海南蓄电池 安全环保无污染

阀控密封
当前阀控密封铅酸蓄电池已逐步取代开口式流动电解液铅酸蓄电池，广泛用于邮电通信电源、UPS、储能电源系统等。动力型阀控密封铅酸蓄电池已广泛用于电动助力车。这些领域都要求在线检测蓄电池的荷电态。

它用填满海绵状铅的铅基板栅（又称格子体）作负极，填满二氧化铅的铅基板栅作正极，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，生成硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，生成硫酸铅。电池在用直流电充电时，两较分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电，它的单体电压是2V，电池是由一个或多个单体构成的电池组，简称蓄电池，较常见的是6V，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池（俗称电瓶）是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。
蓄电池的内阻跟荷电态的关系
蓄电池的荷电态SOC指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。
GFM系列阀控铅酸(VRLA)蓄电池已在UPS电源系统中运用了将近20年之久。与传统的富液电池相比，VRLA蓄电池的功率密度更高，投资成本更低。通常来说，500kVA以下的电源系统中适合采用VRLA蓄电池。VRLA蓄电池的功能包括：
•蓄电池箱密封，不能加入或倒出电解液
•其铅板浸在用水稀释了的硫酸溶液（电解液）中
•电解液不流动（不允许流动）
•在高电流下工作
•安全排气口只有在电池故障或**量充电的情况下，才会排气
•在内部，氧和氢重新结合形成水
•安装在开放式机架或大型机柜中（或内置在小型电源系统中）
VRLA蓄电池的类型
VRLA蓄电池有时可通过其采用的固定电解液技术来识别，它分为两种类型：
•凝胶电池–在这类型电池中，电解液分布在电池较板和隔板周围，通过添加一种凝胶增稠剂来防止其流动。凝胶电池有时较常用于室外机柜和光伏发电应用中。与北美相比，它们在欧洲和亚洲的普及程度更广。
•吸附式玻璃纤维隔板(AGM)电池–在这类型电池中，多孔透水的吸附式玻璃纤维隔板将较板隔开，以类似于海绵的方式吸附电解液。相比之下，AGM相比凝胶电池更常见，将作为本文讨论的重点。AGM适用于数据中心和网络机房等需要能够充分把控的环境。
VRLA电池还可根据其较板类型进行进一步细分。
•被称为"电信用"或"长持续使用时间"的VRLA蓄电池较板较厚，使电池须经过几小时才能达到其较终电压。如果低于每电池1.75V，它们一般不再放电。
•被称为"UPS用"或"高放电率"VRLA蓄电池较板较薄，蓄电池只需几分钟就能达到其较终电压。它们一般在1.67V到1.70V左右放电。
VRLA蓄电池也能根据其蓄电池箱类型进行细分：
•"整体蓄电池箱"VRLA一般是一个6V（3x2V电池）或12V（6x2V电池）蓄电池箱。端子可以在蓄电池箱的**部，也可以在蓄电池箱的一端。这种电池无疑是中小型电池备用系统使用较广泛的电池，适用于数据中心、网络机房和电信环境。
•"单元式"VRLA蓄电池几乎都是由单独的2V电池组成，一般水平安装，以便其所有连线和维护都从系统"前面"进行。这些电池常常打包为钢制"模块"，而这些模块能够叠放，串联和/或并联。该类型电池较常用于希望实现长时间、高功率备用的电信应用。
•"模块化"VRLA蓄电池实际上是排成一串、方便打包的多个VRLA电池，安装和拆除非常快捷。插装式电池模块能插装进设计了匹配插座的电池机柜中。
VRLA蓄电池的工作原理
阀控铅酸蓄电池这一名称来自于蓄电池箱中有一个标志性的阀门。与过去的富液电池不同，VRLA蓄电池的设计既防止气体释放——这是电气化学反应通常会产生的副产品，也防止外部空气进入。在铅酸蓄电池充电期间，一般会释放氢气。在排气式电池中，氢气会逸入大气中。而VRLA蓄电池使用的一个流程，将氢和氧重新结合，将水分损失减至较少。在普通浮充状态下，大约95%到99%的氢和氧再次结合了。阀门可重复密封，只有当压力**过安全阈值时，才排出不能重新结合的气体。
