理士免維護(hù)鉛酸蓄電池優(yōu)缺點(diǎn)分析
由正、負(fù)極板、隔板和電解液、電池槽及連接條（或鉛零件）、接線端子和排氣閥等組成。
一、電池的主要部件
1、極板是蓄電池的核心部件，相當(dāng)于蓄電池的“心臟”，其分為正極板、負(fù)極板。
2、隔板作用在于隔離正、負(fù)極板，防止短路，可稱為“第三電極”。其作為電解液的載體，能夠吸收大量電解液，起到離子良好擴(kuò)散（離子導(dǎo)電）的作用。對(duì)于密封免維護(hù)理士蓄電池來說，隔板還可作為正極板產(chǎn)生氧氣到達(dá)負(fù)極板的“通道”，使極板順利地建立氧循環(huán)，減少水損失。隔板式蓄電池實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的關(guān)鍵在于采用超細(xì)玻璃纖維。
3、電解液大部分是由純水與硫酸組成，配以一些添加劑混合而成。
電解液主要作用在于兩個(gè)方面：一是參與電化學(xué)反應(yīng)，是理士蓄電池的活性物質(zhì)之一;二是起導(dǎo)電作用，蓄電池使用時(shí)通過電解液中離子的轉(zhuǎn)移，起到導(dǎo)電作用，使化學(xué)反應(yīng)得以順利進(jìn)行。
4、安全閥是免維護(hù)鉛酸蓄電池關(guān)鍵部件之一，位于蓄電池頂部，它起到作用在四個(gè)方面：
1）安全作用，即當(dāng)蓄電池使用過程中內(nèi)部產(chǎn)生的氣體氣壓達(dá)到安全閥壓力，開閥將壓力釋放，防止產(chǎn)
2）密封作用，當(dāng)蓄電池內(nèi)壓低于安全閥的閉閥壓力時(shí)安全閥關(guān)閉，防止內(nèi)部氣體酸霧往外泄露，同時(shí)也防止空氣進(jìn)入電池造成不良影響。
3）確保免維護(hù)鉛酸蓄電池正常內(nèi)壓，促使蓄電池內(nèi)氧氣復(fù)合，減少失水。
4）防爆作用，某些安全閥裝有防酸發(fā)、防暴片。如理士蓄電池。
此外，安全閥結(jié)構(gòu)類型有很多，主要有帽式、傘狀、片狀等。常見的是由彈性較好的膠皮制作成帽式筏，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用故障率也低，因此被廣泛采用。
江蘇理士免維護(hù)鉛酸蓄電池的主要構(gòu)成
1)充電電流曲線:在充電開始階段,充電電流是一個(gè)恒定值,隨著充電時(shí)間的推移,充電電流逐漸下降,并最終趨于0。這是由于在放電過程中,理士蓄電池內(nèi)的電荷大量流失,由放電轉(zhuǎn)變?yōu)槌潆姇r(shí),電荷的增長(zhǎng)速度較快,化學(xué)反應(yīng)將產(chǎn)生大量的氣體和熱量,對(duì)于密封電池來說,即使通過安全閥可以將氣體和熱量排放掉,但氫離子和水將同時(shí)損失掉,使電池的儲(chǔ)能下降,因此必須限定充電的電流值,隨著電池容量的恢復(fù),充電電流將自動(dòng)下降。充電電流下降10mA/Ah以下時(shí)即認(rèn)為電池已基本充滿,轉(zhuǎn)入浮充電狀態(tài)。電池放電越深,則恒流充電的時(shí)間越長(zhǎng),反之則較短。
2)充電電壓曲線:在電池恒流充電階段,電池的電壓始終是上升的,因此有時(shí)又稱為升壓充電。當(dāng)恒流充電結(jié)束時(shí),電池的電壓基本保持不變,稱為恒壓充電。在恒壓充電階段,電池的電流逐漸減小,并最終趨于0,結(jié)束恒壓充電階段,轉(zhuǎn)入浮充電,以保持電池的儲(chǔ)能,防止電池的自放電。
3)充電容量曲線:在恒流充電階段,電池的容量基本呈線性增長(zhǎng);在恒壓充電階段,容量增長(zhǎng)的速度減慢;恒壓充電結(jié)束后,容量基本恢復(fù)到100%大約需要24小時(shí)左右;轉(zhuǎn)入浮充電后,容量基本不再明顯增長(zhǎng)。由充電曲線還可以看到一組虛線,是理士蓄電池放電50%后的充電特性,與100%放電后的充電特性相比,恒流充電時(shí)間明顯縮短,恒壓充電9小時(shí)左右,容量基本恢復(fù)到100%。由以上可知:
恒流充電是為了恢復(fù)電池的電壓;
恒壓充電是為了恢復(fù)電池的儲(chǔ)能;
浮充電是為了抑制電池的自放電或保持儲(chǔ)能。
UPS設(shè)計(jì)的電池放電容量通常為50%～70%額定容量,一般放電后最好連續(xù)充電24小時(shí)。無論50%放電還是100%放電,恒流充電都是0.1C10(6A),恒壓充電都是6.75V(2.25V/cell),這是在25環(huán)境溫度下進(jìn)行的。如果溫度上升,則充電電壓必須下降;否則電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)會(huì)加強(qiáng),產(chǎn)生大量的氣體,使電池內(nèi)的壓力增加,并經(jīng)減壓閥將氣體釋放,使電池內(nèi)的電解液減少,將造成電池的提早老化,減少電池的使用壽命。許多品牌UPS正是根據(jù)這一原理,設(shè)計(jì)了浮充電壓隨溫度而變化的功能,以優(yōu)化理士蓄電池的使用壽命。
特點(diǎn)
1）使用壽命長(zhǎng)
高強(qiáng)度緊裝配工藝，提高電池裝配緊度，防止活物質(zhì)脫落，提高電池使用壽命。
低酸比重電液，提高電池充電接受能力，增強(qiáng)電池深放電循環(huán)能力。
增多酸量設(shè)計(jì)，確保電池不會(huì)因電解液枯竭縮短電池使用壽命。
因此GFM系列蓄電池的正常浮充設(shè)計(jì)壽命可達(dá)15年以上(25℃)
（2）高倍率放電性能優(yōu)良
高強(qiáng)度緊裝配工藝，電池內(nèi)阻極小，大電流放電特性優(yōu)良，比一般電池提高20[%]以上。
（3）自放電低
高純度原料和特殊造工藝，自放電很小，室溫儲(chǔ)存半年以上也可無需補(bǔ)電。
（4）維護(hù)簡(jiǎn)單
特殊氧氣吸收循環(huán)設(shè)計(jì)，克服了電池在充電過程中電解失水的現(xiàn)象，在使用過程中電解液水份含量幾乎沒有變化，因此電池在使用過程中完全無需補(bǔ)水，維護(hù)簡(jiǎn)單。
（5）安全性高
電池內(nèi)部裝有特制安全閥，能有效隔離外部火花，不會(huì)引起電池內(nèi)部發(fā)生爆炸。
（6）安裝簡(jiǎn)捷
電池立式、側(cè)臥、疊層安裝均可，安裝時(shí)占地面積小，靈活方便。
（7）潔凈環(huán)保
電池使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生酸霧，對(duì)周圍環(huán)境和配套設(shè)計(jì)無腐蝕，可直接將電池安裝在辦公室或配套設(shè)備房?jī)?nèi)，無需作防腐處理。
特性
o蓄電池具有自放電效應(yīng)。從生產(chǎn)制造車間到用戶使用，大約要延誤數(shù)月的時(shí)間。以PA-NASONIC蓄電池為例，在30℃的環(huán)境溫度下貯藏8個(gè)月，蓄電池的殘存容量?jī)H為出廠時(shí)的一半，因此對(duì)于新購(gòu)買的與配套的蓄電池，一般要進(jìn)行一次較長(zhǎng)時(shí)間的充電，這叫做初充電。蓄電池的初充電電流大小應(yīng)按0.1C來充電，蓄電池在放電終了后可進(jìn)行再充電，這叫正常充電。目前在UPS中普遍采用兩種充電方式:浮充和脈充。所謂浮充電是指整流器的輸出與蓄電池并聯(lián)工作，并同時(shí)向負(fù)載供電，實(shí)際上此時(shí)整流器提供的電流分兩路，一路送給負(fù)載，另一路送給蓄電池，以補(bǔ)充蓄電池自身內(nèi)部損耗，浮充充電工作方式接線簡(jiǎn)單，對(duì)改善UPS輸出瞬態(tài)響應(yīng)特性有好處。脈沖充電的特點(diǎn)是充電電流隨蓄電池容量而變化，用這種方式充電，可以縮短充電時(shí)間。
1.充電電壓
