北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司
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護(hù)科士達(dá)蓄電池性能及結(jié)構(gòu)
所謂免維護(hù)蓄電池，是指在規(guī)定的使用條件下，使用期間不需要進(jìn)行維護(hù)的蓄電池。對(duì)于車用鉛蓄電池來(lái)講，也就是使用期間不需經(jīng)常添加蒸餾水的蓄電池。
1.免維護(hù)蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
為了提高鉛科士達(dá)蓄電池的使用壽命，隨著其使性能，免維護(hù)蓄電池的正極板柵架一般采用鉛鈣合金或低銻合金制作，而負(fù)極柵架均用鉛鈣合金制作。為了減小極板短路和活性物質(zhì)脫落，其隔板大多采用超細(xì)玻璃纖維棉制作，或?qū)⑵湔龢O板裝在袋式隔板內(nèi)。為了防止氧氣、氫氣垂直上溢，減小水分損失和活性物質(zhì)脫落，極板組多采用緊湊結(jié)構(gòu)。為了縮短聯(lián)接條的長(zhǎng)度，減小內(nèi)阻，提高蓄電池的起動(dòng)性能，各單格極板組之間采用內(nèi)連式接法，露在密封式殼體外面的只有正、負(fù)極樁。為了更有效地避免水分損失，在殼體上部設(shè)有收集水蒸氣和硫酸蒸氣的集氣室，待其冷卻后變成液體重新流回電解液內(nèi)。為了便于檢查電解液密度，了解存電情況，在其內(nèi)部設(shè)有的溫度補(bǔ)償式密度計(jì)。密度計(jì)的指示器用不同的顏色指示蓄電池的存電情況和電解液液面高低。電解液密度正常時(shí)，指示器顯示綠色，表示蓄電池存電充足；指示器顯示黑色，表示電解液密度低于標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電；指示器顯示黃色，表示電解液液面過(guò)低，需添加蒸餾水。
此外，為防止雜質(zhì)侵入和水分蒸發(fā)，采用了僅有極樁外露的全封閉式外殼。
為防止蓄電池?fù)p壞和爆炸，在密封式殼體上設(shè)有排氣孔和安全閥。安全閥中裝有催化劑，可使氫氣與氧氣合成為水蒸氣，冷卻后再返回電解液內(nèi)。
為有效防止外來(lái)火花造成危害，在其內(nèi)部還裝有火花捕捉器。
免維護(hù)蓄電池的工作原理與普通鉛蓄電池相同。放電時(shí)，正極板上的二氧化鉛和負(fù)極板上的海綿狀鉛與電解液內(nèi)的硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛和水，硫酸鉛分別沉積在正、負(fù)極板上，而水則留在電解液內(nèi)；充電時(shí)，正、負(fù)極板上的硫酸鉛又分別還原成二氫化鉛和海綿狀鉛。
普通鉛蓄電池，在充電接近終了時(shí)，其充電電流除了用來(lái)使正、負(fù)極板的硫酸鉛還原成二氧化鉛和海綿狀鉛外，還有一部分電流被用在水的分解上，致使蓄電池內(nèi)產(chǎn)生根多氣泡。特別是充電終了時(shí)產(chǎn)生和外逸的氣泡就更多，從而造成電解液內(nèi)水分大量散失。
免維護(hù)蓄電池，由于其負(fù)極板上的硫酸鉛含量比正極板上多，因此，充足電時(shí)正極板的硫酸鉛全部轉(zhuǎn)變成了二氧化鉛，而負(fù)極板上仍有一部分硫酸鉛殘留。這樣，過(guò)充電時(shí)，充電電流只在正極板上用來(lái)產(chǎn)生氧氣，而在負(fù)極板上則被用于使多余的硫酸鉛轉(zhuǎn)變成海綿狀鉛。同時(shí)，在正極板上所產(chǎn)生的氧氣也不會(huì)外逸，而是迅速與負(fù)極板上的活性物質(zhì)(海綿狀鉛)發(fā)生反應(yīng)生成二氧化鉛，再與電解液中的硫酸反應(yīng)變成硫酸鉛和水。
由此可見(jiàn)，免維護(hù)蓄電池在過(guò)充電時(shí)，其負(fù)極板上的硫酸鉛永遠(yuǎn)不會(huì)消失，即負(fù)極板上不會(huì)產(chǎn)生氫氣。即從理論上講，免維護(hù)蓄電池即使在過(guò)充電時(shí)，其電解液中的水也不會(huì)散失。
2.免維護(hù)蓄電池的性能特點(diǎn)
如上所述，免維護(hù)蓄電池與普通鉛蓄電池的最大區(qū)別是極板材料不同。由于采用鉛鈣合金制作柵架，消除了鉛銻合金柵架的一些弱點(diǎn)(如水分蒸發(fā)、過(guò)量充電、熱破壞和自行放電)，因此，不僅使其使用性能得到改善，而且還延長(zhǎng)了其使用壽命和儲(chǔ)存壽命。
