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能否利用电导测量蓄电池容量
根了解,美国科学家D.Feder 博士认为,UPS电池的电导值越大其容量越高,UPS电池电导和电池容量之间存在线性关系。国内对蓄电池电导测量方法进行了研究,其电导测试数据表明:在某些情况下电导测试方法对评价VRLA 蓄电池的容量状况是有效的,但在另一些情形下,UPS电池电导与电池容量之间的线性关系不复存在。
在下列情形下, VRLA 蓄电池电导与其它指标之间存在线性关系:
a 对于同一系列的蓄电池,标称容量 ~ 平均电导;
b 对于某一个蓄电池单体,蓄电池容量 ~ 蓄电池电导;
c 放电过程中,蓄电池容量 ~ 蓄电池电导;
d 蓄电池温度 ~ 蓄电池电导。
对VRLA 蓄电池而言,许多因素会影响电池电导测量的精确度。如蓄电池连接条或极表面的氧化层,连接条与端子之间的接触电阻等等。由于 VRLA 蓄电池是贫液式设计,因此蓄电池内部气体对电池电导的测量有很大的影响。总之,要想建立某一型号蓄电池的标准电导值是非常困难的。事实上,国际主要的蓄电池制造商均不同意以电导指标来测试蓄电池的容量。
蓄电池放电时间的确定
up根据后备时间可分为规范型和长效型两种。一般来说,规范型机内带有电池组,停电后可以继续较短时间的供电,一般不超过25rain长效型机内不带电池,用户可外接多组电池,以满足长时间停电时持续供电的需要,一般满载配置可达数小时以上。ups电池后备时间确定的主要依据是市电供电类别。不同的供电类别,蓄电池的后备时间是不同的一类市电供电的ups可按后备时间0.5h-1h配置;二类市电供电的ups可按后备时间1h-2h配置;三类市电供电的ups可按后备时间2h-8h配置;四类市电供电的ups可按后备时间8h-10h配置。然而,电池后备时间受电池成本、装置空间、回充时间等因素的限制,大多数ups电池后备时间以不超过2h为宜。电力环境较差、停电较频繁的地区,可以采用ups与发电机配合供电的方式,提高ups供电可靠性。
蓄电池放电时间的确定up根据后备时间可分为规范型和长效型两种。一般来说,规范型机内带有电池组,停电后可以继续较短时间的供电,一般不超过25rain长效型机内不带电池,用户可外接多组电池,以满足长时间停电时持续供电的需要,一般满载配置可达数小时以上ups电池后备时间确定的主要依据是市电供电类别。不同的供电类别,蓄电池的后备时间是不同的一类市电供电的ups可按后备时间0.5h-1h配置;二类市电供电的ups可按后备时间1h-2h配置;三类市电供电的ups可按后备时间2h-8h配置;四类市电供电的ups可按后备时间8h-10h配置。然而,电池后备时间受电池成本、装置空间、回充时间等因素的限制,大多数ups电池后备时间以不超过2h为宜。电力环境较差、停电较频繁的地区,可以采用ups与发电机配合供电的方式,提高ups供电可靠性。
3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应
充电时,应在外接一直流电源(充电极或整流器),使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质,并把外界的电能转变为化学能储存起来。
在正极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2)和硫酸根负离子(SO4-2),由于外电源不断从正极吸取电子,则正极板附近游离的二价铅离子(Pb2)不断放出两个电子来补充,变成四价铅离子(Pb4),并与水继续反应,最终在正极极板上生成二氧化铅(PbO2)。
在负极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2)和硫酸根负离子(SO4-2),由于负极不断从外电源获得电子,则负极板附近游离的二价铅离子(Pb2)被中和为铅(Pb),并以绒状铅附着在负极板上。
电解液中,正极不断产生游离的*离子(H)和硫酸根离子(SO4-2),负极不断产生硫酸根离子(SO4-2),在电场的作用下,*离子向负极移动,硫酸根离子向正极移动,形成电流。
充电后期,在外电流的作用下,溶液中还会发生水的电解反应。
铅酸蓄电池未来方向
通过数据显示,从科学家普兰特发明铅酸蓄电池以来,铅酸蓄电池就一直有一个难以突破的缺点,就是使用寿命短。虽然近些年科学家们一直通过各种方法来试图改善蓄电池的性能,也的确解决了一些蓄电池的问题,但是一直到目前为止,并没有完全解决蓄电池的使用寿命短这个问题,全世界的蓄电池科学家都在为这个问题大伤脑筋。