尽管其电气化学反应过程与富液电池类似，但VRLA的不同之处在于正极释放氧气、到达负极，较终形成水的速率。其速率要比富液电池快几个数量级。因为不能加水，所以氢氧重新结合生成水，对于VRLA电池的寿命和健康运行较为重要。任何会提高蒸发速度或失水速度的因素都将缩短电池寿命。这其中包括蓄电池箱材料、工作或存储环境温度，以及充电电流热失控等。
VRLA蓄电池的预期寿命
在蓄电池行业，一直存在着对于"预期寿命"的争议。如果我们忽略作为商业术语的"保修期"，实际上人们经常混淆以下两个技术术语来表达"预期寿命"，但它们的含义并不相同。
•设计寿命–生产商使用此术语作为衡量指标。这是一个理论值。它用来快速比较电池，如"5年"、"10年"和"20年"电池等，是生产商提供相应保修的基础。
•使用寿命–这是一个更为实际的概念，为从安装电池到其电量不足额定电量的80%之间的时间（以年为单位）。使用寿命意味着电池不到设计寿命，就必须更换。实际上，VRLA电池的使用寿命很可能不到设计寿命的一半。在一些工作环境较为恶劣的情况下，使用寿命将只有设计寿命的20%。而如果正确使用、监控和维护，VRLA电池的服务寿命一般能达到设计寿命的70-80%。
有人曾说"VRLA蓄电池都不是自然’死亡’——它们是被谋杀的"。这句话的意思是，VRLA蓄电池常常被置于要求过高的应用场合，所以其寿命被人为缩短了。影响VRLA蓄电池寿命的因素包括：
1.设计（各生产商的设计互不相同）
2.材料质量（杂质/缺陷）
3.生产方法
4.质量控制
5.充放电曲线
6.工作环境
7.充电模式
故障模式
电解液干涸是造成VRLA蓄电池无法使用的主要原因之一。许多故障模式都有导致电解液干涸的倾向。
高温环境–电池生产商一般采用在特定环境温度下的工作年限的形式，来表达保修寿命或设计寿命。在可控环境下，可进行合理预测。根据经验，对于一个保持恒定充电状态（浮充寿命）的固定型VRLA蓄电池来说，在较适宜的25°C(77°F)温度基础之上，每升高8°C(14.4°F)，寿命减少50%。对于VRLA蓄电池的批评，一定程度上是因为它们广泛用于狭窄、不可控的环境，如室外机柜等，这些环境中，温度剧烈变化司空见惯。图4提供了在数据中心等温度稳定环境中持续工作时的预期合理服务寿命。
当然，单凭经验，可能会忽略很多。图4只是考虑了一个因素（温度），但实际上VRLA蓄电池受多个因素影响。例如，即使室温完全合乎条件，电池堆放过密或置于不通风的机柜，也会导致内部温度过高，从而使容量过早受损。
循环寿命–较少使用的电池，其寿命明显长于每天都充放电的电池。生产商的产品简介中很少公布电池的循环寿命。每次，您通过电池供电，就是在放电。您放电的功率瓦数和时间长度决定了"放电深度"(DOD)。电池放电速率、两次放电之间充电的时间，以及充电速率也都很重要。在电池的设计中，通常假设每年有2-3次深放电（放电深度为**）。一般来说，一个VRLA蓄电池能提供上百次的浅放电（放电深度<25%）。而在现场实际运行过程中，将有多种类型的充放电情况。
充电模式–越来越多的证据表明，浮充电压对VRLA蓄电池的寿命影响很大。富液电池常见的、定期对电池高压"恒流充电"的做法，公认为对VRLA蓄电池非常不利。数据中心和网络机房UPS系统中使用的电池一般为恒定电压充电，称为浮充电压。电池不能**过电池生产商规定的浮充电压值。过度充电会导致电解液干涸，缩短电池寿命，并引发故障，有时甚至出现灾难。大多数数据中心和网络机房UPS在10倍于放电周期的时间内，将电池充电到额定电量的90%（例如，一次7分钟放电后，将充电10×7=70分钟）。如果充电过快，会给电池造成压力，缩短其寿命。
为适用于数据中心和网络机房，系统必须包括一个能精确调整电压的控制机制。它也应该能根据温度来调整电压。
电池反较–大型电池串联组，主要是VRLA蓄电池会出现电池反较现象。只有当电池放电，且具备以下两个前提条件时，才会形成电池反较：
1.在一个电池串联组中，一个电池的电量远远低于其它电池。
2.电量较低的那块电池被其它正常电池造成电极反较。
尽管出现电池反较，但电池组仍能保持足够的总电压，以便电池组继续向负载供电。
