中达电通蓄电池使用寿命及维护

现今的UPS系统智能化程度高，且使用免维护蓄电池，使用便利；使用过程还是要多加注意，才能保证使用中的安全。UPS正常工作对环境温度要求并不高，在0-40℃都可以，但是需要保持室内清洁、少尘，因为灰尘过多加上空气潮湿会导致主机工作不正常。
蓄电池对温度要求就比较高一些，使用的标准温度为25℃，温度不能超出15-30℃范围。温度过低会导致蓄电池的容量下降，温度每下降1℃,它的容量也会随着下降1%。放电容量会随温度升高而增加，但蓄电池的使用寿命会降低。如果蓄电池在高温下长期使用，温度每升高10℃,蓄电池的使用寿命也会减少约一半。中达电通蓄电池

使用主机的过程中，设置参数不可以随意改变。尤其是电池组的参数，将影响到电池的使用寿命。但是如果使用环境温度有所改变，浮充电压也要做相应的调整。一般标准为25℃，环境温度每升高1℃的时候，浮充电压应调整增加18mV (相对于12V的蓄电池)。没有外电，仅靠UPS系统自行供电的时候，最好避免带负载启动UPS,首先关断各负载，等UPS系统启动之后再开启负载。由于负载瞬间供电的时候会出现冲击电流的现象，如此多个负载的冲击电流再加上其他设备所需要的供电电流会使UPS造成瞬间过载，严重的时候将损坏变换器。如果可以的话，最好是将多个负载分然后一个个开启。

UPS系统按照使用要求功率余量并不大，使用的时候需要避免增加大功率的额外设备，不要长期运行在满负载状态下。

因为大功率UPS的电池组电压很高，可能出现电击危险，所以在安装电池连接和输出线的时候要有安全保障，需要采取绝缘工具，尤其是输出接点应有防触摸的措施。中达电通蓄电池
不管是在浮充工作状态还是在充电、放电检修测试状态，都需要保证电压、电流符合规定要求。电压太高或电流过大都可能会造成电池热失控或失水，电压、电流过小会造成电池亏电，都会影响电池的使用寿命，电压过大或者电流过大的影响会更大些。

在任何情况下，应该尽量防止电池短路或深度放电，放电深度越深，蓄电池的循环使用寿命就越短。在放电检修过程中，一般使蓄电池的放电容量达到蓄电池额定容量的50%即可。

对电池应该尽量避免大电流充放电，虽然说蓄电池在充电时可以接受大电流，但在实际操作中应该尽量避免，大电流充放电会造成充电极板膨胀变形，导致极板上活性物质脱落，内阻增大，温度升高，严重的时候会造成电池容量下降，蓄电池寿命大幅降低。中达电通蓄电池-台达中达电通(中国)股份有限公司

UPS在正常使用下，主机的维护主要是防尘和定期除尘; 其次就是检查一下各连接件和插接件有无松动和接触不牢。蓄电池组目前都采用了免维护电池，但这仅仅是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作，外部原因对蓄电池的影响并没有消除，对此维护和检修工作仍然是非常重要的，UPS系统的维护检修工作主要还是在电池部分。

平时每组电池中可以表示几只电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量。蓄电池维护中需经常检查清洁并检测电池两端电压、电池温度; 连接处有无松动、腐蚀现象，检测连接条压降; 电池外观是否完好，有无外壳变形和渗漏; 极柱、安全网同围是否有酸雾溢出。
当UPS系统出现故障的时候，应该先找到原因，分清是负载还是UPS系统，是主机还是电池组。虽说UPS主机有故障自检功能，但要维修故障点，仍需

做大量的分析、检测工作。对主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因然后排除故障后再重新启动，否则会接连发生相同的故障。上海中达电通蓄电池

