松下蓄电池LC-PH06740/6V200AH区域代理

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松下电池的重要组成部分和使用时的维护和保养

松下蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高。与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。蓄电池的充电电流通常用充电速率C表示，C为蓄电池的额定容量。例如，用2A电流对1Ah电池充电，充电速率就是2C；同样地，用2A电流对500mAh电池充电，充电速率就是4C。

电池刚出厂时，正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作状态变化时，单元松下蓄电池的输出电压略有变化，此外，电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。单元镍镉电池的标称电压约为1.3V（但一般认为是1.25V），单元镍氢电池的标称电压为1.25V。 ) 

电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中，极板的电阻是不变的，但是，离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。 ,

松下蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V，镍氢电池的充电终止电压为1.5V。 

E6 V2 `)

表1-1 镍镉电池不同放电率时的放电终止电压) 

放电率放电终止电压8 

8小时率 1.10V''

5小时率 1.00V, X-

3小时率 0.8V3 

1小时率 0.5V

放电终止电压是指松下蓄电池放电时允许的低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样，极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。放电终止电压和放电率有关。镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表1-1所列，镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。

铅酸蓄电池

松下蓄电池的种类一般可分为铅酸蓄电池、铅酸免维护蓄电池及镍镉电池等，考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，UPS一般选择阀控式铅酸免维护蓄电池。它的主要特点是在充电时正极板上产生氧，通过化学反应在负极板上还原成水，使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护，因此又称为免维护铅酸蓄电池。免维护只是与普通蓄电池相比，使用过程中免去了添加纯水或蒸馏水，调整电解液液面的工作，并非免去一切维护工作。相反，为实现UPS 的不间断供电，我们要更加细致地维护和保养好铅酸免维护蓄电池。

影响使用寿命的主要因素和注意事项

下面介绍一下影响蓄电池使用寿命的主要因素和使用过程中应注意的事项：

 ⑴　环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右，UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。

 ⑵　放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然UPS都有松下蓄电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机。但是，如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。

⑶　电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的松下蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开路电压高于12.5V，则表示电池储能还有80％以上，若开路电压低于12.5V，则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20％，电池不堪使用。

⑷　电池充放电电流一般以C来表示，C的实际值与电池容量有关。例如，100AH的电池，C＝100A。松下铅酸免维护电池的充电电流为0.1C左右，充电电流不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05C～3C之间,UPS在正常使用中都能满足此要求，但也要防止意外情况的发生，如电池短路等。

⑸　充电电压。由于UPS电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命， UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，电池充满后即转为浮充状态，每节浮充电压设置为13.6V左右。如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。充电电压异常可能是由松下蓄电池配置错误引起，或因充电器故障造成。因此，在安装电池时，一定要注意电池的规格和数量的正确性，不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器，而且安装时要考虑散热问题。目前，为进一步提高电池寿命，*的UPS都采用一种ABM(Advanced Battery Management)三阶段智能化电池管理方案，即充电分成初始化充电、浮充电和休息三个阶段：*阶段是恒流均衡充电，将电池容量充到90％；第二阶段是浮充充电，将电池容量充到100％，然后停止充电；第三阶段是自然放电，在这个阶段里，电池利用自身的漏电流放电，一直到规定的电压下限，然后再重复上述的三个阶段。这种方式改变了以前那种充满电后，仍使电池处于一天24h的浮充状态，因此延长了电池的寿命。

⑹　免维护电池由于采用吸收式电解液系统，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当，造成电池过充电，就会产生气体，此时电池内压就会增大,将电池上的压力阀顶开，严重的会使电池爆裂。

⑺　UPS在运行过程中，要注意监视松下蓄电池组的端电压值、浮充电流值、每只蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻和绝缘状态。

⑻　不要单独增加或减少电池组中几个单体电池的负荷，这将造成单体电池容量的不平衡和充电的不均一性，降低电池的使用寿命。

⑼　电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置, 不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。

⑽　定期保养。电池在使用一定时间后应进行定期检查，如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等。如果长期不停电，电池会一直处于充电状态，这样会使电池的活性变差。因此，即使不停电，UPS也需要定期进行放电试验以便使电池保持活性。放电试验一般可以三个月进行一次,做法是UPS带载在50%以上,然后断开市电，使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几ms至几十ms,放电后恢复市电供电，继续对松下蓄电池充电。