免維護(hù)蓄電池失水量少，一般僅為普通鉛蓄電池的1／10左右，使用中一般不需添加蒸餾水。這一方面是由于鉛鈣合金的析氫過(guò)電位比鉛銻合金高，充電時(shí)析氫量少，從而水分逸出量大大降低；另一方面是由于免維護(hù)蓄電池設(shè)有集氣室，可使收集到的水蒸氣冷卻后重新返回電解液內(nèi)，避免了水分散失。因此，使用中免維護(hù)蓄電池不需要添加蒸餾水。
普通鉛蓄電池的柵架，一般用鉛銻合金制作，且含銻量較高。充電時(shí)，正極柵架上的銻被逐漸溶解到電解液中，并不斷地在負(fù)極板表面上沉積，與負(fù)極板上的活性物質(zhì)形成微電池，使其自行放電量增大。免維護(hù)蓄電池的柵架采用的是鉛鈣合金，其特點(diǎn)是晶粒較細(xì)，耐腐蝕，不易形成微電池，自行放電量小。
普通鉛蓄電池，其內(nèi)部經(jīng)常有硫酸氣體逸出，并聚集在蓄電池的頂蓋部位。這些硫酸氣體在金屬接頭處凝結(jié)，形成短路通道，產(chǎn)生短路電流，并對(duì)極樁和連接件造成腐蝕。嚴(yán)重時(shí)，甚至影響到蓄電池功率輸出。由于維護(hù)蓄電池設(shè)有集氣室和新型的通氣裝置，不僅可避免水分散失，而且可有效地防止酸氣外逸，從而大大降臨了酸氣對(duì)極樁連接件的腐蝕。
免維護(hù)蓄電池的起動(dòng)電流比普通鉛蓄電池大，起動(dòng)性能好。這一方面是由于鉛鈣合金的導(dǎo)電性能比鉛銻合金好，蓄電池內(nèi)阻小，輸出電流大；另一方面是由于免維護(hù)蓄電池采用內(nèi)連式連接，縮短了連線長(zhǎng)度，功率損失小，放電電壓高。
由于免維護(hù)蓄電池采用鉛鈣合金制作柵架，既增加了機(jī)械強(qiáng)度又提高了耐充性，再加上采用袋裝式隔板結(jié)構(gòu)，可有效防止活性物質(zhì)脫落，因此，其使用壽命顯著提高。同時(shí)，由于自行放電量小，其儲(chǔ)存壽命也大大增長(zhǎng)，一般為普通鉛蓄電池的2～3倍。
科士達(dá)鉛酸蓄電池裝配過(guò)程中的主要危害因素分析
科士達(dá)鉛酸蓄電池裝配過(guò)程中可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)、危害主要是中毒、火災(zāi)、爆炸，以及高溫灼燙、機(jī)械傷害、腐蝕傷害等。限于篇幅，僅對(duì)中毒、火災(zāi)和爆炸3種因素進(jìn)行分析。
稱片、包片區(qū)，存在著大量的鉛塵，屬于鉛的重污染區(qū)，易發(fā)生慢性鉛中毒。鉛中毒對(duì)人體的危害主要集中在消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，在蓄電池廠工作的操作工患職業(yè)性慢性鉛中毒的比例高達(dá)25%～30%。更為嚴(yán)重的是，鉛中毒不僅局限在蓄電池廠里的成年操作工鉛中毒反應(yīng)，甚至周邊許多兒童也出現(xiàn)了鉛中毒的反應(yīng)。2004年6月，某縣曾經(jīng)發(fā)生數(shù)百名鉛中毒事件。
引起這些中毒事故的原因主要有廠區(qū)內(nèi)缺乏必要的排風(fēng)環(huán)保設(shè)備，有的廠家雖然有，但是工作期間不開啟，形同虛設(shè)，工人缺少必要的勞保用品以及工人的自我保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)等。稱片、包片是引起鉛中毒的重點(diǎn)部位，必須有完善的防護(hù)措施和排風(fēng)系統(tǒng)。
根據(jù)工藝要求，焊接區(qū)使用的乙炔、液化石油氣火災(zāi)危險(xiǎn)為甲類，氧氣火災(zāi)危險(xiǎn)為乙類。乙炔在空氣中的爆炸極限為2.1%～80.0%(υ/υ)，引燃溫度在305℃左右；液化石油在空氣中的爆炸極限為2.25%～9.65%(υ/υ)，引燃熳度在426～537℃左右。因此，生產(chǎn)過(guò)程中最大危險(xiǎn)因素是火災(zāi)和爆炸，如果在焊接極群和極柱過(guò)程中操作不當(dāng)，劇烈碰撞或離明火過(guò)近，溫度太高等都可能引起火災(zāi)、爆炸。
