shepell蓄電池西普電池技術公司

1、容量

　　電池容量是指電池儲存電量的數量，以符號C表示。常用的單位為安培小時，簡稱安時(Ah)或毫安時(mAh)，電池的容量可以分為額定容量(標稱容量)、實際容量。

　　(1)實際量

　　實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為Ah。

　　(2)額定容量

　　額定容量是電池規定在在25℃環境溫度下，以10小時率電流放電，應該放出限度的電量(Ah)放電率是針對蓄電池放電電流大小，分為時間率和電流率，放電終止電壓。鉛蓄電池以一定的放電率在25℃環境溫度下放電至能再反復充電使用的電壓稱為放電終了電壓，額定容量，固定鉛酸蓄電池規定在25℃環境下，以10小時率電流放電至終了電壓所能達到的額定容量。10小時率額定容量用C10表示。

　　2、儲存性能

　　蓄電池在貯存期間，由于電池內存在雜質，如正電性的金屬離子，這些雜質可與負極活性物質組成微電池，發生負極金屬溶解和氫氣的析出。又如溶液中及從正極板柵溶解的雜質，若其標準電極電位介于正極和負極標準電極電位之間，則會被正極氧化，又會被負極還原。所以有害雜質的存在，使正極和負極活性物質逐漸被消耗，而造成電池喪失容量，這種現象稱為自放電。

　　電池自放電率用單位時間內容量降低的百分數表示：即用電池貯存前(C10’)(C10”)容量差值和貯存時間T(天、月)的容量百分數表示。

　　3、循環壽命

　　蓄電池經歷充電和放電，稱為循環(一個周期)。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規定值之前，電池所能承受的循環次數，稱為循環壽命，各種蓄電池使用循環次數都有差異，傳統固定型鉛酸電池約為500~600次，起動型鉛酸電池約為300~500次。閥控式密封鉛酸電池循環壽命為1000~1200次。

　　影響循環壽命的因素一是廠家產品的性能，二是維護工作的質量，固定型鉛電池用壽命，還可以用浮充壽命(年)來衡量，閥控式密封鉛酸電池浮充壽命在10年以上，對于起動型鉛酸蓄電池，按我國機電部頒標準，采用過充電耐久能力及循環耐久能力單元數來表示壽命，而不采用循環次數表示壽命。即過充電單元數應在4以上，循環耐久能力單元數應在3以上。

　　4、內阻

　　電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻，極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在，使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓，充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。

　　電池的內阻不是常數，在充放電過程中隨時間不斷變化，因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變，歐姆電阻遵守歐姆定律，極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關系，常隨電流密度的對數增大而線性增大。

　　5、電池電動勢、開路電壓、工作電壓

　　當蓄電池用導體在外部接通時，正極和負極的電化反應自發地進行，倘若電池中電能與化學能轉換達到平衡時，正極的平衡電極電勢與負極平衡電極電勢的差值，便是電池電動勢，它在數值上等于達到穩定值時的開路電壓。

　　電動勢與單位電量的乘積，表示單位電量所能作的電功，但電池電動熱與開路電壓意義不同：電動勢可依據電池中的反應利用熱力學計算或通過測量計算，有明確的物理意義。后者只在數字上近于電動勢，需視電池的可逆程度而定，電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極電極電勢與負極電極電勢之差，電池工作電壓是指電池有電流通過(閉路)的端電壓。

　　在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓，電池在接通負載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。

　　數據中心機房中鉛酸蓄電池的優缺點：

　　鉛酸蓄電池作為存儲電能的裝置，它具有電動勢能高、充放電可逆性好、使用溫度范圍廣、原材料豐富廉價等特點，獲得了廣泛的應用，盡管鉛酸蓄電池具有這些優點，但是在數據中心里，大規模的鉛酸蓄電池應用也暴露出了其缺點，其重量造成的機房承重問題、維修要求高、相對壽命短、并且還富含毒性。

　　1、鉛酸蓄電池的優缺點

　　從150年前只鉛酸蓄電池問世至今，它依然是三首眩的備用能源存儲解決方案，能夠有效地滿足數據中心獨特的供電需求，其經濟特性還沒有其他主流技術可以匹敵，鉛酸蓄電池在數據中心的使用情況不像****車、電動車等，能獲得正常穩定的使用，而是大部分時間處于閑置狀態，鉛酸蓄電池先用直流電源對其充電，將電能轉化為化學能儲存起來，當市電中短時，UPS依靠儲存在蓄電池中的能量維持其逆變器的正常工作，在此期間，鉛酸蓄電池可以提供充足的備份時間，當市電恢復后，蓄電池又進行充電，然后進入等后期，另外，鉛酸蓄電池價格相對較低，是目前成本效益的電能儲存解決方案。

　　2、鉛酸蓄電池也有一些較為突出的缺點：

　　(1)高昂的維修費用

　　目前的UPS產品所使用的蓄電池通常叫做“免維護鉛酸蓄電池”，事實上，它們面年至少需要兩次檢查，以確保它們無腐蝕、工作狀態良好以及單只蓄電池之間連接緊密。

　　(2)可靠性的不可預見隱患

　　為了保障蓄電池的可靠性，的途徑是對蓄電池進行監測。然而每次測試蓄電池都會減少其容量并縮短其使用壽命。雖然現代的UPS內置電池測試方案可以減少這種磨損，但是并沒有消除。

　　(3)更換成本高

　　密封鉛酸蓄電池的使用壽命一般為4到5年，而UPS的壽命一般是它們的2到3倍，所以在UPS的一個完整生命周期里，數據中心需要把更換電池組的費用也做在初期的預算里。

　　(4)能量密度低

　　鉛酸蓄電池質量比較重，體積較大，一臺典型的中型UPS的電池組大約為5到8噸，需要考慮放置位置及承重問題。

　　(5)電池監測系統

　　蓄電池容量檢測時，無論是離線方式還是在線方式，都必須設置備用電源作為防范措施，以保證安全，但是，檢測時因為電池組數量多，放電時間長，放電后又要及時進行充電，所需的人力和電能消耗很大，對蓄電池本身也有一定的損耗。在操作過程中，在脫開和鏈接蓄電池及假負載時，由于電位差的村財似的操作帶有危險性。并且檢測過程相當復雜，費用昂貴。

　　(6)高處理成本

　　UPS的電池組里均含大量的劇毒，因此，處理淘汰掉的蓄電池需要昂貴的費用。通常，廢舊電池可用來循環再造，回收的蓄電池需要按照國家的要求做相應處理，其中包制造商回收時的運費，所以前期購置蓄電池組是應把后期的處置費用考慮進去。

蓄電池在UPS電源的成本當中所占的比重又較大，一般標準配置的UPS電源(10分鐘左右的備用供電)中蓄電池所占成本的比例為20%-25%，如果再延長備用時間，蓄電池的成本將急劇增加，甚至超過整個主機所占的比重。所以針對蓄電池的充放電控制應根據蓄電池本身的物理化學特性合理控制充放電，以的限度的保持蓄電池，延長其使用壽命。對于蓄電池的放電，人們幾乎無法控制其放電速率，因為在市電停電時人們無法預測用戶所帶的負載，人們所能做的只能控制蓄電池的放電電壓，及時地提醒用戶關機切除負載，防止蓄電池的過度放電。所以對蓄電池充電控制的研究就顯得非常有意義，制定合理的充電控制策略可以有效延長蓄電池的使用壽命，提高UPS電源的循環周期。  錢

　　UPS恒壓充電在充電后期，充電電流逐漸的減小，與其它充電方式相比，更接近于充電曲線。

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