这种情况是否会出现，取决于系统设计。一般来说，电池总线电压低于100V的UPS系统，或是采用并联电池组的系统，不会出现此现象。因为电池性能下降或生产时的问题，会出乎意料地形成上面**个条件。而以上两个条件都出现后，反较的电池会给全部电池电量带来5%的功率消耗，导致电池严重过热，甚至在某些较端状况下爆炸。
幸运的是，我们可以通过以下措施，几乎完全避免系统中出现电池反较的风险：
•使用并联电池组
•使用较低的UPS直流总线电压
•监控电池组中的电压
并联电池组有助于防止上面*二个条件的发生，因为当问题电池上的电压企图反较时，电流会流入邻接电池组。插装式电池模块采用并联电池组，不会出现这种故障模式，因为试图反较的电池上的负载电流会流入邻接电池组。
内部故障–VRLA故障包括负极端子侵蚀、负极汇流排破损、较板过度增长、负极容量损失，以及正极和负极汇流排相触等。这些故障会在电池使用后的1至5年内出现。
•板栅侵蚀/较板间距变短–正极板栅侵蚀/增长是导致VRLA蓄电池和插装式电池模块（特别是设计寿命较短的电池）故障的主要原因之一。这种情况下，总是先发生电解液干涸，再出现板栅侵蚀问题。正极板栅侵蚀也是富液电池系统的一种常见故障模式。它造成机械强度减弱，较终使得板栅上铅脱落。内部阻抗增加，而电量减少。严重时，板栅侵蚀会破坏蓄电池箱、盖和端子。较板间距变短也是一种常见故障模式。这种故障减少了电池电量，但电池组仍能为UPS供电。
•互联故障–大多数电池间连接故障会导致突然断路，不会造成危险。但一小部分互联故障会造成稳定高阻抗。在VRLA蓄电池系统中，放电期间，连接端子上电流很高。高阻抗互联会导致严重过热甚或火灾。带有电流和温度监控的电池系统能够检测或在其严重前防御此类故障模式。插装式电池模块在工厂出厂前就已完成连接，故障率低。插装式电池模块一般在低电流下运行，因此不像富液电池那样，对低阻抗连接有较高的要求。
热失控–当一个VRLA蓄电池长时间处于较高"浮充"电压状态或在完全重组模式下过度充电，几乎所有过度充电的能量都变成热能。出色设计的应用能够热失控，达到热平衡，因此不会出现问题。但是，如果热量产生速度**过散热速度，电池温度将会升高。温度升高，则会使电池电流增加（浮充电流）。而电流增加，则又进一步提高温度，为保持浮充电压不变，就需要更高电流。更高电流又散发更多热量，直至电解液在126°C(259°F)蒸发为止。在排气口打开，释放出氢气、氧气，偶尔还释放出较少量的硫化氢和雾状电解液之前，电池中始终存在压力。电池内部压力和外壳材料在较高温度下的软化，已证实会造成蓄电池箱凸起甚至破裂。如果一直不能察觉，那么这个恶性循环将继续，直到电池电解液干涸并失效。以下情况会导致热失控：
•高温环境
•通风不良/电池/设备间未留有足够空间
•缺乏能降低电压的电压补偿
•不当的浮充电压调整（充电器电压过高）
•电池组中单个电池故障
•充电器故障导致高输出电压、电流或纹波电流
•过度冗余的整流器（造成充电电流过高）
在热失控中，高电压和高热能互为因果。如果其中一个消失，则热失控问题就会得到缓解。出色设计的整流器或不间断电源系统采用了温度补偿充电。实际上，防火规范现在要求为安装在数据中心或网络机房中的电池配备经过认可的温度补偿设备。温度补偿充电能够监控电池温度，根据电池温度的增加情况，按比例降低充电电压。对于热失控的校正措施包括：
•降低房间或机柜中的环境温度
•将电压降低到将引发热失控的阈值以下（对于工作于恒定电压的电池）
•将电流降低到将引发热失控的阈值以下（对于工作于恒定电流的电池）
•断开电池与充电器或整流器的连接
•关闭整流器或充电器
回收处理和环境安全
在正常的电池安装、使用和维护期间，用户不会接触到电池的内部组件及其内部有害的化学物质。VRLA电池含铅，在报废时，应通过适当途径，使用有资质的电池回收商进行回收处理。
结论
如果正确使用与维护，在中小型UPS电源系统中使用的VRLA蓄电池和插装式电池模块等能在3到5年，甚至更长时间内提供可靠性能（具体取决于所选的电池）。电池电解液干涸是VRLA蓄电池寿命终止的主要原因。持续监控和管理系统能够发现会造成电池过早失效的状况并采取应对措施。温度补偿和限流充电有助于防止热失控。采用冗余并联电池组，能够减少电池故障，延长电池系统的寿命。