由于UPS蓄電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態(tài)，只有停電時(shí)才會(huì)放電。為延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制，蓄電池充滿后即轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。
對(duì)于端電壓為12V的蓄電池，正常的浮充電壓在13.5~13.8V之間。浮充電壓過低，蓄電池充不滿，浮充電壓過高，會(huì)造成過電壓充電。當(dāng)浮充電壓超過14V時(shí)，即認(rèn)為是過電壓充電。嚴(yán)禁對(duì)蓄電池組過電壓充電，因?yàn)檫^電壓充電會(huì)造成蓄電池中的電解液所含的水被電解成氫和氧而逸出，使電解液濃度增大，導(dǎo)致蓄電池壽命縮短，甚至損壞。
2.充電電流
蓄電池充電電流一般以C來表示，C的實(shí)際值與蓄電池容量有關(guān)。舉例來講，如果是100Ah的蓄電池:C為100A。松下鉛酸免維護(hù)蓄電池的最佳充電電流為0.1C左右，充電電流決不能大于0.3C。充電電流過大或過小都會(huì)影響蓄電池的使用壽命。
理想的充電電流應(yīng)采用分階段定流充電方式，即在充電初期采用較大的電流，充電一定時(shí)間后，改為較小的電流，至充電末期改用更小的電流。充電電流的設(shè)計(jì)一般為0.1C，當(dāng)充電電流超過0.3C時(shí)可認(rèn)為是過電流充電。避免用快速充電器充電，否則會(huì)使蓄電池處于“瞬時(shí)過電流充電”和“瞬時(shí)過電壓充電”狀態(tài)，造成蓄電池可供使用電量下降甚至損壞蓄電池。過電流充電會(huì)導(dǎo)致蓄電池極板彎曲，活性物質(zhì)脫落，造成蓄電池供電容量下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞蓄電池。
3.充電方式
鉛酸蓄電池放電產(chǎn)物是硫酸鉛，若不及時(shí)轉(zhuǎn)化掉，會(huì)使蓄電池處于充電不足狀態(tài)，從而降低蓄電池放電容量和縮短蓄電池使用壽命。因此，必須使蓄電池組處于充足電狀態(tài)。對(duì)不同情況，可分浮充和均充。
(1)浮充充電。在線式蓄電池組是長(zhǎng)期并聯(lián)在充電器和負(fù)載線路上，作為后備電源的工作方式。一般情況下，都采用浮充充電，單體蓄電池電壓控制在2.25V(相對(duì)于2V蓄電池)，并定期觀察、記錄浮充電壓變化。如果單體蓄電池電壓偏低，說明蓄電池充電不足，容量不夠，應(yīng)注意跟蹤。
(2)均衡充電。所謂均衡充電是把每個(gè)蓄電池單元并聯(lián)起來，用統(tǒng)一的充電電壓進(jìn)行充電。如果蓄電池組在浮充過程中存在落后蓄電池(單體電壓低于2.20V，相對(duì)于2V蓄電池)，或浮充3個(gè)月后，宜進(jìn)行均充過程，其單體蓄電池控制在2.35V，充6~8h(注意，一次均充時(shí)間不宜太長(zhǎng))，然后調(diào)回到浮充電壓值，再觀察落后蓄電池電壓變化，如電壓仍未到位，相隔兩周后再均充一次。一般情況下，新的蓄電池組經(jīng)過6個(gè)月浮充、均充后，其電壓會(huì)趨于一致。均衡充電電流一般選0.3C或略小于0.3C。額定電壓為12V的蓄電池，均衡充電電壓一般選14.5V。
當(dāng)UPS的蓄電池在使用中遇到下述情況之一時(shí)，要想恢復(fù)蓄電池的可充放電特性，應(yīng)采用均衡充電的辦法來解決。
1)過量放電使得蓄電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電終了電壓。對(duì)12V的M型鉛酸蓄電池而言，其放電終了電壓為10.5V左右。
2)UPS蓄電池組中，各蓄電池單元之間的端電壓差別超過1V左右。
3)長(zhǎng)時(shí)間放置不用，超過靜態(tài)存儲(chǔ)時(shí)間的蓄電池。常溫環(huán)境，一般UPS蓄電池的靜態(tài)存儲(chǔ)時(shí)間為9個(gè)月。當(dāng)溫度為31~40℃時(shí)，靜態(tài)存儲(chǔ)時(shí)間為5個(gè)月(包括新購(gòu)蓄電池)。
