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蓄电池介绍
电池的构成与工作原理
蓄电池是将电能转换为化学能储存起来,用电时再将化学能转变为电能的一种直流电源体。它是电池中一种(电池按其使用特点分为原电池、蓄电池、储备电池和燃料电池),是可以再充电和反复使用的电池,故称蓄电池或二次电池。
所有电池均由正极、负极、电解质、隔膜和容器5个主要部分组成。都是通过氧化还原反应进行能量转换。
电池的正极活性物质通常是各种金属氧化物:卤素及卤化物,氧或含氧酸盐等,负极活性物质则用各种电位较负的金属或氢。
电解质溶液采用酸、碱和盐的水溶液,或采用固体电解质。
电池工作时,负极活性物质发生电化学氧化反应,释放出电子,在两极间电位差的作用下,电子由负极经外线路传递到正极,正活性物质则接受电子发生电化学还原反应:
同时电解质中的离子通过扩散和电迁移在电池内部传输电流。
隔膜的作用是把正、负极隔开,防止短路。隔膜一般采用微孔橡胶、塑料、纤维素薄膜等。
电池的容器采用橡胶、塑料、不锈钢等耐腐蚀材料。
特点
●在整个使用寿命期间,蓄电池无需添加水、调整酸比重等维护工作,即具有“免维护”功能;
●不漏液、无酸雾、不腐蚀设备;
●自放电小;
●使用寿命长,NP系列设计使用寿命为5年,GM系列为15年;
●结构紧凑,密封良好,抗震动,比容量高;
●适应环境温度广(-35℃~45℃);
●安全防爆;
●内阻小,大电流放电特性好;
●电荷出厂,使用方便;
●无游离电解液,侧倒90度仍可使用;
独特配方,深放电恢复性能好;
应用领域
●警报系统●应急照明系统
●电子仪器●铁路、船舶
●邮电通信●电子系统
●太阳能、风能发电系统●大型UPS及计算机备用电源
●消防备用电源●峰值负载补偿储能装置
●蓄电池的使用与维护
(1)、蓄电池的类型及其优缺点
蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度,然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间(MTBF)最短的一种器件。如果用户能够正常使用和维护,就能够延长其使用寿命,反之其使用寿命会显著缩短,蓄电池的种类一般为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等,它们各自的特点如下表所示。
不同种类蓄电池的优缺点比较
种类
概述
优缺点
铅酸电池
1、一般型电池,也称汽车用电池
2、需加水维护
3、寿命1~3年
1、充放电时会产生氢气,安置地点须设置排风管以免造成危害
2、电解液显酸性,会腐蚀金属
3、需经常加水维护
铅酸免维
护电池
1、新型电池
2、无需加水
3、寿命NP系列可达3~5年、GM系列可达15年
1、密封式,充电时不会产生任何有害气体
2、摆设容易,不需考虑安置地点通风问题
3、免保养、免维护
4、放电率高,特性稳定
镍镉电池
1、高级电池、用于特殊场合及特殊设备上
2、需加水
1、水为介质,充放电不会产生有害气体
2、失水率低,但需要固定时间加水及保养
3、寿命20~40年
3、放电特性最佳
4、可防置于任何恶劣环境
考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本因素,一般选择铅酸免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选择劣质电池,因为这样做会影响整个系统的可靠性,并可能因此造成更大的损失。
(2)、蓄电