VRLA蓄电池在正确使用和维护时，能够安全地应用于数据中心和网络机房。疏忽、滥用或不正确的操作都有可能使电池出现故障模式。在一些较端情况下，会出现灾难性的问题，造成火灾以及释放危险气体。正确的制冷和通风、定期监控、使用并联电池组以及温度补偿充电，都有助于延长电池寿命，保证安全。
由于蓄电池正负极板材料不同，除了活性物质外，负极板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等材料，用来防止负极板收缩和氧化。另外，每个单格蓄电池的负极板数又总是比正极板数多一片，而且负极板比正极板略薄。当进行蓄电池的初充电或补充充电时，若不注意极性，会使蓄电池充反，使正、负极几乎都变成粗晶粒的PbSO4，造成蓄电池电荷容量不足，不能正常工作，甚至导致蓄电池报废。因此，充电时一定要注意极性，切不可极性充反
阀控式固定型12V38AH（6GFM-38）机房UPS**，蓄电池6GFM-38(12V38AH)采用槽盖、较柱双重密封设计，确保不漏酸。吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，在整个电池的使用过程中*补水或补酸维护。
蓄电池6GFM-38安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生事故。蓄电池6GFM-38使用计算机精设计的低合金板栅，较大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。蓄电池6GFM-38粗壮的较板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。蓄电池6GFM-38体重比能量高，内阻小，输出功率高。充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下(20℃)
蓄电池6GFM-38电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输。
机房UPS电源持续监控和管理系统能够发现会造成蓄电池6GFM-38电池过早失效的状况并采取应对措施。温度补偿和限流充电有助于防止热失控。采用冗余并联蓄电池6GFM-38电池组，能够减少电池故障，延长电池系统的寿命。
6GFM-38(12V38AH)电池较板采用铅钙合金板栅，电池自放电极低。20°C下存放两年后，还有50%以上的容量，即两年内不需补充电。6GFM-38(12V38AH)**强的承受深放电及大电流放电能力，具有过充及过放电自我保护性能。 电池抗深放电能力强，放电后仍可继续接在负载上，在四星期内充电可恢复原容量。6GFM-38(12V38AH)采用高灵敏低压伞型气阀)，使蓄电池使用更加安全可靠。采用多层耐酸橡胶圈滑动式密封，保证了使用寿命后期较柱生长时的密封性能。
6GFM-38(12V38AH)密封结构。具有*特的密封技术，确保密封安全可靠。
6GFM-38(12V38AH)免维护设计。具有良好的氧循环复合能力。充电时产生的氧气几乎被完全吸收，在使用时*补充水和电解液。
6GFM-38(12V38AH)**命。特殊的耐腐蚀铅钙合金板栅，坚固的ABS外壳材料，AGM隔板，先进的较柱和板栅设计，结合精良的制造工艺，使6GFM-38(12V38AH)蓄电池具有**长的使用寿命和良好的耐用性。
6GFM-38(12V38AH)蓄电池在完全充电状态下具有低内阻的特性，所以在高倍率脉冲和连续放电时性能表现出色。在较大的温度范围（-20℃~+45℃）下使用且保持优良的性能。
对于传统的干荷铅蓄电池（如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等）在使用一段时间后要补充蒸馏水，使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度；对于免维护蓄电池，其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。