东莞恩科NTCCA蓄电池更换|大功率UPS电源

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2低温电池的开发
(1)低温电池的开发方案
从有利于电池低温放电性能的各个方面入手,在电池容量、重量等其他性能指标满足要求的同时,尽量提高电池在-40℃低温时的放电性能,延长电池使用寿命。具体方案如下:
①从正板入手,调整Pb-Ca-Sn-Al合金成分,增加Sn含量到1.2%～1.5%,以增加板栅机械强度和耐腐蚀性。在合金中添加0.1%Ag,可以增加板栅耐蠕变能力,有利于改善电池的深循环放电循环性能。采用板栅结构,将耳向板的中部移动,减薄板厚度,增加板片数,改善电池大电流放电能力。
②为了延长电池寿命、提高低温大电流放电能力,采用高密度铅膏配方,在铅膏中适量添加导电剂。采用较大的装配压、内化成的方法,进一步提高电池使用寿命。正板中导电添加剂的加入,可以使板电阻降低,电池低温放电性能显著提高;提高了正活性物质的转换效率,正板更容易化透;保证了正板的高孔率,更利于酸液向板内部扩散,提高了活性物质利用率;
③负铅膏中提高木素、腐植酸的添加比例,更有效避免了硫酸铅钝化层的形成,提高了电池低温放电容量;
④负铅膏中活性炭的加入,保证了负板的高孔率,更利于酸液向板内部扩散,提高了活性物质利用率;
⑤群中增加正负板片数,提高了板真实表面积,保证了电池有较高的放电容量;
⑥选用高孔率、低内阻的AGM隔板,提高电解质中离子良好通过性,从而保证电池良好低温性能;
⑦选用高纯度、高固含量纳米硅溶胶和内含Na2SO4添加剂稀H2SO4的混合胶体电解质,使得电解质成胶均匀、无分层,提高了电池过放电后充电能力,保证了电池使用寿命。
(2)低温电池主要技术指标主要技术指标。
(3)低温电池与普通电池的性能对比低温配方与普通配方制作的12V100Ah电池性能对比如图所示。
通过检测,采用本发明温正负活性物质配方制作的电池,温条件下(-40℃),放电容量达到额定容量的50%以上。

本文从利于电池低温放电性能的各个方面入手,在电池容量、重量等其他性能指标满足要求的同时,尽量提高电池-40℃低温放电性能,延长电池使用寿命。
1温度对铅酸蓄电池的影响
(1)蓄电池实际容量
温度对铅酸蓄电池的容量影响较大,随着温度的降低容量减少。
蓄电池的额定容量通常是在25℃环境温度下以及在的放电率情况下规定的。电池的工作温度是25℃,当电池放电工作温度不是25℃时,由于电化学的作用,实际容量应按式(1)换算成25℃基准温度时的容量
式中:Ct为实测容量(Ah);
Ce为环境温度在25℃时的标称容量(Ah);
T为实际环境温度(℃);
K为容量的温度系数,10小时率容量实验时
K=0.006/℃、3小时率容量实验时K=0.008/℃、1小时率容量实验时K=0.01/℃。从式(1)中可以看出,当环境温度**25℃时,蓄电池的实际释放容量Ct大于设计额定容量Ce;而环境温度低于25℃时,它的实际可释放容量Ct低于设计额定容量Ce。从温度系数K的取值还可看出,放电率越大,温度对容量的影响也越大。
(2)温度与电池电解液性能的关系
电池容量随温度降低而减少,这与温度对电解液粘度和内阻有严重影响密切相关。电解液温度高时,扩散速度增加、内阻降低,其电动势也略有增加。因此,铅酸蓄电池的容量及活性物质利用率随温度增加而增加。电解液温度降低时,其粘度,离子运动受到较大阻力,扩散能力降低。在低温下电解液的电阻,电化学反应阻力增加,结果导致电池容量下降。
(3)低温对铅酸蓄电池板的影响
在低温工作条件下,负板上的海绵状铅易变成小尺寸的晶粒,容易使小孔被冻结和堵塞,从而大大降低活性物质的利用率。假若在低温恶劣情况下大电流放电使用,负活性物质中的小孔将会被阻塞得更严重,海绵状铅可能变为致密的PbSO4,使得电池可放出的电量大大降低。对于正板来说,其温度系数为负值,因而在低温下具有较高的电电势。从而在低温情况下正放电速率远大于负放电速率。这样,在负生成PbSO4层前,正PbO2转化为PbSO4的过程已经结束,所以正板在低温下不生成致密的PbSO4晶粒。所以,温度过低将会导致阀控式密封铅酸蓄电池的容量下降。

影响蓄电池可靠性的因素很多即使UPS使用的是同样的电池技术，不同厂家的电池寿命大不一样，这一点对用户很重要，因为更换电池的成本很高(约为UPS售价的30%)。电池故障会减小系统的可靠性，是让人烦恼的事情。
1、电池温度影响电池可靠性
温度对电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度，电池寿命就下降10%，所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。所有在线式和后备/在线混合式UPS比后备式或在线互动式UPS运行时发热量要大(所以前者要安装风扇)，这也是后备式或在线互动式UPS电池更换周期相对较长的一个重要原因。

蓄电池的安装：
1、首先应检查蓄电池的包装有无损坏，然后仔细拆开包装逐只检查电池是否完好；并检查电池出厂日期，以确定电池投入运行铅需补充电的时间。
2、由于电池组的电压较高，安装时应使用绝缘工具并带好绝缘手套。
3、电池应安装在远离热源和可能产生火花（大于2米）的地方，比如要远离变压器、 电源开关和熔断器。
4、为了便于电池散热，电池之间的距离应在于20以上。在电池连接前应以铜丝刷或砂布将接线端子表面擦至出现金属光泽。
5、电池之间的连接，极性必须正确无误，并且要连接十分牢固。电池组连接好后将电池组的正极、 负极分别与充电设备的正极、负极连接，连接要牢固。然后在连接部位涂抹一层凡士林加以保护。
6、为延长电池组使用寿命，应采用品良的自动限流恒压充电设备，在负载变化0100％范围内，充电设备应达到 1％的稳压精度。
7、为了防止电池温升而减少寿命以及防止电池内析出的氢气积聚，安装电池的场所必须通风良好。如有条件电池安装在恒温20左右的空调房内，电池的使用寿命会更长。
8、电池组在安装时要考虑保证电池运行时与地之间绝缘良好。
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