目前UPS已经广泛使用在各个经济领域,在通信、电子商务、金融、医疗、石化、工业自动化等领域起到重要的作用,不仅是保护UPS所带的负载本身,更重要是保护负载所生产出来的产品,如电脑中的数据。蓄电池作为UPS中的重要组成部分,对于标准时间机器,一般约占UPS电源总成本的1/4,对于长时间UPS电源而言,蓄电池的成本可能超过UPS电源主机的成本。由于蓄电池本身或者电池管理上的原因,目前有许多UPS电源故障是由蓄电池引起(1/3)。有必要加强对蓄电池特性的了解,正确选配和使用耐普蓄电池,尽可能地延长蓄电池的使用寿命。如何管理蓄电池成为各个UPS厂家重点研究的问题。
2 耐普电池的特性
2.1铅酸蓄电池的工作原理
UPS蓄电池大多采用铅酸蓄电池(下同),NPP蓄电池是一种将化学能和电能相互转化的装置,耐普蓄电池需先用直流电源对其充电,将电能转化为化学能储存起来,蓄电池阳极的活性物质是二氧化铅(PbO2)阴极的活性物质是是铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4)。其化学反应式电池是由单个的“原电池”组成,每个原电池的电压大约是2V,一个12V的电池由6个原电池组成。
2.2免维护封密式
免维护铅酸蓄电池,具有敞口式铅酸蓄电池所有的优点,所谓免维护,是相对敞口式电池需要经常加水而言的。整个npp电池是全封闭的(电池的氧化还原反应均在密闭的外壳内部循环进行),免维电池没有“有害气体”溢出。不需进行加水等日常的运行维护。可以安装在主机房,适合无人之手值守机房。
耐普NPP蓄电池NP2-200/2V200AH精密仪器
第一,基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律,使蓄电池频繁充放电,是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个Zui主要原因。
根据对基站报废蓄电池解剖情况来看,导致蓄电池寿命终止的原因在于蓄电池负极板的硫酸盐化,这是耐普蓄电池早期容量衰竭(PCL)的一种典型现象。笔者以为造成蓄电池负极板产生硫酸盐化的原因可能有以下两个方面:
(1)基站停电频次过高,一天内停电数次,甚至连续停电数天,使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电,蓄电池出现欠充。如连续多次发生欠充,将造成蓄电池容量累积性亏损,则该基站的蓄电池容量将在较短时间内下降,其使用寿命将较快终止。蓄电池容量下降的速度与该基站蓄电池连续欠充的次数成一定的正比关系。造成蓄电池容量下降的内在原因在于,电池放电后在未充足电的情况下又放电,正、负极在放电后天生的硫酸铅未能分别完全恢复成二氧化铅和金属铅的情况下,正、负极板又放电,使蓄电池产生欠充,连续多次欠充,使负极板逐步硫酸盐化,产生不可逆转的结晶硫酸铅,特别是在蓄电池处于深度过放电的情况下,蓄电池负极板的硫酸盐化将更严重,硫酸盐化的速度将更快,造成负极板表面被屏蔽,其功能逐步下降直至失效,导致蓄电池使用寿命下降直至终止。从现有基站蓄电池实际使用情况分析,广州耐普蓄电池发生累计欠充可能性是存在的。蓄电池虽存在多次欠充,但二次欠充或多次欠充不是有规律连续发生的,电池发生累计欠充可能性及概率有多大,有待确定。
(2)一个观点,造成基站蓄电池容量下降、使用寿命缩短的Zui主要原因是由蓄电池负极板硫酸化引起的,蓄电池累计欠充将导致负极板硫酸化外,蓄电池充放电循环次数增加或一定时间内充放电循环过度频繁是否也将导致负极板硫酸化,或者是导致负极板硫酸化的一个重要因素。
当然造成蓄电池负极板硫酸化原因除上述原因外还有多种因素,如电解液或玻璃纤维棉杂质超标,使电池自放电速率加快。浮充或均衡电压过低,使部分硫酸铅晶体不能被溶解。经常放电过量或经常小电流深放电,使蓄电池初期充电效率下降。电池工作环境温度过高,杂质离子更为活跃,加速电池自放电。
根据目前电池生产厂家的规模、生产工艺及技术水平,造成基站蓄电池负极板硫酸化主要原因不在于产品质量,因在蓄电池正常使用情况下,蓄电池负极板硫酸化的时间较长,从而造成蓄电池容量难以恢复。从使用情况分析,不同生产厂家,不管进口或国产电池,都存在该题目。造成基站蓄电池负极板硫酸化的主要原因在基站频繁停电,经常过放电和小电流的深度过放电,造成蓄电池欠充,欠充连续多次的发生,形成蓄电池累计欠充,基站充放电循环次数过度频繁,从而造成负极板不可逆转的硫酸化。负极板的硫酸化是目前影响基站蓄电池容量下降,使用寿命缩短的主要原因所在。