机房蓄电池

密封式的汤浅蓄电池出现，主要以阀控式铅酸蓄电池（为主，由于不需加水，所以阀控式铅酸蓄电池从一开始便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10~20年（少为8年），这样就给国内的技术和维护人员一种误解，似乎这种电池既又完全不需要维护，许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理，因而在90年代初国内使用的VRLA电池出现了很多以前未遇到的新问题，例如，电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等。这些现象不单在国内，就是在比我国早采用VRLA电池的国外也同样存在。
在电池中由于电解液比重更大而且浮充电流更大，因而电极腐蚀更为迅速。电极腐蚀也会消耗氧气从而使电池变干，这是VRLA电池特有的故障。电池过度的气体逸出、焊接柱或盖板裂缝、密封不严，后通过容器壁和塑料容器渗出水、氢和氧，这些都会引起电解液渗漏。VRLA电池的故障有些是气体调节阀出现故障引起的，阀打开会导致干涸，也会使空气进入电池，阴极板自我放电，阀阻塞会使盖鼓出和爆炸。VRLA电池的冷却比开口式电池更为重要，如果不充分的话，热失控可能会引起电池熔毁或爆炸。VRLA电池内部接线柱、同极的连接片以及电极接头的腐蚀而断裂的现象也比开口式电池更常发生。这些故障都导致容量损失。这使使用单位不易掌握VRLA电池的耐久性和失效问题。
实践证明，VRLA电池端电压与放电能力无相关性，VRLA电池和电池组在运行过程中，随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大，呈退行性老化现象，实践证明，整组电池的容量是以状况差的那一块电池的容量值为准，而不是以平均值或额定值（初始值）为准，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90%以下时，电池便进入衰退期，当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短，而且蓄电池组都是串连起来，如果有一节发生问题，则整组都将失效，这时电池组已存在的事故隐患。
使用单位和管理单位，往往只重视备用电源的设备部分的维护和管理，而忽视电池组的重大作用，殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在电池组。整组电池充电的特性是，如电池组内有一个或几个内阻变大的老化电池，其容量必然变小，充电器给电池组充电时，老化电池因容量小，将很快充满。充电器会误以为整组电池已充满而转为浮充状态，以恒定电压和小电流给电池组充电。其余状态良好的电池不可能充满。电池组将以老化电池的容量为标准进行充放电，经多次浮充--放电--均充--放电--浮充的恶性循环，容量不断下降，电池后备时间缩短。

汤浅蓄电池寿命和运用环境
蓄电池的寿命有两项权衡指标，一是浮充寿命，即在规范温度和连续浮充状态下，蓄电池能放出的容量不小于额定容量的80%时所运用的年限；二是80%深度循环充放电次数，即满容量电池放掉额定容量的80%后再充溢电，如此可循环运用的次数。通常，工程技术人员仅注重前者，而疏忽了后者。80%深度循环充放电次数代表着蓄电池实践能够运用的次数，在经常停电或市电质量不高的状况下，当蓄电池的实践运用次数曾经规则的循环充放电次数时，虽然实践运用时间还没到达标定的浮充寿命，但蓄电池其实曾经失效，假如不能及时发现则会带来较大的事故隐患。所以，在选择蓄电池时，我们对两项寿命指标都应予以注重，在市电经常中缀的条件下，后者就尤为重要。在选择UPS配套蓄电池时，我们应思索足够的浮充寿命裕量。依据经历，蓄电池的实践运用寿命常常只要标定浮充寿命的50%～80%。这是由于蓄电池实践浮充寿命与定义规范温度、实践环境温度、电池充电电压、运用维护等众多要素有关。当实践环境温度比定义规范环境温度每升高10℃，蓄电池会由于内部化学反响速度增加一倍而招致浮充寿命缩短一半，所以，UPS蓄电池机房应装备空调设备。在定义温度值方面，欧洲规范为20℃，中国、日本、美国等规范为25℃。20℃10年浮充寿命的蓄电池如换算到25℃规范，仅相当于7～8年浮充寿命。
配套汤浅电池的标称浮充寿命应该是用我们希望的蓄电池实践运用寿命除以一个寿命系数后所得的数值。这一寿命系数通常凭经历肯定，蓄电池牢靠性高的可取为0.8，牢靠性低的可取为0.5。
汤浅蓄电池选择的其他问题
1.单个蓄电池电压的选择