不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池连在一起，否则可能会对整组电池带来不好的影响。寿命过期的电池组需要及时更换，以免影响到主机。
UPS的蓄电池各项性能指标
（一）蓄电池的额定电压 UPS所配蓄电池组的额定电压一般随输出容量的不同而有所不同，大容量的UPS所配蓄电池组的额定电压较小容量的UPS高些。小型后备式UPS多为24V，通信用UPS的蓄电池电压为48V，某些大中型UPS的蓄电池电压为72V、168V或220V等。
（二）蓄电池的备用时间 该项目指标是指当UPS所配置的蓄电池组满荷电状态的时候，在市电断电的时候，改由蓄电池组供电的状况下，UPS所配置的蓄电池组满荷电状态的时候，一般均给出满载后备的时间，有时还附加给出半载时间的后备时间。要注意的是该指标随蓄电池的荷店状态及蓄电池的新旧程度而有所变化。中达电通蓄电池
（三）蓄电池类型 现在的UPS一般采用阀控密封式铅酸蓄电池，早期的UPS产品也有采用镍铬碱性蓄电池的。这一方面是因为发空密封式铅酸蓄电池的性能比以前有较大改善，另一方面则是因为阀控密封式铅酸蓄电池的价格比镍铬蓄电池便宜。

（四）蓄电池充电电流限流范围 避免充电电流过大而损坏蓄电池，其典型值为2%-25%的标称输入电流。

由于UPS蓄电池对于UPS的正常使用占用很大的比重，那么对于广大UPS电源经销商和客户来说，怎么保管和维护UPS蓄电池尤其重要。以下具体介绍有效的维护方法：

1、保管时请注意温度不要低于-20℃和超过+40℃范围

2、保管电池时必须使电池在完全充电状态下进行保管。由于在运输途中或保存期内因自放电会损失一部分容量，使用时请随时补充电，以避免UPS蓄电池因长期自动放电所造成的容量减小。

3、长期保管时，为弥补保管期间的自放电，请进行补充电。

4、在超过40C条件下保管时，对电池寿命有很大影响，能避免时请尽量避免！

5、请在干燥低温，通风良好的地方进行保管。中达电通蓄电池-台达中达电通(中国)股份有限公司

6、如在保管或转移过程中电池包装不慎被水淋湿，应立即除掉包装纸箱，以避免被水打湿的纸箱成为导体造成电池放电或烧坏正极端子（因为水是导电的）。

7、定期对电池进行检查，如发现有灰尘等外观污染情况时，请用水或温水浸湿的布片进行清扫。不要用汽油、香蕉水等有机溶剂或油类进行清洗（避免对UPS蓄电池包装结构造成腐蚀），另外请避免使用化纤布。

8、浮充时，电池充电过程中总电压或指示盘上电压表的指标值偏离下表所示基准值时（±0.05V/单格）应调查原因并作处理。

　　当然我们不能忽略以下四点对UPS蓄电池可靠性的影响:

1、电池温度影响电池可靠性

　　温度对电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度，电池寿命就下降10％，所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。所有在线式和后备／在线混合式UPS比后备式或在线互动式UPS运行时发热量要大(所以前者要安装风扇)，这也是后备式或在线互动式UPS蓄电池更换周期相对较长的一个重要原因。

2、电池充电器设计影响电池可靠性中达电通蓄电池

　　电池充电器是UPS非常重要的一部分，电池的充电条件对电池寿命有很大影响。如果电池一直处于恒压或“浮”型电器充电状态，则UPS电池寿命能最大程度提高。事实上电池充电状态的寿命比单纯储存状态的寿命长得多。因为电池充电能延缓电池的自然老化过程，所以UPS无论运行还是停机状态都应让电池保持充电。

3、电池电压影响电池可靠性

　　电池是个单个的“原电池”组成，每一个原电池电压大约2伏，原电池串联起来就形成了电压较高的电池，一个12伏的电池由6个原电池组成，24伏的电池由12个原电池组成等等。UPS的电池充电时，每个串联起来的原电池都被充电。原电池性能稍微不同就会导致有些原电池充电电压比别的原电池高，这部分电池就会提前老化。只要串联起来的某一个原电池老人性能下降，则整个电池的性能就将同样下降。试验证明电池寿命和串联的原电池数量有关，电池电压就越高，老化的就越快。

UPS容量一定时，设计时应尽可能让电池电压最低，这样UPS蓄电池寿命就越长，对于电池电压一定时，应选择数量少电压原电池串联的电池，不要选择数量多电压低的原电池串联的电池。有些厂家（例如山特UPS、伊顿UPS、梅兰日兰UPS、APCUPS等多家国际知名厂家）UPS的电池电压比较高，这是因为容量一定时，电压越高，电流就越小，就可选用较细的导线和功率较小的半导体，从而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的电池电压一般为24￣96V。中达电通蓄电池

