UPS電池的種類和工作原理
UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時間內輸出大電流的特性。目前,在線運行的蓄電池基本上有兩種,它們都屬于鉛酸蓄電池。
1. 防酸隔爆鉛酸蓄電池
這種電池在早期的UPS系統中使用較多,只要維護得當,會有較長的使用壽命,但由于在運行中存在大量的電解液水分散失,需經常性地測量電解液的溫度、密度,往電池內部添加蒸餾水,維護工作量極大,現在的UPS系統中已很少配用。
電池化學反應式如下:
PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4
由此化學反應式得知,鉛酸蓄電池在放電之后,電解液因與正負極板生成PbSO而耗用硫酸,其結果電解液比重下降。反之充電時,正負極板之硫酸鉛中之硫酸漸漸被釋出,電解液硫酸濃度逐漸加大而比重上升。通常一般鉛酸電池于充電末期,正負極板都已還原成二氧化鉛及海綿狀鉛,此后之充電幾乎是在電解電解液之水而生成氧氣(陽極)及氫氣(陰極)逸出,其結果電解液減少,此所以為一般液式鉛酸電池需要經常補水之原因。
2. 閥控式密封鉛酸蓄電池(VIqLA)
因其體積較小,密封性能好、絕少維護而被廣泛應用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內部電解液流動有兩種技術方法:一種技術是將硫酸電解液與SiO:膠體混合后充滿電池內部,制成膠體電池(簡稱GEL)。這類產品產量較低,約占VRLA電池總量的15% ;另一種技術是利用超細玻璃棉將電解液不飽和地吸附住,制成吸液式電池或貧液式電池(簡稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能,在UPS系統中較多采用,國內廠家也大多生產AGM 蓄電池。
一般閥控式密封鉛酸蓄電池工作過程中陽極產生氧氣,而陰極尚未變成海綿狀鉛,亦即尚未充電完成,所以并未產生氫氣,此時陽極產生之氧氣迅速與陰極作用還原成水,是故水份不損耗,此即閥調式鉛酸電池免保養(yǎng)理由。
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