科士達免維護鉛酸蓄電池的工作原理

鉛酸蓄電池的基本介紹：

據了解傳統的鉛酸蓄電池是開口式結構，電池在使用過程中，有氫氣和氧氣以及酸霧逸出，不僅污染環境還具有危險性，維護時需要加水、加酸，如今已經逐漸被市場淘汰。

現在UPS供電系統中蓄電池大多采用閥控式密封鉛酸蓄電池。閥控式鉛酸蓄電池的主要優點是在充電時正極板上產生的氧氣，通過再化合反應在負極板上還原成水，使用時在規定浮充壽命期內不必加水維護，所以又稱為免維護鉛酸蓄電池。可見，免維護只是與普通蓄電池相比，運行中免去了添加純水或蒸餾水，調整電解液液面的項目，并非免去一切維護工作。

閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理，基本上沿襲于傳統的鉛酸蓄電池，其正極活性物質是二氧化鉛（PbO2），負極活性物質是海綿狀鉛（Pb），電解液是稀硫酸（H2SO4），其電極反應方程式如下：

 PbO2+2H2SO4+Pb≒2PbSO4+2H2O　　

目前閥控式密封鉛酸科士達蓄電池主要有兩類：

一：玻璃纖維隔板陰極吸收式密封鉛蓄電池（如GNB、霍克電池）

二： 硅凝膠密封鉛蓄電池（如深圳的科士達電池）。

兩種電池極板相同：正極板柵采用鉛鈣錫鋁四元合金或低銻多元合金，負極板柵采用鉛鈣錫鋁四元合金。并使用緊裝配和貧液設計，在電池的上蓋中設置了一個單向的安全閥。由于采用無銻的鉛鈣錫鋁四元合金，提高了負極析氫過電位，從而抑制氫氣的析出，同時，采用特制安全閥使電池保持一定的內壓。
兩種電池隔板不同：即分別采用超細玻璃纖維棉（AGM）隔板和硅凝膠二種不同方式來“固定”硫酸電解液。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的，但給正極析出的氧氣到達負極提供的通道是不同的。對AGM密封鉛酸蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進入電解液。

正極生成的氧氣就是通過這部分孔隙到達負極而被負極吸收的。對膠體密封鉛酸蓄電池而言，電池內的硅凝膠是以SiO2質點作為骨架構成的三維多孔網狀結構，它將電解液包藏在里邊。科士達蓄電池灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進一步收縮，使凝膠出現裂縫貫穿于正負極板之間，給正極析出的氧氣提供了到達負極的通道。

由此看出，兩種電池的區別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達負極通道的方式有所不同，因而兩種電池的性能也各有千秋。

科士達蓄電池工作原理說明：

科士達蓄電池在正常情況下處于靜態存放、備用工作狀態，為防止用戶在*不知情的情況下，由于市電供電中斷而造成UPS在極短時間內進入“蓄電池電壓過低自動關機”的工作狀態，從而停止向負載供電。

這就要求維護人員不僅需要每日按照規定的時間段進行現場查看，還需要將蓄電池管理納入UPS監控系統，UPS實時對電池的狀態進行檢測，并將電池的相關信息通過網絡傳送到值班室或控制室以便工作人員了解電池的狀態，以保證電池的工作質量。為了提高電池的使用壽命，減少維護工作，降低維護成本。

應建立良好的電池維護系統，一定要具備：
（1）自動均/浮充轉換。即供電正常時對電池進行均恒充電。電池放電后自動對電池進行均恒充電，當電池充滿后，自動轉為浮充電。
（2）充電限流。采取先恒流后恒壓的充電方式。充電初期，充電電流較大，UPS根據所配置的蓄電池電池容量，自動將充電電流限制在0.1～0.2C，對蓄電池進行恒流充電，確保蓄電池充電時安全快速。當蓄電池容量達到80%以后，UPS轉為浮充電壓對蓄電池進行恒壓充電。
（3）后備時間顯示及低電壓報警。當UPS由于各種原因切換到蓄電池供電時，用戶需要及時地了解系統的后備時間，且采取相應的措施。當科士達蓄電池電壓降到低*，報警通知用戶，然后自動關機以防止蓄電池深度放電。
（4）溫度補償。環境溫度變化時，必須對浮充電壓進行校正，校正系數為18mV/℃（標稱12V的電池）。為簡單計，可以分級校正。
電池靜置時，溫度太高，電池的自放電加劇。電池使用條件推薦為20℃～25℃，溫度太低，電池放電容量降低，充電接受能力下降。溫度太高，反應加劇，導致失水，極板腐蝕加劇。電池的充電電壓通過溫度補償來改變，溫度高時，充電電壓降低，使科士達蓄電池處于浮充狀態。