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机房UPS电池有哪些优缺点?有哪些种类?

作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-04-21 10:27    浏览量:
  站长应该对机房的备用电源UPS的重要性了如指掌。香港机房冗余设备还是要的。毕竟,做好准备是强大的机房的行为目标。但机房UPS主机的性能虽然很重要,但机房UPS电池的选择也不容忽视,因为电池和UPS是一起使用的。那么UPS电池有哪些种类呢?它们的优缺点是什么?

  IDC机房电池

  电池是不间断电源系统的重要组成部分,其质量直接关系到整个不间断电源系统的可靠性。然而,电池是整个不间断电源系统中平均故障间隔时间(MTBF)最短的设备。如果用户能够正确使用和维护,可以延长它的使用寿命,相反,它的使用寿命会大大缩短。

  电池一般分为阀控密封铅酸蓄电池和胶体电池。UPS要求所选电池必须具有短时间输出大电流的特性。目前基本上都有这两种电池在线运行,不属于铅酸电池。

  机房不间断电源电池

  1.阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)

  由于其体积小、密封性能好、维护量小,被广泛应用于各种不间断电源中。VRLA有两种技术方法来防止电解液在电池中流动。一种是将硫酸电解液与二氧化硅和胶体混合,填充电池,制成凝胶电池。这类产品产量低,约占VRLA电池总量的15%!(MISSING)另一种是用超细玻璃棉以不饱和的方式吸收电解液,从而制成吸液电池或贫液电池(简称AGM)。后者因其良好的大电流放电性能而被广泛应用于不间断电源系统,国内大多数制造商也生产AGM电池。

  2.胶体电池

  胶体电池属于铅酸电池的一个发展分类。最简单的方法是在硫酸中加入胶凝剂,使硫酸液变成胶体。电液状态为胶体的电池通常称为胶体电池。广义来说,胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液变成了凝胶。例如,非固化水胶体在电化学分类结构和特性方面属于胶体电池。再比如网格中高分子材料的粘结,俗称陶瓷网格,也可以看作胶体电池的应用特点。最近,实验室在电极板的配方中加入了靶向偶联剂,大大提高了电极板活性材料的反应利用率。根据非公开数据,可以达到70wh/kg的体重比能量水平。以上是目前的工业实践和有待产业化的胶体电池的应用实例。胶体电池与常规铅酸电池的区别,从对电解质凝胶化的初步认识,进一步发展到对电解质基础设施电化学特性的研究,以及其在网格和活性材料中的应用。其最重要的特点是:以较少的工业成本,沿着已有150年历史的铅酸电池工业道路,制造出更好的电池,放电曲线平直,拐点高,比能量,尤其是比功率比常规铅酸电池高20%。在MISSING方面,使用寿命一般比常规铅酸电池长一倍左右,高温低温特性好很多。无论是玻璃纤维隔膜阀控密封电池(以下简称agm密封电池),还是胶体电解质阀控密封电池(以下简称胶体密封电池),都是利用阴极吸收原理来密封电池。当电池充电时,氧会在正极放出,氢会在负极放出。当阳极电荷达到70%时,阳极开始析氧。析出的氧到达阴极,与阴极发生如下反应,从而达到阴极吸收的目的。负极的析氢应在电荷达到90%时开始,负极上氧的减少和负极本身氢过电位的提高可以阻止大量的析氢反应。

  对于AGM密封电池,虽然电池的大部分电解液保存在AGM隔膜中,但电解液不得进入10%的隔膜孔隙。正极产生的氧气通过这个孔隙到达负极,被负极吸收。

  对于胶体密封蓄电池,电池中的硅胶是以SiQ颗粒为骨架的三维多孔网络结构,将电解液封闭在内部。倒入电池中的硅溶胶变成凝胶后,骨架会进一步收缩,使凝胶在正负极板之间开裂,为氧从正极沉淀到负极提供通道。

  可以看出,两种电池的密封工作原理是一样的,区别在于固定电解液和向阴极通道供氧的方式不同。

  第三,电池结构和技术的重要区别

  AGM密封电池采用纯硫酸水溶液作为电解液,密度为1.291.3lg/cm3。除了电极板吸收的一部分电解液外,大部分都存在于玻璃纤维膜中。为了将从正电极沉淀的氧供应到负电极,需要保持隔膜的10%的孔不被电解质占据,即贫液设计。为了使电极板与电解质充分接触,电极组被紧密组装。

  另外,为了保证电池有足够的寿命,电极板应设计得更厚,正栅合金采用Pb'-Q2W-SRR-A1四元合金。

  胶体密封电池的电解液由硅溶胶和硫酸配制而成,硫酸溶液的浓度低于AGM电池,通常为1.26 ~ 1.28 g/cm3。电解液的用量比AGM电池多20%,相当于富液电池。这种电解质以胶体状态存在,并填充在隔膜中和正负电极之间。硫酸电解液被凝胶包围,不会流出电池。

  由于电池采用富液不紧密组装结构,正极板栅材料可以是低锑合金或管状电池正极板。同时,为了在不降低电池寿命的情况下增加电池容量,电极板可以做得更薄。可以扩大电池单元的内部空间。

  四.电池放电容量

  刚开始胶体电池的放电容量只有富液电池的80%左右,这是由于电池内阻大,将性能差的胶体电解液直接倒入未改性的富液电池中,电解液中离子难以迁移造成的。

  近期研究工作表明,改进胶体电解质配方,控制胶体颗粒大小,添加亲水性聚合物添加剂,降低胶体溶液浓度,提高对电极板的渗透性和亲和性,采用真空填充工艺,用复合隔膜或AGM隔膜替代橡胶隔膜,提高电池吸液性;取消电池的沉淀槽,适度增加电极板区域的活性物质含量,胶体密封电池的放电容量可以达到或接近开放式电池的水平。AGM密封电池的电解液少,电极板厚,活性物质利用率比开式电池低,因此电池的放电容量比开式电池低10%左右。与目前的胶体密封电池相比,其放电容量更小。

  动词(verb的缩写)电池内阻和高电流放电容量

  电池的内阻由欧姆电阻、浓差极化电阻和电化学极化电阻组成。前者包括极板、铅部件、电解质和绝缘电阻。AGM密封电池中使用的玻璃纤维隔膜孔隙率为90%,硫酸吸附在其中,电池组装紧密,因此隔膜中离子的扩散和电迁移几乎不受阻碍。因此,AGM密封电池具有内阻低的特点,具有很强的大电流快速放电能力。

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