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应用于汽车电子中的定制直流UPS中的蓄电池有哪些种类

2016-1-6 16:31:08 5244 铅酸蓄电池铅酸电池电子设备电解液

UPS中应用的蓄电池有三种：开放性液体铅酸蓄电池、免维护蓄电池及镍铬蓄电池。现在UPS厂家所配的蓄电池一般为免维护蓄电池。

1. 开放型液体铅酸蓄电池

此类蓄电池按照使用寿命，可以分为8-10年，15-20年寿命两种。由于此种蓄电池硫酸电解会产生腐蚀性气体，此类蓄电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间内，而且房间内应铺设腐蚀瓷砖。由于蒸发的原因，开放蓄电池的房间应禁烟并用开放型蓄电池架。此类蓄电池充电后不能运输，因而必须在现场安装后充电，初充电一般需55-90H，正常时每节电压为2V，初充电电压为2.6-2.7V.

种类	概述	特点
开放型液体铅酸电池	一般型蓄电池，也称为汽车用蓄电池，需加水维护，期望寿命1-3年。	充放电时会产生氢气，安置地点需设置排风管以免造成危险，电解液呈酸性，会腐蚀金属，需经常加水维护，价格低廉。
免维护蓄电池	新型蓄电池，无需加水，期望寿命一般为5-7年	密封式充电不会产生任何有害气体，摆设容易，不需要考虑安置地点通风问题，免保养，免维护，放电率高，特性稳定，价格较贵。
镍铬蓄电池	高级蓄电池，用于特殊场合及特殊设备上，需加水，期望寿命为20-40年	以水为介质，充放电时间不会产生有害气体，失水率低，但需要固定时间加水及保养，放电特性最佳，可在任何恶劣环境中使用，价格极高。

2. 镍铬蓄电池

此类蓄电池不同于铅酸蓄电池，电解时产生氢气和氧气，而不产生腐蚀性气体，因而可以装在电子设备的旁边。另外，这种蓄电池谁的小号很少，一般不需要维护，其正常寿命在20-25年，价格远比前面提到的蓄电池昂贵，初始安装的费用约为铅酸蓄电池的三倍，这时蓄电池并不会因为环境温度高而影响使用寿命，也不会因环境温度低而影响容量。一般每节电池电压为1.2V，UPS采用此类蓄电池时需设计较高的充电器电压。

3.免维护铅酸蓄电池

免维护铅酸蓄电池工作原理：

免维护铅酸蓄电池工作原理基本上仍旧沿袭传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅，负极活性物质是海绵状金属钱，电解液是稀硫酸。

免维护蓄电池在结构、材料上做了重要的改进，正极板采用铅钙合金，隔板采用抄袭玻璃纤维隔板，并采用紧装配和贫液设计工艺技术，整个蓄电池化学反应在密封塑料蓄电池壳内进行，出气孔上加上单向的安全阀，这种蓄电池结构，在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧气可以通过隔板通道传送到负极板的表面，还原为水，在这充电过程中，电解液的谁几乎不损失，使蓄电池在使用过程中达到不需要加水的目的。

由于经过了上述重要改进，免维护蓄电池具有体积小，重量轻，自放电小，维护少，寿命长，使用方便，对环境无腐蚀和污染等优良特性。与传统的铅酸蓄电池相比，在使用、维护和管理上有着明显的优点。

免维护蓄电池优点：

A. 使用方便。免维护蓄电池只需要严格控制整流器的充电电压，根据浮充使用和循环使用的不同要求，采用规定的电压进行恒压充电，无需值班人员过多关注蓄电池组的充电过程，不需要添加蒸馏水，也不必经常检测电解液的比重及温度，只需定期检测蓄电池端电压和放电容量。

B.安装简便。免维护电池已经兴国充放电处理，为荷电出厂，所以用户在安装和使用时，无需再进行繁琐的初充电过程。如果放置时间超过6个月，可按生产厂家规定进行补充充电，在充足电后再进行一次容量试验性放电检查，以判断蓄电池容量是否符合标准要求以及质量是否稳定、可靠。

C. 安全可靠。免维护蓄电池采用密封结构，可竖放或卧放使用，无酸雾，无有毒、有害气体溢出。由于蓄电池采用恒压充电制，蓄电池内部实现氧循环过程，水损失少，及时偶尔过充，少量的气体可通过安全阀向外排除，蓄电池壳不致压力过大而爆裂。

免维护铅酸蓄电池的应用：

尽管免维护铅酸蓄电池厂家采取各种办法激励减少氢气与氧气两种气体的析出，使它们尽量消化在电池内部，如让负极的活性物质吸收部分先行析出的氧气，从而有效控制水的电解，减少电解液的消耗，但是绝对控制氢气与氧气的析出是不可能的。事实上，电解液仍有少量的消耗，仍会有少量的氢气和氧气析出。从这方面说，全封闭免维护铅酸蓄电池不是免维护而是少维护，因为随着科学技术的发展，工艺水平的提高以及经验的积累，对电解液消耗的控制能力越来越强，从而有效地减少了铅酸蓄电池的维护量。在使用中需遵循下列原则：

◆密封铅酸蓄电池可允许运行在15-50℃的温度范围内，但在5℃-35℃之内使用可延长蓄电池寿命，在20℃-25℃范围内使用将获得最高寿命。蓄电池在低温下运行时将获得长寿命，但容量较低，在-15℃以下使用时蓄电池的化学成分将发生变化而不能充电。在高温下运行时将获得较高容量，但寿命较短。蓄电池的工作温度超过25℃后，温度没升高10℃，蓄电池的使用寿命减少一半。

◆每节2V免维护蓄电池的浮充电压为2.3V，12V蓄电池的浮充电压为13.8V。在120节蓄电池串联的情况下，温度高于25℃后，温度没升高1℃，浮充电压应下调3mv，丹姐蓄电池放电终止电压在满负荷（小于30min）的情况下为1.67V。

◆蓄电池隔板寿命在环境温度为30℃-40℃时仅为5-6个月，因此蓄电池必须存放在干燥、凉爽的环境中。在20℃的环境下免维护蓄电池的自放电率为每月3%-4%并随温度变化。长时间存放的蓄电池没6个月必须充电一次。

◆免维护蓄电池都配有安全阀，当蓄电池内部起亚升高到一定程度时，安全阀可自动排除过剩的气体，在内部气压恢复是安全阀会自动恢复。

◆蓄电池的周期寿命（充放电次数）取决于放电率、放电深度和恢复性充电的方式，其中最重要的因素是放电深度。在放电率和时间一定时，放电深度越浅，蓄电池周期寿命越长。免维护蓄电池在25℃、100%深放电情况下周期寿命约为200词。蓄电池达到寿命时表现为容量衰减，内部短路，外壳变形，极板腐蚀以及开路电压降低。

◆IEEE定义蓄电池寿命技术微容量不足标称容量的80%。标称容量和实际后备时间有着非线性关系，容量降低20%时相应后备时间会降低很多。一些UPS厂家定义蓄电池的寿命终止为容量降至标称容量的50%-60%。

◆免维护蓄电池意味着可以不用加也，但定期检查外壳有无裂缝，电解液有无渗漏等仍是有必要的。