VRLA按单节电压分有12V／节、6V／节、4V／节和2V／节等四种不同方式。从经济方面来看，UPS正常工作电压一定，选用的电池单节电压越高，电池组所用的串联电池数量越少，配套电池组的价钱也越廉价。但从平安性方面来看，选用的电池单节电压越低，整个系统越平安。假如12V／节的电池坏了一节，整个蓄电池后备系统就少了12V，UPS主机就有可能开启低压报警功用使整个UPS系统不能正常工作。所以在选用12V／节蓄电池时，多采用多组并联来到达UPS系统请求，万一有一组出问题，还有其他组的电池可运作。
2、蓄电池所能接受的纹波系数
在UPS系统中，蓄电池还起到滤波器的作用，接受UPs输入纹波电压和纹波电流的冲击。假如所选蓄电池接受纹波系数的才能较差，而纹波系数又比拟大，则会使蓄电池过早地失效而惹起不能放电的事故。IEC蓄电池规范规则，VRLA应能接受0.5%的纹波系数，但运用UPS的场所，纹波系数都比拟大，有的以至到达2%，所以应对蓄电池的可接受纹波系数按实践状况提出请求。
3、蓄电池性能均一性
从理论上讲，蓄电池的电压、内阻、寿命等性能应该是分歧的，能够无限多组数地停止并联以到达请求的容量。但在实践消费过程中，由于所用资料纯度、消费工艺、工作人员、消费环境温度等差别，同一条流水线上制造的蓄电池通常在性能上有一定的差别，即便同一品牌同一型号相同消费日期消费的蓄电池，性能也不可能做得完整分歧，这一点能够经过丈量比拟蓄电池的单节开路电压看出来。工程人员通常采用廉价的小容量电池多组并联来到达UPS请求的较大蓄电池容量，假如采用性能均一性较差的电池多组并联，性能差、电压低的电池组就会将性能好的蓄电池组拖垮，招致整套UPS蓄电池系统提早失效。目前性能均一性主要依据蓄电池电压均一性来权衡，国内有多种规范请求，例如YD／T799--1996规范请求为：25℃时整组蓄电池2V单元浮充电压差不大于±50mV，开路电压差不大于±20mV；电力部DL／T637--1997规范请求是：25℃时，如电池系统采用2V／节电池，开路电压的一节与的一节差别不30mV，6V／节电池不40mV，12V／节电池则不60mV。普通蓄电池并联组数不应4组，为避免整套蓄电池系统的提早失效，在选择蓄电池时，应该在性能均一性方面提出请求。当肯定了蓄电池型号之后，在一套UPS系统中请求厂家提供同一批次的蓄电池产品，以减小性能方面的差别。同样道理，不同品牌或者新旧水平不同的蓄电池，由于存在较大的性能差别，倡议不要混合运用。后，要特别指出的是即便选择了恰当的VRLA，也需求停止一些必要的日常维护和管理，防止蓄电池过早失效。

影响汤浅蓄电池寿命的环境因素
环境温度
蓄电池正常运行的温度是20～40℃，运行温度是25℃。当温度每升高5℃，蓄电池的使用寿命降低10%，且容易发生热失控。
2）环境湿度
蓄电池的运行湿度应该在5～95%（不结露）之间，环境湿度过高，会在蓄电池表面结露，容易出现短路；环境湿度过低，容易产生静电。
3）灰尘
灰尘过多，容易使蓄电池短路，安全阀堵塞失效。
3．蓄电池失效模式
1）电池失水
阀控式铅酸蓄电池不逸出气体是有条件的，即：电池在存放期间内应无气体逸出；充电电压在2.35V／单体（25℃）以下应无气体逸出；放电期间内应无气体逸出。但当充电电压超过2.35V／单体时就有可能使气体逸出,此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收，压力超过某个值时，便开始通过单向排气阀排气，排出的气体虽然经过滤酸垫滤掉了酸雾，但毕竟使电池损失了气体（也就是失水），所以阀控式密封铅酸蓄电池充电不能过充电。
2）负极板硫酸化
当阀控式密封铅酸蓄电池的荷电不足时，在电池的正负极栅板上就有PbSO4这一现象称为活性物质的硫酸化，硫酸化使电池的活性物质减少，降低电池的有效容量，也影响电池的气体吸收能力，久之就会使电池失效。
3）正极板腐蚀
由于电池失水，造成电解液比重增高，过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀。
4）热失控
热失控是指蓄电池在恒压充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用，并逐步损坏蓄电池。从目前蓄电池使用的状况调查来看，热失控是蓄电池失效的主要原因之一。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气，电池容量下降，严重的还会引起极板形变，后失效。浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压，是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下，浮充电压定为2.23 ~ 2.25V/单体（25℃）比较合适