根據(jù)鉛酸蓄電池工作原理，鉛酸蓄電正極活性物質(zhì)是二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)是海綿鉛，電解液是稀硫酸溶液，當(dāng)充電到70%～80%電量時(shí)，正極開始產(chǎn)生氧氣，當(dāng)充電基本完成約90%時(shí)，負(fù)極開始產(chǎn)生氫氣。氫氣是易燃易爆的甲類物質(zhì)，在空氣中的爆炸極限為4.1%～74.1%，引燃溫度在450℃左右，因此充電室內(nèi)氫氣濃度極易達(dá)到爆炸極限，一遇火源就會(huì)生產(chǎn)燃爆。例如，1991年7月3日，某電站鉛酸蓄電池室發(fā)生燃爆事故，造成1名巡檢工死亡，充電設(shè)備和蓄電池嚴(yán)重?fù)p壞。事故主要原因是該蓄電池通風(fēng)設(shè)備失效，造成室內(nèi)氫氣聚積，而巡檢工嚴(yán)重違章在巡檢時(shí)抽煙，明火引起燃爆。
士達(dá)蓄電池內(nèi)部短路的處理辦法
科士達(dá)蓄電池內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象
科士達(dá)蓄電池內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，將出現(xiàn)以下現(xiàn)象：
(1)電解液比重比正常電池低，開路電壓也比較低;
(2)接入電路放電時(shí)，短路電池的電壓下降迅速;若和其他正常電池相串聯(lián)，短路電池的極板會(huì)出現(xiàn)深硫化現(xiàn)象，其正極板將由褐色變?yōu)樽攸S色，而負(fù)極板則由淺灰色變?yōu)榛疑?br />
(3)充電時(shí)冒氣遲緩或不冒氣，電解液溫度高;
此時(shí)，應(yīng)針對(duì)造成短路的原因采用不同的處理方法：
(1)如果是由于科士達(dá)蓄電池底部沉積物過(guò)多而造成的短路，應(yīng)使蓄電池完全放電，然后倒出電解液，用純水反復(fù)清洗之后再重新充電;
(2)如果是由于極板彎曲而造成的短路，可以考慮在極板接觸的地方加插隔離板;
(3)如果是由于鉛彈簧位移及極板和鉛襯造成的短路，只需糾正彈簧的位置即可。
UPS的供電方式
UPS電源的工作方式根據(jù)用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和連續(xù)性的要求可分為單一式、并聯(lián)式、冗余式和并聯(lián)冗余式等方式;根據(jù)用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和管理方便的要求也可分為分散式、集中式、分散與集中相結(jié)合三種方式。分散式UPS供電采用的設(shè)備容量都比較小，支持時(shí)間較短，適合用于一些辦公區(qū)和控制室;集中式UPS供電適合一些要求支持時(shí)間較長(zhǎng)和較大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等。應(yīng)當(dāng)根據(jù)甲方需求來(lái)確定采用哪種UPS的供電方式和容量。集中設(shè)置的UPS電源容量的統(tǒng)計(jì)需由設(shè)計(jì)方與業(yè)主密切配合，并考慮所選UPS產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率。尤其是功率較大時(shí)，UPS轉(zhuǎn)換效率非常重要，效率高就可節(jié)省初期投資和長(zhǎng)期能源損耗的費(fèi)用。
一般情況下，機(jī)房供電采用市電十UPS后備電池相結(jié)合的方式較多。正常情況下，市電通過(guò)UPS穩(wěn)頻穩(wěn)壓后給計(jì)算機(jī)設(shè)備供電，保證計(jì)算機(jī)設(shè)備的電能質(zhì)量;當(dāng)市電停電時(shí)，后備電池通過(guò)UPS逆變后給計(jì)算機(jī)設(shè)備供電，保證計(jì)算機(jī)設(shè)備的電源。市電與UPS后備電池間通過(guò)靜電轉(zhuǎn)換開關(guān)切換，確保計(jì)算機(jī)設(shè)備無(wú)瞬間斷電。
UPS供電為集中方式時(shí)，還應(yīng)充分考慮UPS機(jī)房的設(shè)備布置、饋線的鋪設(shè)、主機(jī)柜的散熱和整個(gè)機(jī)房的降噪措施等;對(duì)于分散式UPS供電，分散在各處的UPS容量都很小，上述問(wèn)題可不予考慮。但是，UPS電源都應(yīng)引自雙電源末端互投配電柜(箱)的出線回路，不能從普通插座接引。
設(shè)計(jì)UPS供電方案時(shí)，針對(duì)分散在各處的重要控制室，在保證雙電源末端自投的一級(jí)供電模式下，采用分散式小型UPS電源作為后備供電也很實(shí)用。
