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? ? ? ?在UPS中應(yīng)用的蓄電池共有三種;開(kāi)放型液體鉛酸蓄電池、免維護(hù)蓄電池及鎳鉻蓄電他.現(xiàn)在UPS廠家所配的蓄電池一般為免維護(hù)蓄電池，它們各自的特點(diǎn)見(jiàn)表3-1。
? ? ? ?1.開(kāi)放型液體鉛酸電池
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? ? ? ?此類蓄電池按使用壽命可分為8-10年、15-20年壽命兩種。由于此種蓄電池硫酸電解會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，此類蓄電池須安裝在通風(fēng)并遠(yuǎn)離電子設(shè)備的房間內(nèi)，而且房間內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)防腐蝕瓷磚。由于蒸發(fā)的原因，開(kāi)放蓄電池需定期測(cè)量比重、加酸加水。此類蓄電池可忍受高溫高壓和深放電。安裝蓄電池的房間應(yīng)禁煙并用開(kāi)放型蓄電池架。此類蓄電池充電后不能運(yùn)輸，因而須在現(xiàn)場(chǎng)安裝后充電。初充電一般需55~90h。正常時(shí)每節(jié)電壓為2V，初充電電壓為2.6-2.7V。
表3-1 三種蓄電池的特點(diǎn)
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| 種類 | 概述 | 特點(diǎn) |
| 開(kāi)放型液體鉛酸蓄電池 | 一般型蓄電池。也稱為汽車用蓄電池，需加水維護(hù)，期望壽命為1~3年 | 充放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氣，安置地點(diǎn)需設(shè)置排風(fēng)管以免造成危險(xiǎn).電解液呈酸性，會(huì)腐蝕金屬，需經(jīng)常加水維護(hù)，價(jià)格低廉 |
| 免維護(hù)蓄電池 | 新型蓄電池，無(wú)需加水，期望壽命一般為5~7年 | 密封式充電不會(huì)產(chǎn)生任何有害氣體，擺設(shè)容易,不需考慮安置地點(diǎn)通風(fēng)問(wèn)題，免保養(yǎng)，免維護(hù)，放電率高，特性穩(wěn)定，價(jià)格較高 |
| 鎳格蓄電池 | 用于特殊場(chǎng)合及特殊設(shè)備上，需加水，期望壽命為20~40年 | 以水為介質(zhì)，充放電時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，失水率低，但需要固定時(shí)間加水及保養(yǎng)，放電特性佳，可在任何惡劣環(huán)境中使用，價(jià)格高 |
? ? ? ?2.鎳鎘蓄電池
? ? ? ?此類蓄電池不同于鉛酸蓄電池，電解時(shí)產(chǎn)生氫氣和氧氣而不產(chǎn)生腐蝕性氣體，因而可安裝在電子設(shè)備的旁邊。另外，這種蓄電池水的消耗很少.一般不需維護(hù).其正常壽命為20~25年，價(jià)格遠(yuǎn)比前面提到的蓄電池昂貴，初始安裝的費(fèi)用約為鉛酸蓄電池的三倍。這種蓄電池并不會(huì)因環(huán)境溫度高而影響使用壽命，也不會(huì)因環(huán)境溫度低而影響容量。一般每節(jié)電壓為1.2v，UPS采用此類蓄電池時(shí)需設(shè)計(jì)較高的充電器電壓。
? ? ? ?3.免維護(hù)鉛酸蓄電池
? ? ? ?免維護(hù)蓄電池在結(jié)構(gòu)、材料上作了重要的改進(jìn)，正極板采用鉛鈣合金或鉛鍋合金、低銻合金，負(fù)極板采用鉛鈣合金，隔板采用超細(xì)玻璃纖維隔板，并采用緊裝配和貧液設(shè)計(jì)工藝技術(shù)，整個(gè)蓄電池化學(xué)反應(yīng)在密封塑料蓄電池殼內(nèi)進(jìn)行，出氣孔上加上單向的安全閥。這種蓄電池結(jié)構(gòu)，在規(guī)定充電電壓下進(jìn)行充電時(shí)，正極析出的氧(O2)可通過(guò)隔板通道傳送到負(fù)極板表面，還原為水(H2O)，其反應(yīng)式如下:
? ? ? ?這是免維護(hù)蓄電池內(nèi)部氧循環(huán)反應(yīng)機(jī)理。在這種充電過(guò)程中，電解液中的水幾乎不損失，使蓄電池在使用過(guò)程中達(dá)到不需加水的目的。
? ? ? ?由于經(jīng)過(guò)了上述重要改進(jìn)，免維護(hù)蓄電池具有體積小、重量輕、自放電小、維護(hù)少、壽命長(zhǎng)、使用方便、對(duì)環(huán)境無(wú)腐蝕和污染等優(yōu)良特性。與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，在使用、維護(hù)和管理上有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。
