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台达蓄电池:身边最正确的选择UPS 蓄电池
蓄电池是 UPS 的主要组成部分,一般 UPS 中多采用铅酸蓄电池,在一 些要求高的地方采用镉镍蓄电池的也不少。
1. 铅酸蓄电池
铅酸电池是 UPS 中应用最多的一种化学 电源 ,其特点是以硫酸溶液和铅 元素的反应为主体的设备,近年来发展很快。为了适应设备的发展要求,又 开发出胶体电池、铅晶电池等等,更展宽了电池的应用温度范围,延长了电 池的服务寿命和改善了电池的工作性能。
1. 阀控铅酸电池的简单工作原理
所谓 “ 阀控 ” 又俗称全密封免维护,就是利用电池加液口上的一个控制阀 (盖)来控制电池内部的压力,尽量减少内部由于化学反应而造成的水分损 失,以延长电池的使用寿命。因为电池在化学反映中释放气体,使电池内部 气压升高,如果这些被释放出的气体不能及时被内部重新吸收和化合,就将 使外壳膨胀甚至裂开。这些气体是如何产生的, 又如何控制气体的产生速度、 如何控制电池内部的压力,这就牵涉到一个使用和维护问题,为了更好地做 好上述工作,有必要了解一下电池的工作原理和工作情况。
以往的电池都是开放式的,由于充放电时的电化学反映中造成水分的消 耗,所以在使用过程中要经常测相对密度和加电瓶水等。水分是如何消耗的、 电解液的相对密度是如何变大的、 这会带来什么副作用等等, 都和密封有关。 因此首先看一下电化学反应的一般方程式:
( 1 )
放电时,正极板中的二氧化铅和负极板中的绒状铅与电解液中的硫酸反 应,生成硫酸铅和水。随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低。
充电时,硫酸铅又分别转化成二氧化铅和绒状铅,硫酸的浓度也逐渐升 高,并有还原成原来状态的倾向。所谓倾向,就是说一般不能还原成原来的 样子, 这是因为在充电后期的电压上升至某一值时,正极板上开始产生氧气:
2H 2 O → O 2 ↑ +4H + +4e -
(2)
生成的氧气传到负极板上,与绒状铅反应生成氧化铅:
2Pb+O 2 → 2PbO (3)
氧化铅进一步与附近的硫酸反应,生成硫酸铅:
2PbO+2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 +2H 2 O (4)
硫酸铅正好是负极放电的产物,充电时转化成绒状铅,即
2PbSO 4 +4H + +4e - → 2Pb+2H 2 SO 4 (5)
负极板上的总反应应该是式 (3)+(4)+(5) ,即 |