曾有科学家用比重为1:28左右的电解液进行氧化还原反应,也就是着名的的双硫化理论。研究出蓄电池在充放电工作中进行如下反应:PbO2+2H2SO4+Pb→放电--充电←PbSO4+2H2O+PbSO4。从反应结果看,正极和负极作功后,均生成硫酸铅。依照这一反应方程式建立的理论就是双极硫酸盐化理论。为什么普通的铅酸蓄电池放电电流越大,输出容量反而就小。因为铅酸蓄电池在放电时两个极板的硫酸铅形成是由表及里进行的,大电流放电初期,极板很快形成一层硫酸铅结晶,阻碍硫酸向极板深层扩散;随着放电的不断进行,极板表层的硫酸铅进行重复结晶,生成粗大的硫酸铅结晶体堵塞了活性物质微孔,电解液难以向极板深层扩散,影响了化学反应的进一步进行,导致电池的容量不能充分释放。出现放电电流越大,容量越小的现象。不可逆硫酸铅和难溶性硫酸铅的产生会大幅度的提高电池内阻,尤其在充电过程中电池有可能产生充电困难、电压升高、发热、阳极泥化、热失控等不良后果。
就目前的情况来说,铅酸蓄电池的制造技术已经比较成熟,对于在使用中存在的寿命短,远远低于其额定寿命的问题,除了在提醒用户注意使用得当外,还必须从技术上加以解决。根据这一情况,我们认为,事后处理不如事前预防,治其未病才是上策,最好的解决办法是在电池的整个使用过程中(充电、放电全程),对电池进行在线实时处理,从根本上防止硫化现象的发生,即使对于特殊情况下(如长期不用)发生的硫化亦具有修复功能,这样就能很好地解决硫化问题,同时也大大减少电池组的维修工作量,降低使用成本。
但是,现阶段生产的铅酸蓄电池使用的只是稀释后的硫酸溶液做电解液,由于这种电解液离子动力不足,在放电和充电的使用过程中,极板上会产生三种硫酸盐结晶是不可逆转的趋势。蓄电池每充放电一次,就会产生1-3%的难溶硫酸铅和不可逆硫酸铅。这种恶性循环随着充放电次数的增加会不断延续下去,这就是铅酸蓄电池短命的根本原因。所以,只有技术上真正解决突破这一问题,才是蓄电池未来的根本发展方向。“长寿”这一问题,将会是蓄电池发展的长久方向。
本公司对以上服务承诺拥有最终解释权。
改善功率容量:能充分利用电池内部容量,在电池体积不变的情况下,增加电池容量。因此当用户选定合适的电池容量后,给予用户的是更大的输出功率和更大容量的电池,使用户得到最经济的产品。
2.电池寿命较长:由于使用优质的多元合金和独特的电解质,电池在一般常温条件下浮充使用,寿命可达3年以上。在20摄氏度环境温度条件下浮充使用,寿命可达5-10年。
3.较低的自放电速率:独特的电解质,使电池在一般常温条件下存放半年不须充电,在20摄氏度的温度条件下存放1年也不需再充电,可直接装机使用。
4.深度放电保护:在深度放电或充电器出现故障期间,允许电池可以30天内进行充电。
5.全密封和免维护:在整个使用期间内不需要维护。每个电池单元的小孔都是密闭的,以免空气中的氧气渗入。但当过充时,小孔上的安全阀会自动打开释放内部压力。然后再重新封闭。
6.防暴设计:12V系列65AH以上的电池都装有防爆陶瓷过滤片,在电池过充电过程中,如果遇到明火也不轻易进入电池的内部。
7.充电技术:采用正负脉冲充电技术,更有效的提高电池极板的活性物质,充电时温升低,不失水,容量足,一致性好。
8.使用安装简便:电池出厂时已荷电,且有安全密封装置。在整个使用期内无需维护,无游离电解液,侧倒90度仍可使用。
目前,我们常用的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。
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、价格便宜;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。
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。
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。
我国蓄电池目前的主要问题
1、:企业规模小、分布散,随意倾倒废铅酸液现象严重;
2、部分企业技术装备落后,铅利用效率较低,存在跑、漏现象;
3、污染治理投入及设施运行跟不上;
4、特别是很多企业达不到防护距离要求;
5、回收再生利用体系也不健全,再生利用技术装备落后;排放标准与环境质量标准相脱节等。
这些问题严重妨碍着我们的蓄电池行业的健康快速发展,针对这些情况,我们的相关部门也是制定了很多的限制规定,但是想要彻底的解决这些问题,还需要我们所有的电池厂商提高觉悟,自觉地执行才行。
详解UPS电池的6种充电模式
UPS电池充电对于整个UPS电源的使用极其重要,能够保证UPS电源电池储能,在关键时刻发挥重大作用。UPS电池充电模式主要有6种,有恒流充电、恒压充电、快速充电、均衡充电、恒压限流充电⒅悄艹涞纾?中充电方式各自有优缺点。
1、恒流充电:一般是通过充电装置自身调整来实现分段恒流的方法进行充电。这种充电方法可以任意选择和调整充电电流,适应性较强,特别适用于小电流长时间充电,也有利于容量恢复较慢的UPS电池充电。缺点是初始充电电流过小,充电后期充电电流又过大充电时间长、析出气体多、对极板的冲击较大、能耗较高、效率较低(不超过65%),在充电过程中需有人看守,一般在初充电和在小电流进行去硫充电才使用。