? ? ? ?①使用方便。免維護(hù)蓄電池只需嚴(yán)格控制整流器的充電電壓，根據(jù)浮充使用和循環(huán)使用的不同要求，采用規(guī)定的電壓進(jìn)行恒壓充電，無(wú)需值班人員過(guò)多關(guān)注蓄電池組的充電過(guò)程，不需添加蒸餾水，也不必經(jīng)常檢測(cè)電解液的比重及溫度，只需定期檢測(cè)蓄電池端電壓和放電容量。
? ? ? ?②安裝簡(jiǎn)便。免維護(hù)蓄電池已進(jìn)行過(guò)充放電處理，為荷電出廠，所以用戶在安裝和使用時(shí)，無(wú)需再進(jìn)行繁瑣的初充電過(guò)程.如果放置時(shí)間超過(guò)6個(gè)月，可按生產(chǎn)廠家規(guī)定進(jìn)行補(bǔ)充電，在充足電后再進(jìn)行一次容量試驗(yàn)性放電檢查，以判斷蓄電池容量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求以及質(zhì)量是否穩(wěn)定、可靠。
? ? ? ?③安全可靠.免維護(hù)蓄電池采用密封結(jié)構(gòu)，可豎放或臥放使用，無(wú)酸霧，無(wú)有毒、有害氣體浴出。由于蓄電池采用恒壓充電制，蓄電池內(nèi)部實(shí)現(xiàn)氧循環(huán)過(guò)程，水損失很少，即使偶而過(guò)充，少量的氣體可通過(guò)安全閥向外排出，蓄電池殼不致壓力過(guò)大而爆裂。
? ? ? ?(2)免維護(hù)鉛酸蓄電池的應(yīng)用
? ? ? ?盡管免維護(hù)鉛酸蓄電池生產(chǎn)廠家采取各種辦法極力減少氫氣與氧氣兩種氣體的析出，使它們盡量消化在電池內(nèi)部，如讓負(fù)極板的活性物質(zhì)吸收部分先行析出的氧氣，從而有效控制水的電解，減少電解液的消耗，但是對(duì)控制氫氣與氧氣的析出是不可能的。事實(shí)上，電解液仍有少量的消耗，仍會(huì)有少量的氫氣與氧氣析出。從這方面說(shuō)，全封閉免維護(hù)鉛酸蓄電池不是免維護(hù)而是少維護(hù)，因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、工藝水平的提高以及經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)電解液消耗的控制能力越來(lái)越強(qiáng)，從而有效地減少了鉛酸蓄電池的維護(hù)量。在使用中需遵循下列原則:
? ? ? ?① 密封鉛酸蓄電池可允許運(yùn)行在15℃一50℃的溫度范圍內(nèi)，但在5℃~35℃之內(nèi)使用可延長(zhǎng)蓄電池壽命，在20℃~25℃范圍內(nèi)使用將獲得高壽命。蓄電池在低溫下運(yùn)行時(shí)將獲得長(zhǎng)壽命，但容量較低，在-15℃以下使用時(shí)蓄電池化學(xué)成分將發(fā)生變化而不能充電。在高溫下運(yùn)行時(shí)將獲得較高容量，但壽命較短。蓄電池的工作溫度超過(guò)25℃后，溫度每升高10℃，蓄電池壽命將減少一半。
? ? ? ?② 每節(jié)2V免維護(hù)蓄電池的浮充電壓為2.3V(CSB公司建議采用2.25~2。3V)，12V蓄電池的浮充電壓為13.SV。在120節(jié)蓄電池申聯(lián)的情況下，溫度高于25℃后，溫度每升高1℃，浮充電壓應(yīng)下調(diào)3mV.單節(jié)蓄電池放電終止電壓在滿負(fù)荷(小于30min)情況下為1.67V(相對(duì)于Zv的蓄電池)，在低放電率情況下(小電流、長(zhǎng)時(shí)間放電)要升高至1 .7~1.8V。
? ? ? ?③ 蓄電池隔板壽命在環(huán)境溫度為30℃一40℃時(shí)僅為5~6個(gè)月，因此蓄電池須存放在干燥、涼爽的環(huán)境中。在20℃的環(huán)境下免維護(hù)蓄電池的自放電率為每月3%~4%并隨溫度變化。長(zhǎng)時(shí)間存放的蓄電池每6個(gè)月須充電一次。
? ? ? ?④ 免維護(hù)蓄電池都配有安全閥，當(dāng)蓄電池內(nèi)部氣壓升高到一定程度時(shí)安全閥可自動(dòng)排除過(guò)剩氣體，在內(nèi)部氣壓恢復(fù)時(shí)安全閥會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。
? ? ? ?⑤ 蓄電池的周期壽命(充放電次數(shù))取決于放電率、放電深度和恢復(fù)性充電的方式，其中重要的因素是放電深度。在放電率和時(shí)間一定時(shí)，放電深度越淺，蓄電池周期壽命越長(zhǎng)。免維護(hù)蓄電池在25℃、深放電情況下周期壽命約為200次。蓄電池在到達(dá)壽命時(shí)表現(xiàn)為容量衰減、內(nèi)部短路、外殼變形、極板腐蝕以及開(kāi)路電壓降低。
? ? ? ?⑥ IEEE定義蓄電池壽命結(jié)束為容量不足標(biāo)稱容量的80%,標(biāo)稱容量和實(shí)際后備時(shí)間有著非線性關(guān)系，容量降低20%時(shí)相應(yīng)后備時(shí)間會(huì)降低很多。一些UPS廠家定義蓄電池的壽命終止為容量降至標(biāo)稱容量的50%~60%。
? ? ? ?⑦免維護(hù)蓄電池意味著可以不用加液，但定期檢查外殼有無(wú)裂縫、電解液有無(wú)滲漏等仍是必要的。