4、电池纹波电流影响电池可靠性

　　理想情况下，为了延长UPS蓄电池寿命，应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下电状态，充满电的电池会吸收很小的充电器电流，它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐，有些UPS的设计(很多在线式(特别针对山特UPS在线式，山特UPS互动在线式))使电池承受一些额外的小电流，称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的，因为据能量守恒原理，逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期，充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。

　　普通后备式、在线互动式或后备／铁磁式UPS不会有纹波电流，其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流，这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。

　　如果在线式UPS的电池在充电器和逆变器之间，那么电池就会有纹波电流，这是普通的“双变换”UPS。

　　如果用截止二极管、继电器、变换器或整流器把电池与逆变器隔离开，那么电池就不会有纹波电流。当然这种设计的UPS不总是一直“在线”，所以这种UPS被称为“混合后备／在线式”UPS。

　　相信大家对UPS蓄电池已经有了深刻的了解，因此我们可以这样认为：中达电通蓄电池

　　蓄电池是UPS系统中最不可靠的部分，但是UPS设计得好坏直接影响到电池的可靠性。让电池一直保持充电状态(即使UPS停机)能延长电池的寿命，尽量避免选用电池电压高的UPS。有的UPS设计会使电池产生纹波电流，造成电池不必要的过热。大多数UPS使用的电池都差不多，但UPS设计不同会大大影响电池的寿命。

UPS称为不间断电源,是因为停电的时候,它能快速转换到"逆变"状态,从而不会让在使用中的电脑因为突然停电未来得及存储而失去重要文件.不是用来当备用电源用的,如果你只是想在停电的时候可以用电,光买逆变器就够了。一般家用UPS里用的大多是，免维护型铅酸蓄电池。
蓄电池的四个发展阶段
普通铅酸蓄电池

在50年代，生产的铅蓄电池叫普通电池，当时的产品用户启用时都要有“初充电”工艺环节。电解液注入电池后，电池发热，待电解温度降下来后，进行第一次充电。充电后再放出容量，这个循环叫充放电循环。初充电的工艺过程在早期有6次充电5次放电之多，后随着技术的发展，充放电循环次数逐步减少。铁道部原机务局曾规定三充两放。

为什么要进行三充两放?

三充两放的目的是检测蓄电池的实际容量。

铅蓄电池电化反应方程式是：

PbO+2H2SO4+Pb=PbSO4+2H2O+PbSO4……

（1.1） 电池放电的条件是右边的三要素，缺一不可。放出的电容量是按桶板原理组成的，但新电池的放电却得不到应有的容量，这是因为负板Pb在硫酸电液注入前就被氧化了。中达电通蓄电池

2Pb+O2=2PbO …..

（1.2）在电池生产的化成工序中，生极板变成了熟极板，熟负极板上的铅具有高度活化性，从化成槽中取出后，可同空气中的氧迅速进行1.2式的反应，同时放出大量的热。于是，极板就由高势能状态降低为低势能状态，这个反应使负极板失去了活性。在潮湿的条件下，反应进行的十分迅速。经水洗干燥后，这种反应并没有停止。组装成电池，直到启用时仍在进行。注入硫酸电解液后。就再次发生电热反应。

PbO+H2SO4=PbSO4+H20+Q ……

（1.3） 这个反应使电池负极失去了电活性。初充电的充放电循环目的就是将负极板活化。

1.1.2发展到干荷电电池

为了给用户提供方便，取消初充电工艺环节，就需要保护负极板，使其在生产、储运过程中不被氧化。这就需要使负极板活性物质具有抗氧化能力，现在采取的技术措施是：

①.在铅膏配方中添加抗氧化剂，如松香、乙二酸。

②.将铅微粒包裹一层抗氧化剂，如油、硼酸。

只要将负极保护好，不使其氧化，这样就得到了在未注液前的干状态下就能保持其带电性的荷电极板，简称干荷电极板。用干荷电极板组装电池一旦注液，30分钟内电池就能达到80％的容量，电池就可投入使用。中达电通蓄电池