普通来说，在UPS中所用的汤浅蓄电池都是阈控式密封电池。因而，对电池的维护，仅局限于确保电池的工作环境温度尽可能地被控制在20～25摄氏度和处于干净和枯燥的工作环境中即可。由于对阈控电池和非密封电池的维护操作步骤是完整不同的，普通说来，是不宜对密封免维护电池组执行“升压平衡”译电操作的。由于这是一种弊多利少的“均充”操作法。有关详细的操作步骤应遵照电池消费厂的请求停止能定期地（半年左右）丈量、记载下电池组中各单元电池的端电压数据，以便预测电池的老化趋向。
汤浅蓄电池的维护及留意事项
虽然运用的是免维护蓄电池，但从广义来说一定的维护还是必要的。
1)环境温度请求较高
工作环境普通请求在20℃-25℃之间，低于15℃时，其放电容量降落，温度每降低1℃，其容量降落1%，而温渡过高(大于30℃)其寿命就会缩短；
2)新电池的初充电
新的蓄电池在装置终了后，普通要停止一次较长时间的充电，充电电源要依照阐明书中的规则停止充电，待电池组充电终了后，停止一次放电，放电后再次充电，目的是延长电池的运用寿命，进步电池的活性和充放电特性。
3)要避免电池短路或深度放电
深度放电会形成电池内阻增大或充电电压过低从而招致降低以至失去充电才能，放电水平越深，循环寿命越短；要防止大电流充放电，否则会形成电池极板收缩变形，使得极板活性物质零落，内阻增大，容量降落，寿命缩短；
4)定期充放电
UPS电源内部的蓄电池长期闲置不用或使蓄电池长期处在浮充状态而不放电，会招致电池中大量的硫酸铅吸附到电池的阴极外表，构成所谓的电池阴极板的“硫酸盐化”，由于硫酸铅是一种绝缘体，它的构成必将对电池的充放电产生极不好的影响，由于在阴极板上构成的硫酸盐越多，电池的内阻越大，电池的可充放电性能越差，从而招致电池“老化”、“活性”降落，使蓄电池的运用寿命大大缩短。应该每隔3～4个月，人为地经过中缀市电或经过软件／硬件控制手腕将UPS的整流器／充电器置于关闭状态，让UPS中的蓄电池放电。关于这种为“激活”电池而停止的电池放电操作，它的放电时间以控制在正常放电时间的1／3～1／4为宜。
5）尽量防止过电流充电
过流充电易形成电池内部的正负极板弯曲，使极板外表的活性物质零落，形成电池可供运用容量降落，严重的会形成电池内部极板短路而损坏。
6）尽量防止蓄电池过压充电
过压充电常常会形成蓄电池电解液所含的水被电解别离成氢气和氧气而逸出，从而使电池运用寿命缩短。
7）改换活性降落、内阻过大的电池
(1)随UPS电源运用时间的延长，总有局部电池的充放电特性会逐步变坏，端电压明显降落，这种电池的性能不可能再依托UPS电源内部的充电电路来处理，继续运用会存在隐患，应及时改换。
(2)关于蓄电池内阻增大，用正常的充电电压对电池停止充电已不能使蓄电池恢复其充电特性的电池应及时改换。电池的内阻普通在10～30mΩ，如电池的内阻200mΩ上，将缺乏以维持UPS的正常运转，对内阻偏大的电池必需改换。
8）防止蓄电池新旧混用或新旧电池混合充电
由于新电池的内阻都比拟小，而旧电池的内阻都有不同水平的增大，当新旧电池混合在一同充电时，由于旧电池的内阻大，分压会相对偏大，极容易形成过压充电现象；而关于新电池，内阻较小，充电电压小但电流偏大，又容易形成过流现象，所以在充放电过程中应防止新旧电池假冒。
还有由于组合电池电压很高，存在电击风险，因而装卸导电衔接条、输出线时应有平安；特性，延长运用寿命；搬运电池时不要触动极柱和平安排气阀；不能用二氧化碳灭火器，一旦发作火灾，可用四氧化碳之类的灭火器；不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池联在一同，否则会影响整组蓄电池的性能。同时，要定期对电池停止检查、丈量，并做好记载。检查项目包括：整组电池的浮充电压，单体电池浮充电压，测单体电池电压时，应在电池放电状态下停止，否则测得的结果会是假电压，经历作法是在丈量时，万用表两端并联一个1-3欧姆的电阻丝；检查电池能否损坏，壳、盖间有无走漏，外表能否有灰尘等杂物，电池架、衔接线、端子能否有松动或锈蚀等。单体电池电压不能低于标称值的70%，判别是漏液还是酸雾的标志是察看极柱能否有晶体淅出，有晶体淅出证明是漏液现象，否则是酸雾，漏液主要集中在蓄电池正、负极接线端子处，酸雾溢出主要是排气阀左近。一旦当发现电池电压异常、物理损伤、电解液走漏、温度异常等现象，应找出缘由并及时改换有毛病的蓄电池。
总之做好汤浅电池的维护工作，能够减少UPS的毛病，进步消费的稳定性。经过对电池的维护能够进步电池的运用寿命。随着UPS电源的不时开展，智能化水平越来越高，对电池组的充放电、过压、过流等现象，都能够停止实时监控，减少不用要的损失，