2、恒压充电:指每只单格UPS蓄电池均以一恒定电压(一般取单格电池数乘以2.5v)进行充电。一般充电4~5hUPS蓄电池即可获得本身容量的90% ~95% ;如果充电电压选择得当,8h即可完成整个充电过程,且整个充电过程不需人照看,这种充电方式广泛用于补充充电。由于初始充电初电流过大,对放电深度过大的UPS蓄电池充电时,会引起初始充电电流急骤上升,易造成被充UPS蓄电池过流或充电设备损坏。
3、快速充电:指以大电流方法的充电方式。快速充电不产生大量的气泡又不发热,从而可缩短充电时间。目前,常用的快速充电主要有脉冲充电和大电流递减快充两种。快速充电的能量转换效率低。快速脉冲充电UPS蓄电池析出的气体总量虽然减少,但因出气率高,易造成极板活性物质脱落。因此在正常情况下不宜用此法对新启用的UPS蓄电池进行初充电。
4、均衡充电:主要用来消除一组浮充电运行(即将直流电源和UPS蓄电池并联连接的工作方式)UPS蓄电池在同样运行条件下,由于某种原因造成的全组电池不均衡而形成的差别,以达到全组电池的均衡。均衡充电是以小电流(1/20C20A)进行1—3h的充电过程。此方法一般不能频繁使用,但当UPS蓄电池出现下列情况之一时。必须进行均衡充电:
1)、UPS蓄电池组长时间在电流放电,或长时间担负直流电荷后未及时充电时。
2)、UPS蓄电池个别单格电压、电解液密度偏低,全组电池产生差别时。
3)、没有按规定周期实施充、放电时。
5、恒压限流充电:主要是用来补救恒压充电时充电电流过大的缺点(方法同恒压充电),通过充电电源和被充UPS蓄电池之间串联一电阻(限流电阻)来自动调节充电电流。当充电电流过大时,其限流电阻上的压降也大,从而减小了充电电压;当充电电压过小时,限流电阻上的压降也很小,充电设备输出的电压损失也小,这样就自动调节了充电电流,使之不超过某个限度。该方法目前广泛用于免维护电池的初充电和普通UPS蓄电池的补充充电。
6、智能充电:是目前较先进的充电方法,原理是在整个充电过程中动态跟踪UPS蓄电池可接受的充电电流。应用du/dt技术,即充电电源根据UPS蓄电池的状态自动确定充电工艺参数,使充电电流自始至终保持在UPS蓄电池可接受的充电电流曲线附近,保持UPS蓄电池几乎在无气体析出的状态下充电,从而保护UPS蓄电池。该方法适用于对各种状态、类型的UPS蓄电池充电,安全、可靠、省时和节能。
蓄电池的专业技术名词解释
1、过放电(over discharge):低于蓄电池规定的终止电压后继续放电.
2、恢复充电(recover charge):为下一次放电做准备,对已放电的电池充电使其恢复容量.
3、过充电(over charge):达到完全充电状态之后继续进行的充电.
4、完全放电(full discharge):把蓄电池按规定的放电电流放电至规定的终止电压.
5、额定电压(nominal voltage):表示电池电压时使用的标准电压.一般情况下比初始电压稍低一些的理论值.
6、循环服务方式(cycles service system):以充电后放电作为一个循环来使用的方式.
7、最大放电电流(maximum discharge current):在不引起变形,外观异常,极柱熔断等情况下蓄电池可以放出的最大电流.
8、自放电(self discharge):不向外部提供电流,电流容量内部流失减少的现象.
9、额定容量(nominal capacity):在标准规定的温度,放电电流和终止电压条件下,蓄电池完全充电后能提供的由制造厂标明的安时电量.
10、小时率(hour rate):以恒定电流放电至设定的终止电压的时间率,一般以小时作为单位来体现电池的容量.
11、实际容量(actual capacity):蓄电池实际拥有按一定小时率放电的容量,表示为Ah.
12、涓流式连续补充电(trickle charge):为弥补蓄电池的自放电,在脱离负载的状态下,不停地以微小电流充电.
13、放电终止电压(cut-off voltage of discharge):根据放电电流大小和电池类别不同而设定的放电到理论上应停止放电时的端子电压.
14、容量保存性能(capacity conservation performance):蓄电池完全充电后,在一定条件下以开路状态放置一段时间仍然保有的容量.
15、内短路(internal short-circuit):在单个电池内部的极群里,正负极板之间短路的现象.
16、浮充充电(floating charge):蓄电池和负载并联接到整流充电器上,由充电器不断的向蓄电池以一定的电压保持充电状态的充电方式,在停电或负载发生变动时,电池能够直接不间断向负载提供电力.
17、定电压充电(constant voltage charge):保持端子间电压恒定的充电方式.
18、定电流充电(constant current charge):用恒定的电流充电的方式.
19、备用式(st-by use):一直处于充电状态的浮充充电和涓流式连续充电,备应急使用.
20、内阻(internal resistance):蓄电池内部电解液和极群组电阻的总和.
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