1.1.3.发展到免维护电池

在电池的使用中，常需要补充水，因为一旦缺水电池就损坏了。补水是件十分麻烦的事，因为许多用户在需要补水时找不到合格的电瓶水。

电池失水的原因是：

①物理失水：电解液会受热蒸发。

②化学失水：由于杂质存在，杂质与铅构成微电池，使水不断分解成气体。

③电化失水：过充电时，当充电电压超过2.3V时，水分解就发生。要减少其耗电量，必须将水的分解电压值提高。

在以上这三种失水形式中，后两种是主要的，最后一种原因造成失水的比例最大。

现已找到一种铅钙合金，使用铅钙合金制造电池时，水的分解电压就由2.3V提高到2.45V。如果将充电电压控制在2.45V以下，电池在使用时的耗水量就能降到很少，汽车电池充电电压是14.4V±0.1V，平均到每个单格为2.4±0.016V。现已做到汽车电池连续装车行驶6个月－8个月加一次水，生产厂家为了推销方便，把这个耗水量很低的电池起名为“免维护电池”，即“MF”电池，这是这种电池的商业名字。事实上，这种电池维护工作包括：检测技术状态、补充电、补水。只把加水周期延长了，对维护的要求高了，并不是真正意义的“免维护”。中达电通蓄电池

从技术角度分析，真正免维护电池是没有的。

1.1.4.发展到密闭电池

免维护电池的水耗电量能否再减少，使电池在整个使用期内不补水，在特殊情况下电池允许自由取向，立式、卧式都能工作。

密闭电池的关键是如何将电池中产生的气体在电池中重新合成为水。

密闭电池早在50年代就有，那时是采用金属钯作催化剂，使电池中的氢气和氧气在无焰状态下化合成水

H2+O2→H2O+Q ……1-4

由于化合是从高能态的气体转化成低能态的液体，所以会释放出大量的热，这些热量能使钯珠的温度达300℃左右。由于钯昂贵，电池使用条件十分严格，所以这种电池只有在特殊情况下使用，如潜艇、水电站等。

到70年代，又发展一种阴极吸收式密闭电池，这种电池消除气体的办法是，首先使电池尽可能不产生氢气H2，氧气O2是通过负极吸收转化成液体的成份。

转化过程如式1-5所示：

负极 充电

O2+Pb→PbO+H2SO4→PbSO4+H2O→Pb+H2SO4….1-5

消气过程是：在正极PbO2上充电时产生O2，同负极上Pb反应生成氧化铅PbO，PbO同电解液中的硫酸H2SO4反应生成硫酸铅PbSO4和水，负极上的PbSO4经充电又恢复成Pb，硫酸根SO2-4又一次进入电液，使电液密度值升高。中达电通蓄电池

在上述消气过程中，其关键是隔板必须是透气的。现采用的办法是利用玻璃毛毡的吸液性，在用玻璃毛毡制成的隔板中保持气相、液相、固相共存。这样，在正极上产生O2能通过毛毡上的气体通道，逐步扩散到负极上去。消除O2的过程是个动平衡的过程，产生O2的量与消除O2的量达到平衡时，电池使用才是安全的。

一旦发生过充电，产生O2的量大于消除O2的量，会使电池内气体压力越来越大，为了避免发生爆炸事故，电池顶盖上都设有安全阀，以防不测。所以这种电池都叫“阀控式阴极吸收密闭免维护电池”。
蓄电池安全操作
1.1电能

· 当蓄电池正、负电极两端极柱被金属导体(如：金属工具、金属导线、金属配件等)意外短接时，即发生蓄电池外部短路，会产生电弧造成极柱熔化，并引起熔化的铅合金飞溅，严重时产生大量热量引起燃烧。