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 EPS应急电源都会配置松下蓄电池，而蓄电池的好坏对于整个EPS应急电源来说是至关重要的。在理论上讲，合格的蓄电池是不会发生发烫的现象。当然，在实际的应用中，发烫的现象也算是比较常见。需要注意的是，一旦出现有蓄电池发烫的情况，需及时进行检查，排除原因并进行适当的处理。　　

　　一般来说，如果蓄电池使用的时间过长，有点发烫也属于正常现象。如果蓄电池使用时间很短，淡蓄电池温度就很高时，就应该检查是不是负载过载了或短路。当然，蓄电池本身质量不合格的因素也是有的。　　

　　EPS应急电源充电如果出现故障，会使充电电压过高，使单个蓄电池的充电电压范围上升，易引起蓄电池发烫，严重时会引起电池爆裂，因此需立即断开充电电路并报修。　

　　如果EPS应急电源蓄电池配置太小，会导致电池超负荷工作，也容易导致发烫现象。通俗的说就是这个蓄电池不够规格，“功率”上可能跟不上了。

在许多的电池使用场合都希望得知电池放电期间的剩余电量。因此，蓄电池监测装置的一个重要功能是剩余电量（SOC）的计算。

　　目前的电池电量计算技术在蓄电池深度循环放电使用的场合发展日趋成熟，尤其是在锂离子 ( Li-ion ) 电池的应用，因为锂离子电池的充放电容量效率接近100%，与放电电流和工作温度的关系不大，因此，其智能化的技术相对简单。

　　阀控铅酸蓄电池（Valve Regulated Lead Acid Battery--VRLAB）电池的放电过程是一个动态非线性过程，对其放电过程的物理化学反应的研究有利于监测装置和算法的设计。

　　松下蓄电池的工作原理与传统蓄电池类似，其放电和充电的电极反应可以用双极硫酸盐理论来描述：

从更深入的理论研究来说，对于钝化的硫酸铅膜的形成，至今认识未达到统一。某些研究者用溶解—沉淀机理解释硫酸铅的形成，某些研究者则按固态反应来解释。

按固态机理，硫酸铅的成核是在某一临界电位下，直接在电极表面上形成之后，核按两维或三维方式长大，直到金属铅表面基本被覆盖。晶体的长大要求铅离子从金属/硫酸铅的界面传送，或者硫酸根离子从溶液/硫酸铅膜界面经过硫酸铅膜传送。没有可溶质点的过程。这一机理的要点是需要有一临界层的厚度变薄。

　 从表面结构的观察表明，在更正的电位下膜是致密的、更结实的以及有较小的完好洁净的沉积物所构成。这一机理的缺点是硫酸铅为导电性甚差的物质，离子要跨越这样的膜层需要很大的电压降，即使膜的厚度只有10-100Ao，引起电压降也需要数伏，由此可见仅仅通过固态机理不可能形成较厚的钝化层。

　　按照溶解--沉淀机理，晶核的形成是在紧靠金属的表面层中，由于达到膜物质（既硫酸铅）的临界浓度而形成晶核。晶核的长大经常按三维方式，晶体长大的物质来源是金属的溶解而形成沉淀。通过沉淀物对金属表面的覆盖作用而使电极钝化。

　　硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构，包括其尺寸，空隙率和孔径。如果硫酸铅晶体成长主要是平行于电极表面进行的，而晶粒小、空隙率低、孔径又小，因此铅的表面就很快地被覆盖，形成的硫酸铅钝化层比较薄。相反，硫酸铅晶体垂直于电极表面成长的速度相对较快，也就会有较大的孔和较高的空隙率，使硫酸铅钝化层变厚。硫酸铅晶体在两个方向上的成长速度之比与硫酸铅的溶解度和铅表面附近的硫酸铅溶液的过饱和度有关，有利于高过饱和度的条件，诸如高电流密度、低温度和硫酸浓度较高，都会促使生成比较薄的硫酸铅钝化层，因而使铅电极的容量降低。

　　铅负极的钝化与电极上电流密度的分布存在着内在的联系。钝化首先在那些电流密度集中的部位发生，当这部分活性物质丧失工作能力后，电流又转向原来分布较少的那一部分活性物质上，终导致全部钝化。　　　　

　　硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构，包括其尺寸空隙率和孔径。

3 放电电流的影响

　　由于钝化机理的作用，蓄电池的放电输出电压和容量受放电电流大小的影响，松下蓄电池厂家一般根据实际测试数据给出参考曲线和数据，但很少给出计算公式。