4)重新更換了電解液的蓄電池。
5)放電后末能及時(shí)充電的蓄電池。
6)長(zhǎng)期工作于浮充狀態(tài)(即UPS長(zhǎng)期工作于市電狀態(tài))并超過靜態(tài)存儲(chǔ)時(shí)間。
7)不慎放電，將蓄電池端電壓放至低于終止電壓。
對(duì)于NP6-12型密封式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓為14V左右，最大允許的均衡充電電流小于0.28C；對(duì)于LCL12V24P型密封式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓為14V左右最大允許的均衡充電電流小于8A。
(8)溫度補(bǔ)償。雖然蓄電池的工作溫度范圍很寬，可在-15~+45℃范圍內(nèi)運(yùn)行，但是蓄電池運(yùn)行最佳環(huán)境溫度為25℃左右，如果環(huán)境溫度變化較大，需用溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償(-3mV/℃)。
(9充電操作。蓄電池的初充電電流大小一般按說明書中的規(guī)定值，或按額定容量1/10的電流來進(jìn)行。使用中正常充電時(shí)，最好采用分級(jí)定流充電方式，即在充電初期用較大電流，充電一定時(shí)間后，改用較小電流，至于充電后期，改用更小電流。這種充電方法的充電效率較高，它所需充電時(shí)間較短，充電效果也好，對(duì)延長(zhǎng)蓄電池壽命有利。有的新型智UPS采用定期自動(dòng)監(jiān)測(cè)及循環(huán)充電的方式進(jìn)行對(duì)蓄電池充電，以延長(zhǎng)蓄電池壽命。
(10)治療性充放電。對(duì)于蓄電池治療性充放電過程，從放電容量和蓄電池電壓值判斷每只蓄電池的“健康情況”，因?yàn)椴煌烹娙萘窟^程中每只蓄電池的電壓變化就代表了該蓄電池"健康"狀況，如有不合格的蓄電池，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。
有些UPS蓄電池欠電壓是由于UPS逆變器末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路損壞，造成蓄電池放電所致。若在修好電路故障后，應(yīng)及時(shí)將蓄電池接入原電路充電，仍然會(huì)使蓄電池復(fù)好如初。問題在于欠電壓的蓄電池?zé)o法使UPS啟動(dòng)成功。此時(shí)，可用如下辦法解決:
1)先用好的蓄電池將UPS啟動(dòng)到市電狀態(tài)后，再撤掉好蓄電池?fù)Q上待充電的欠電壓蓄電池。在調(diào)換蓄電池時(shí)，要求UPS空載運(yùn)行。一般UPS迸入市電狀態(tài)后，只要保持輸入市電正常，撤掉蓄電池不會(huì)影響市電供電狀態(tài)。給欠電壓的蓄電池充電過程中，應(yīng)注意觀察蓄電池的充電電流。
2)將欠電壓的蓄電池先充電到10.5V(相對(duì)于12V蓄電池)以上，便可使UPS成功啟動(dòng)。15000975843Q1113863524
4.放電要求
蓄電池實(shí)際放出的容量與放電電流有關(guān)，放電電流越大，蓄電池的效率越低。例如，12V/24Ah的蓄電池當(dāng)放電電流為0.4C時(shí)，放電至終止電壓的時(shí)間是1小時(shí)50分，實(shí)際輸出容量17.6Ah，效率為73.3[%]。當(dāng)放電電流為7C時(shí)，放電至終止電壓的時(shí)間僅為20s，實(shí)際輸出容量0.93Ah，效率為3.9[%]。所以應(yīng)避免大電流放電，以提高蓄電池的效率。一般電路設(shè)計(jì)和用戶選擇負(fù)載時(shí)，都要保護(hù)UPS蓄電池逆變放電電流不超過2C。