壓。對12V的M型鉛酸蓄電池而言，其放電終了電壓為10.5V左右。


2)UPS蓄電池組中，各蓄電池單元之間的端電壓差別超過1V左右。


3)長時間放置不用，超過靜態存儲時間的蓄電池。常溫環境，一般UPS蓄電池的靜態存儲時間為9個月。當溫度為31~40℃時，靜態存儲時間為5個月(包括新購蓄電池)。


4)重新更換了電解液的蓄電池。


5)放電后末能及時充電的蓄電池。


6)長期工作于浮充狀態(即UPS長期工作于市電狀態)并超過靜態存儲時間。


7)不慎放電，將蓄電池端電壓放至低于終止電壓。


對于NP6-12型密封式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓為14V左右，最大允許的均衡充電電流小于0.28C；對于LCL12V24P型密封式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓為14V左右最大允許的均衡充電電流小于8A。


(8)溫度補償。雖然蓄電池的工作溫度范圍很寬，可在-15~+45℃范圍內運行，但是蓄電池運行最佳環境溫度為25℃左右，如果環境溫度變化較大，需用溫度系數進行補償(-3mV/℃)。


(9充電操作。蓄電池的初充電電流大小一般按說明書中的規定值，或按額定容量1/10的電流來進行。使用中正常充電時，最好采用分級定流充電方式，即在充電初期用較大電流，充電一定時間后，改用較小電流，至于充電后期，改用更小電流。這種充電方法的充電效率較高，它所需充電時間較短，充電效果也好，對延長蓄電池壽命有利。有的新型智UPS采用定期自動監測及循環充電的方式進行對蓄電池充電，以延長蓄電池壽命。


(10)治療性充放電。對于蓄電池治療性充放電過程，從放電容量和蓄電池電壓值判斷每只蓄電池的“健康情況”，因為不同放電容量過程中每只蓄電池的電壓變化就代表了該蓄電池"健康"狀況，如有不合格的蓄電池，應采取補救措施。


有些UPS蓄電池欠電壓是由于UPS逆變器末級驅動電路損壞，造成蓄電池放電所致。若在修好電路故障后，應及時將蓄電池接入原電路充電，仍然會使蓄電池復好如初。問題在于欠電壓的蓄電池無法使UPS啟動成功。此時，可用如下辦法解決:


1)先用好的蓄電池將UPS啟動到市電狀態后，再撤掉好蓄電池換上待充電的欠電壓蓄電池。在調換蓄電池時，要求UPS空載運行。一般UPS迸入市電狀態后，只要保持輸入市電正常，撤掉蓄電池不會影響市電供電狀態。給欠電壓的蓄電池充電過程中，應注意觀察蓄電池的充電電流。


2)將欠電壓的蓄電池先充電到10.5V(相對于12V蓄電池)以上，便可使UPS成功啟動。15000975843Q1113863524


4.放電要求


蓄電池實際放出的容量與放電電流有關，放電電流越大，蓄電池的效率越低。例如，12V/24Ah的蓄電池當放電電流為0.4C時，放電至終止電壓的時間是1小時50分，實際輸出容量17.6Ah，效率為73.3[%]。當放電電流為7C時，放電至終止電壓的時間僅為20s，實際輸出容量0.93Ah，效率為3.9[%]。所以應避免大電流放電，以提高蓄電池的效率。一般電路設計和用戶選擇負載時，都要保護UPS蓄電池逆變放電電流不超過2C。