· 预防：蓄电池装配使用金属工具或进行故障诊断使用金属导线时，避免蓄电池正负极柱直接短路。

· 防护：佩带防护眼镜和手套。中达电通蓄电池

· 紧急处理：燃烧时，使用活扳手或其他工具，立即断开蓄电池的外部短路金属导体，不要赤手接触，并使用灭火材料进行灭火。

1.2硫酸
蓄电池跌落或蓄电池过充电，造成壳体破裂，硫酸可能从破裂处的流出或溅出。

· 预防：小心搬运；垂直向上放置；按照补充电程序进行补充电。

· 防护：佩带防护眼镜和防酸衣服。

· 紧急处理：当皮肤接触到硫酸时，立即用大量的清水冲洗皮肤表面，并脱去受污染的衣服；当眼睛接触到硫酸时，立即用干净的水至少冲洗10分钟；当因不慎将硫酸溅入口腔内，可饮用大量的水或牛奶。必要时可找医生处理。

1.3排放的气体

· 蓄电池在充电、测试过程中，氧气和氢气的混合物会从排气孔中排出。如果环境中氢气的浓度超过4%，遇到明火、火花或高热就会发生爆炸。
预防：充电处保持通风。禁止吸烟，防止产生火花和明火。蓄电池充电结束后，要等半个小时后（使内部氢气充分释放）再去搬动电池，防止内部液体晃动时极板裸露，从而造成内部打火引燃氢气。

· 防护：佩带防护眼镜和防酸衣服。

· 紧急处理：蓄电池发生爆裂时，硫酸大量溅出，操作人员应立即用水冲洗硫酸溅落处；必要时，将被硫酸烧蚀的人员立即送医院处理。
蓄电池的安装方法及注意事项中达电通蓄电池
新的阀控式密封铅酸蓄电池安装方法会直接影响到蓄电池的日常运行以及维护工作，蓄电池正确的安装方法对性能和蓄电池使用寿命有很重要的关联。蓄电池正确的安装方法应该注意以下几条。

(1)蓄电池的选择方法 我们应该挑选同一厂家同、一型号、同批次的蓄电池，以保证各电池间各种性能的致性，应该尽量去选择单体的蓄电池，在使用和维护过程中能方便的观察每只电池的相关数据; 禁止将不同厂家、不同型号、不同种类、不同容量、不同性能以及新旧程度不同的蓄电池串联或者并联使用，性能不一致的蓄电池不便于维护，会影响蓄电池的寿命
2)连接方式 最好对蓄电池进行串联，应该选择合适的蓄电池，然后通过串联组成蓄电池组。一般只有容量超过1000A.h的蓄电池才可以使用并联的方法。

(3)安装位置 蓄电池应该放在通风、干燥、远离热源处以及不易产生火花的地方，电池的摆放不能太密集，单体蓄电池与蓄电池之间应该保持至少10mm 间距。

(4)环境温度 阀控式密封铅蓄电池允许的工作温度范围应该在10-30℃，如果条件允许，蓄电池的室内可以安装空调，将温度控制在22-25℃之间。如此不仅可以使蓄电池有最佳的容量，还可以延长蓄电池的使用寿命。
(5) 电池的放置方向 在安装蓄电池的时候应该根据极板的不同几何形状，用不同的放置方向摆放。长极板(高型) 的蓄电池适合采用卧式放置，短极板(矮型) 的蓄电池宜采用立式放置。如此可使阀控式密封铅蓄电池的电解液上下均勾地吸附在隔膜中。中达电通电池

(6)极柱的连接 阀控式密封铅蓄电池的极柱之间是用连接条相互连接在一起的，在紧固极柱的时候，力量既不能太大也不能太小。力量太大会导致极柱内的铜套溢扣，力量太小又会使连接条与极柱接触不良，所以安装中应该使用厂家提供的专用扳手，或者把自己的套简扳手紧固到厂家提供的参考公斤力。

(7) 安全事项 因为电池串联以后电压较高，所以装卸导电汇流排的时候，我们应该使用绝缘工具、戴绝缘手套，防止短路导致设备损坏或者人身伤害。
8 补充电与容量测试 安装好的蓄电池在使用前是否补充电，根据储存期限而定。一般出厂的时间不长，可以随时安装使用; 如果储存的时间超过6个月，应该先补充电再使用; 如果储存时间超过一年，就需要经补充电，做容量测试，达到要求后再使用。

在补充电和容量测试的过程中，应该记录好单体蓄电池的电压、内阻和放电容量等数据，作为原始数据保存起来。使用中，每隔半年需要将运行的数据与原始数据比较，便于发现异常情况及时处理。