UPS電池的種類和工作原理
UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時(shí)間內(nèi)輸出大電流的特性。目前,在線運(yùn)行的蓄電池基本上有兩種,它們都屬于鉛酸蓄電池。
1. 防酸隔爆鉛酸蓄電池
這種電池在早期的UPS系統(tǒng)中使用較多,只要維護(hù)得當(dāng),會(huì)有較長(zhǎng)的使用壽命,但由于在運(yùn)行中存在大量的電解液水分散失,需經(jīng)常性地測(cè)量電解液的溫度、密度,往電池內(nèi)部添加蒸餾水,維護(hù)工作量極大,現(xiàn)在的UPS系統(tǒng)中已很少配用。
電池化學(xué)反應(yīng)式如下:
PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4
由此化學(xué)反應(yīng)式得知,鉛酸蓄電池在放電之后,電解液因與正負(fù)極板生成PbSO而耗用硫酸,其結(jié)果電解液比重下降。反之充電時(shí),正負(fù)極板之硫酸鉛中之硫酸漸漸被釋出,電解液硫酸濃度逐漸加大而比重上升。通常一般鉛酸電池于充電末期,正負(fù)極板都已還原成二氧化鉛及海綿狀鉛,此后之充電幾乎是在電解電解液之水而生成氧氣(陽極)及氫氣(陰極)逸出,其結(jié)果電解液減少,此所以為一般液式鉛酸電池需要經(jīng)常補(bǔ)水之原因。
2. 閥控式密封鉛酸蓄電池(VIqLA)
因其體積較小,密封性能好、絕少維護(hù)而被廣泛應(yīng)用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液流動(dòng)有兩種技術(shù)方法:一種技術(shù)是將硫酸電解液與SiO:膠體混合后充滿電池內(nèi)部,制成膠體電池(簡(jiǎn)稱GEL)。這類產(chǎn)品產(chǎn)量較低,約占VRLA電池總量的15% ;另一種技術(shù)是利用超細(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(jiǎn)稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能,在UPS系統(tǒng)中較多采用,國(guó)內(nèi)廠家也大多生產(chǎn)AGM 蓄電池。
一般閥控式密封鉛酸蓄電池工作過程中陽極產(chǎn)生氧氣,而陰極尚未變成海綿狀鉛,亦即尚未充電完成,所以并未產(chǎn)生氫氣,此時(shí)陽極產(chǎn)生之氧氣迅速與陰極作用還原成水,是故水份不損耗,此即閥調(diào)式鉛酸電池免保養(yǎng)理由。
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