低溫環(huán)境同樣會(huì)對蓄電池產(chǎn)生有害影響。蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)為絨狀鉛粒,充放電過程中,鉛的溶解和結(jié)晶在電極反應(yīng)過程申占重要地位。具有化學(xué)活性的PbSO4是一種直徑為l0-5~l0-3cm的斜方形晶粒,如在低溫狀態(tài)下放電,極易生成細(xì)微的晶粒(粒子直徑在l0-5cm以下),這種粒子排列過于緊密,孔隙少,構(gòu)成細(xì)微致密的PbSO4層,減小了充電過程電極反應(yīng)面積,因此,在停電較為頻繁的地區(qū),蓄電池會(huì)產(chǎn)生充電不足現(xiàn)象,長期累積就可能導(dǎo)致負(fù)極板產(chǎn)生不可逆硫酸鹽化。在25℃時(shí)蓄電池的容量為100%,在25℃以下時(shí),每下降10℃蓄電池的容量會(huì)減少一半。
蓄電池在充電,放電時(shí),在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),溫度越高,蓄電池中各活性物質(zhì)的活度越高,電解液黏度越低,電阻越小,因此電化學(xué)反應(yīng)越容易進(jìn)行,反之,則不容易進(jìn)行,放電時(shí)溫度越低,放出容量越低,在特別低的溫度下放出容量將大幅度下降,溫度高時(shí)則相反,充電時(shí)溫度越低,充電接受能力越差,要求充電電壓較高才能充足電,反之,溫度越高,充電接受能力越好,易造成過充電,因此要求降低充電電壓,才不至于造成過充電。
UPS充電系統(tǒng)的溫度補(bǔ)償功能就是要將溫度對蓄電池的影響減至最小,但絕不是說電壓的調(diào)節(jié)系數(shù),蓄電池就可以在任意環(huán)境溫度下使用了。
為將溫度對蓄電池壽命的影響減小到最低限度,一方面要求用戶安裝空調(diào)來改善蓄電池使用環(huán)境;另一方面建議選用溫度適應(yīng)性較廣的蓄電池。
蓄電池使用不當(dāng)對人體造成的傷害
鉛酸蓄電池中的有害物質(zhì)包括鉛、硫酸、炭黑、瀝青等。其中鉛和硫酸較易接觸,這兩種物質(zhì)對操作者的危害很嚴(yán)重。鉛及其化合物通常以蒸氣、煙及粉塵形態(tài)進(jìn)入呼吸道。硫酸的侵入途徑主要是硫酸霧由呼吸道吸入,對操作人員的牙齒和上呼吸道造成傷害。碳黑主要通過呼吸道和皮膚對人體造成危害。人體長期吸入碳黑,肺部組織會(huì)發(fā)生纖維化病變,使肺部組織逐漸硬化,失去正常的呼吸功能,造成炭黑塵肺病(法定職業(yè)病的一種)。瀝青煙和粉塵可經(jīng)呼吸道和皮膚而引起中毒,發(fā)生皮炎、視力模糊、眼結(jié)膜炎、胸悶、心悸、頭痛等癥狀。瀝青煙中所含的“3、4苯并芘”能導(dǎo)致皮膚癌、肺癌、胃癌和食道。
電池極板在充電過程中以稀硫酸為電解液的溫度在達(dá)到40~45℃時(shí),即有硫酸蒸氣溢出。當(dāng)充電過程進(jìn)入中后期,充電槽內(nèi)會(huì)冒出大量氣泡,電解液呈“沸騰”狀態(tài)。此時(shí),硫酸霧的蒸發(fā)量最大。同時(shí)液體中水分子的電解將產(chǎn)生氫氣和氧氣,如果空間通風(fēng)不暢,氫氣聚集不散,濃度到達(dá)爆炸臨界點(diǎn),電池內(nèi)部再出現(xiàn)短路或外界產(chǎn)生火花將反生爆炸事故。
蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)
由于鉛酸電池的運(yùn)行要求比較嚴(yán)格,在偏離了正確的使用條件下運(yùn)行將造成嚴(yán)重的后果,因此鉛酸電池的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測變得十分重要的,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電池失效同樣是保證UPS系統(tǒng)正常工作的重要環(huán)節(jié)。
蓄電池監(jiān)測主要從以下幾方面進(jìn)行:
1、電池組電壓監(jiān)測
電池組電壓監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)電池組浮充電壓不正確、電池組是否被過充電、過放電等事件。
2、單電池電壓監(jiān)測
單電池電壓監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)單電池浮充電壓不正確,單電池是否被過充電、過放電等事件。另外,監(jiān)測單電池電壓還可以發(fā)現(xiàn)單電池開路、短路等電池失效事件。
3、電池內(nèi)阻監(jiān)測
單電池內(nèi)阻監(jiān)測是電池監(jiān)測最具革命性意義的進(jìn)步。在使用過程中隨著正極板柵的腐蝕和隔板中電解質(zhì)的耗盡使電池電阻增大而電池容量減少。電池內(nèi)阻測量可跟蹤監(jiān)測這些變化,并且發(fā)現(xiàn)失效電池。在不間斷電源中,由于電池放電次數(shù)較少,電池容量很可能在兩次測試期間就已降到80%額定容量以下。如果采用內(nèi)阻測試法,可以很容易地發(fā)現(xiàn)這些問題并改善系統(tǒng)可靠性。
電池內(nèi)阻的劇升同電池容量的減少有關(guān),尤其是在電池壽命未到80%的時(shí)候更為明顯。高放電速率下的使用時(shí)間似乎對這些因素更為敏感,一般電池內(nèi)阻增加20~25%時(shí)就到了壽命期限。在低放電速率下,電池內(nèi)阻一般增加20%-35%后壽命才結(jié)束。
4、環(huán)境溫度監(jiān)測
在使用過程中,溫度和電壓對電池壽命的影響最大。溫度的升高和電壓的浮動(dòng)都會(huì)加速極板的腐蝕和電解液的消耗,從而減少了電池的有效工作時(shí)間和壽命。將溫度傳感器置于電池表面可以發(fā)現(xiàn)電池過熱,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池運(yùn)行過程的異常。
5、充電電流和放電電流監(jiān)測
過大的充電和放電電流會(huì)對電池造成嚴(yán)重的損害,對這些參數(shù)的監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)這些問題。
6、事件管理
將電池的監(jiān)測數(shù)據(jù)予以歸納和整理,從中發(fā)現(xiàn)電池使用不正確事件和可能失效事件,將這些報(bào)警事件通過網(wǎng)絡(luò)傳給關(guān)心這些事件的部門,同時(shí)將這些事件存儲(chǔ)保管,以備日后查詢。
綜上所述,完善的UPS供電系統(tǒng)忽視了蓄電池的安全使用和管理,將不是一個(gè)合格的計(jì)算機(jī)機(jī)房。