YUASA湯淺蓄電池NP65-12

YUASA湯淺蓄電池NP65-12

一、UPS蓄電池的品種
蓄電池是UPS系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成局部，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的牢靠水平，但是湯淺蓄電池卻又是整個(gè)UPS系統(tǒng)中均勻無毛病時(shí)間（MTBF）短的一種器件。假如用戶可以正確運(yùn)用和維護(hù)，就可以延長其運(yùn)用壽命，反之其運(yùn)用壽命會大大縮短。
蓄電池的品種普通可分為閥控式密封鉛酸蓄電池、膠體電池等。UPS請求所選用的蓄電池必需具有在短時(shí)間內(nèi)輸出大電流的特性。目前，在線運(yùn)轉(zhuǎn)的蓄電池根本上是這兩種，不屬于鉛酸蓄電池。
閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)
因其體積較小、密封性能好、絕少維護(hù)而被普遍應(yīng)用于各類UPS電源中。VRLA避免電池內(nèi)部電解液活動(dòng)有兩種技術(shù)辦法:一種是將硫酸電解液與SiO2，膠體混合后充溢電池內(nèi)部，制成膠體電池(簡稱GEL)。這類產(chǎn)品產(chǎn)量較低，約占VRLA電池總量的15%。另一種是應(yīng)用超細(xì)玻璃棉將電解液不飽和地吸附住，制成吸液式電池或貧液式電池(簡稱AGM)。由于后者具有較好的大電放逐電性能，在UPS系統(tǒng)中較多采用，國內(nèi)廠家也大多消費(fèi)AGM蓄電池。
膠體電池
膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種開展分類，簡單的做法，是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。廣義而言，膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別不只僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學(xué)分類構(gòu)造和特性看同屬膠體電池。又如在板柵中結(jié)附高分子資料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應(yīng)用特征。近期已有實(shí)驗(yàn)室在極板配方中添加一種靶向偶聯(lián)劑，大大進(jìn)步了極板活性物質(zhì)的反響應(yīng)用率，據(jù)非公開材料標(biāo)明可到達(dá)70wh/kg的重量比能量程度，這些都是現(xiàn)階段工業(yè)理論及有待工業(yè)化的膠體電池的應(yīng)用范例。膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別，從初了解的電解質(zhì)膠凝，進(jìn)一步開展至電解質(zhì)根底構(gòu)造的電化學(xué)特性研討，以及在板柵和活性物質(zhì)中的應(yīng)用推行。其重要的特性為：用較小的工業(yè)代價(jià)，沿已有150年歷史的鉛酸電池工業(yè)路子制造出更優(yōu)質(zhì)的電池，其放電曲線平直，拐點(diǎn)高，比能量特別是比功率要比常規(guī)鉛酸電池大20%以上，壽命普通也比常規(guī)鉛酸電池長一倍左右，高溫及低溫特性要好得多。

二、UPS蓄電池的選擇
(一)蓄電池容量(Ah)的選擇
蓄電池容量(Ah)是指在規(guī)范環(huán)境溫度下，每2V電池單體在給定時(shí)間至1.80V終止電壓時(shí)，可提供的恒定電流值(A)與持續(xù)放電時(shí)間(h)的乘積。給定持續(xù)放電時(shí)間為10h的容量稱為10h率容量，用符號C10來表示。蓄電池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多種辦法表示，普通采用C10作為蓄電池的額定容量來標(biāo)稱蓄電池。額定容量是蓄電池的主要參數(shù)，不少工程人員就以為，兩種品牌相同額定容量的蓄電池能夠在同一套UPS系統(tǒng)中替代運(yùn)用。這種觀念是有問題的，由于兩種蓄電池具有相同額定容量，只表示它們的l0h放電性能分歧，但在l0min和30min、lh和3h等時(shí)間內(nèi)可提供的恒功率值和恒電流值則可能差別較大，而UPS后備時(shí)間通常不到l0h，所以UPS配用蓄電池時(shí)，調(diào)查其在后備時(shí)間內(nèi)的放電性能就尤為重要。
在已知UPS主機(jī)一些根本參數(shù)和肯定蓄電池品牌后，就能夠依據(jù)這一蓄電池品牌樣本材料中提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表域值放逐電曲線，經(jīng)過功率定型法或電流定型法來計(jì)算肯定蓄電池的容量和型號。
1.功率定型法
這種辦法比擬煩瑣，依據(jù)蓄電池恒功率放電參數(shù)表能夠快速精確地選出蓄電池型號。首先計(jì)算在后備時(shí)間內(nèi)，每個(gè)2V的蓄電池至少應(yīng)向UPS提供的恒功率：P=Scosφ／(ηN•K)(1)
式中：S---UPS標(biāo)稱輸出功率
cosφ---UPS輸出功率因數(shù)；
η----逆變器效率；
N---在UPS中以12V電池計(jì)算時(shí)所需的串聯(lián)電池個(gè)數(shù)，由UPS正常工作電壓肯定；K---系數(shù)，廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表，普通是以2V單元電池為計(jì)算基準(zhǔn)的，12V／節(jié)電池相當(dāng)于6個(gè)2V單元串聯(lián)，此時(shí)取K=6；假如電池廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表是以12V單元電池為計(jì)算基準(zhǔn)的，則K=1。
然后肯定蓄電池的放電終止電壓UT:UT=Umin／(N*6)(2)
式中:Umin---UPS低工作電壓

