科士達(dá)免維護(hù)鉛酸蓄電池的工作原理

鉛酸蓄電池的基本介紹：

據(jù)了解傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池是開(kāi)口式結(jié)構(gòu)，電池在使用過(guò)程中，有氫氣和氧氣以及酸霧逸出，不僅污染環(huán)境還具有危險(xiǎn)性，維護(hù)時(shí)需要加水、加酸，如今已經(jīng)逐漸被市場(chǎng)淘汰。

現(xiàn)在UPS供電系統(tǒng)中蓄電池大多采用閥控式密封鉛酸蓄電池。閥控式鉛酸蓄電池的主要優(yōu)點(diǎn)是在充電時(shí)正極板上產(chǎn)生的氧氣，通過(guò)再化合反應(yīng)在負(fù)極板上還原成水，使用時(shí)在規(guī)定浮充壽命期內(nèi)不必加水維護(hù)，所以又稱為免維護(hù)鉛酸蓄電池。可見(jiàn)，免維護(hù)只是與普通蓄電池相比，運(yùn)行中免去了添加純水或蒸餾水，調(diào)整電解液液面的項(xiàng)目，并非免去一切維護(hù)工作。

閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理，基本上沿襲于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，其正極活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極活性物質(zhì)是海綿狀鉛（Pb），電解液是稀硫酸（H2SO4），其電極反應(yīng)方程式如下：

 PbO2+2H2SO4+Pb≒2PbSO4+2H2O　　

目前閥控式密封鉛酸科士達(dá)蓄電池主要有兩類：

一：玻璃纖維隔板陰極吸收式密封鉛蓄電池（如GNB、霍克電池）

二： 硅凝膠密封鉛蓄電池（如深圳的科士達(dá)電池）。

兩種電池極板相同：正極板柵采用鉛鈣錫鋁四元合金或低銻多元合金，負(fù)極板柵采用鉛鈣錫鋁四元合金。并使用緊裝配和貧液設(shè)計(jì)，在電池的上蓋中設(shè)置了一個(gè)單向的安全閥。由于采用無(wú)銻的鉛鈣錫鋁四元合金，提高了負(fù)極析氫過(guò)電位，從而抑制氫氣的析出，同時(shí)，采用特制安全閥使電池保持一定的內(nèi)壓。
兩種電池隔板不同：即分別采用超細(xì)玻璃纖維棉（AGM）隔板和硅凝膠二種不同方式來(lái)“固定”硫酸電解液。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的，但給正極析出的氧氣到達(dá)負(fù)極提供的通道是不同的。對(duì)AGM密封鉛酸蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進(jìn)入電解液。

正極生成的氧氣就是通過(guò)這部分孔隙到達(dá)負(fù)極而被負(fù)極吸收的。對(duì)膠體密封鉛酸蓄電池而言，電池內(nèi)的硅凝膠是以SiO2質(zhì)點(diǎn)作為骨架構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它將電解液包藏在里邊。科士達(dá)蓄電池灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進(jìn)一步收縮，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負(fù)極板之間，給正極析出的氧氣提供了到達(dá)負(fù)極的通道。

由此看出，兩種電池的區(qū)別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達(dá)負(fù)極通道的方式有所不同，因而兩種電池的性能也各有千秋。

科士達(dá)蓄電池工作原理說(shuō)明：

科士達(dá)蓄電池在正常情況下處于靜態(tài)存放、備用工作狀態(tài)，為防止用戶在*不知情的情況下，由于市電供電中斷而造成UPS在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入“蓄電池電壓過(guò)低自動(dòng)關(guān)機(jī)”的工作狀態(tài)，從而停止向負(fù)載供電。

這就要求維護(hù)人員不僅需要每日按照規(guī)定的時(shí)間段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看，還需要將蓄電池管理納入U(xiǎn)PS監(jiān)控系統(tǒng)，UPS實(shí)時(shí)對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并將電池的相關(guān)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到值班室或控制室以便工作人員了解電池的狀態(tài)，以保證電池的工作質(zhì)量。為了提高電池的使用壽命，減少維護(hù)工作，降低維護(hù)成本。

應(yīng)建立良好的電池維護(hù)系統(tǒng)，一定要具備：
（1）自動(dòng)均/浮充轉(zhuǎn)換。即供電正常時(shí)對(duì)電池進(jìn)行均恒充電。電池放電后自動(dòng)對(duì)電池進(jìn)行均恒充電，當(dāng)電池充滿后，自動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充電。
（2）充電限流。采取先恒流后恒壓的充電方式。充電初期，充電電流較大，UPS根據(jù)所配置的蓄電池電池容量，自動(dòng)將充電電流限制在0.1～0.2C，對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電，確保蓄電池充電時(shí)安全快速。當(dāng)蓄電池容量達(dá)到80%以后，UPS轉(zhuǎn)為浮充電壓對(duì)蓄電池進(jìn)行恒壓充電。
（3）后備時(shí)間顯示及低電壓報(bào)警。當(dāng)UPS由于各種原因切換到蓄電池供電時(shí)，用戶需要及時(shí)地了解系統(tǒng)的后備時(shí)間，且采取相應(yīng)的措施。當(dāng)科士達(dá)蓄電池電壓降到低*，報(bào)警通知用戶，然后自動(dòng)關(guān)機(jī)以防止蓄電池深度放電。
（4）溫度補(bǔ)償。環(huán)境溫度變化時(shí)，必須對(duì)浮充電壓進(jìn)行校正，校正系數(shù)為18mV/℃（標(biāo)稱12V的電池）。為簡(jiǎn)單計(jì)，可以分級(jí)校正。
電池靜置時(shí)，溫度太高，電池的自放電加劇。電池使用條件推薦為20℃～25℃，溫度太低，電池放電容量降低，充電接受能力下降。溫度太高，反應(yīng)加劇，導(dǎo)致失水，極板腐蝕加劇。電池的充電電壓通過(guò)溫度補(bǔ)償來(lái)改變，溫度高時(shí)，充電電壓降低，使科士達(dá)蓄電池處于浮充狀態(tài)。