1、湯淺蓄電池充電后會有什么化學(xué)反應(yīng) 
湯淺電池充電后，正極板二氧化鉛（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩(wěn)定物質(zhì)--氫氧化鉛（Pb(OH)4），氫氧根離子在溶液中，鉛離子（Pb4）留在正極板上，故正極板上短少電子。 
YUASA蓄電池充電后，負(fù)極板是鉛（Pb），與電解液中的硫酸（H2SO4）發(fā)作反響，變成鉛離子（Pb2），鉛離子轉(zhuǎn)移到電解液中，負(fù)極板上留下多余的兩個(gè)電子（2e）。 
可見，在未接通外電路時(shí)（電池開路），由于化學(xué)作用，正極板上短少電子，負(fù)極板上多余電子，如右圖所示，兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差，這就是電池的電動(dòng)勢。 

2、湯淺蓄電池放電過程的化學(xué)反應(yīng)過程

YUASA電池放電時(shí)， 在電池的電位差作用下，負(fù)極板上的電子經(jīng)負(fù)載進(jìn)入正極板構(gòu)成電流I。同時(shí)在湯淺蓄電池內(nèi)部停止化學(xué)反響。 

負(fù)極板上每個(gè)鉛原子放出兩個(gè)電子后，生成的鉛離子（Pb2）與電解液中的硫酸根離子（SO4-2）反響，在極板上生成難溶的硫酸鉛（PbSO4）。 
正極板的鉛離子（Pb4）得到來自傲極的兩個(gè)電子（2e）后，變成二價(jià)鉛離子（Pb2），，與電解液中的硫酸根離子（SO4-(2）反響，在極板上生成難溶的硫酸鉛（PbSO4）。正極板水解出的氧離子（O-2）與電解液中的氫離子（H）反響，生成穩(wěn)定物質(zhì)水。 
電解液中存在的硫酸根離子和氫離子在電力場的作用下分別移向電池的正負(fù)極，在YUASA蓄電池內(nèi)部構(gòu)成電流，整個(gè)回路構(gòu)成，湯淺蓄電池向外持續(xù)放電。 
放電時(shí)H2SO4濃度不時(shí)降落，正負(fù)極上的硫酸鉛（PbSO4）增加，電池內(nèi)阻增大（硫酸鉛不導(dǎo)電），電解液濃度降落，雙登蓄電池電動(dòng)勢降低。 
3、湯淺電池充電過程的化學(xué)反應(yīng) 
充電時(shí)，應(yīng)在外接不斷流電源（充電極或整流器），使正、負(fù)極板在放電后生成的物質(zhì)恢復(fù)成原來的活性物質(zhì)，并把外界的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存起來。 
在正極板上，在外界電流的作用下，硫酸鉛被離解為二價(jià)鉛離子（Pb2）和硫酸根負(fù)離子（SO4-2），由于外電源不時(shí)從正極汲取電子，則正極板左近游離的二價(jià)鉛離子（Pb2）不時(shí)放出兩個(gè)電子來補(bǔ)充，變成四價(jià)鉛離子（Pb4），并與水繼續(xù)反響，終在正極極板上生成二氧化鉛（PbO2）。 
在負(fù)極板上，在外界電流的作用下，硫酸鉛被離解為二價(jià)鉛離子（Pb2）和硫酸根負(fù)離子（SO4-2），由于負(fù)極不時(shí)從外電源取得電子，則負(fù)極板左近游離的二價(jià)鉛離子（Pb2）被中和為鉛（Pb），并以絨狀鉛附著在負(fù)極板上。 
電解液中，正極不時(shí)產(chǎn)生游離的氫離子（H）和硫酸根離子（SO4-2），負(fù)極不時(shí)產(chǎn)生硫酸根離子（SO4-2），在電場的作用下，氫離子向負(fù)極挪動(dòng)，硫酸根離子向正極挪動(dòng)，構(gòu)成電流。 
充電后期，在外電流的作用下，溶液中還會發(fā)作水的電解反響。 
4、湯淺蓄電池充放電后電解液的變化情況 
從上面能夠看出，湯淺電池放電時(shí)，電解液中的硫酸不時(shí)減少，水逐步增加，溶液比重降落。 
從上面能夠看出，湯淺蓄電池充電時(shí)，電解液中的硫酸不時(shí)增加，水逐步減少，溶液比重上升。 

實(shí)踐工作中，能夠依據(jù)電解液比重的變化來判別湯淺蓄電池的充電水平怎么樣，可以判斷蓄電池的性能好壞