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深入“解剖”鉛酸蓄電池，夠膽你就來(lái)！

作者：恒電高測 發(fā)布時(shí)間：2022-07-22

? ? ? ?目前我國在數據中心建設中,UPS系統大多采用閥控密封鉛酸蓄電池作為后備應急電源。閥控密封鉛酸蓄電池具有技術(shù)成熟、性?xún)r(jià)比高、使用維護方便、生產(chǎn)工藝成熟而且有環(huán)境友好、可再生等特點(diǎn),其中高功率鉛酸蓄電池更兼具有大電流輸出性能好、比能量高的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。高功率鉛酸蓄電池作為UPS系統的關(guān)鍵組成部分,其優(yōu)劣直接影響到UPS系統的可靠程度。

 

 

? ? ? ?從鉛酸蓄電池的內部結構來(lái)看雖然很簡(jiǎn)單，但是維護起來(lái)并不簡(jiǎn)單。在影響UPS穩定性和可靠性的諸多因素中,蓄電池漏液是最不可忽視的致命隱患。

鉛酸電池漏液原因
01電解液? ? ? ?高功率鉛酸蓄電池為免維護電池，電池后期維護不需要添加電解液。在生產(chǎn)過(guò)程中一般采用貧液技術(shù)，正極產(chǎn)生的O2通過(guò)超細玻璃纖維隔板通道到達負極進(jìn)行復合吸收，如果電池內部電解液量過(guò)多，壓力增加，導致復合通道受阻，則會(huì )增加蓄電池內部氣體壓力，使電池在密封不良的地方產(chǎn)生漏液。

 

 

02安全閥

? ? ? ?一是電池加酸量過(guò)多,電池處于富液狀態(tài),致使O2再化的氣體通道受阻,電池生成的氣體無(wú)法復合,內部壓力增大后導致安全閥頻繁開(kāi)啟,氣體溢出安全閥后在電池外部遇冷,在安全閥周?chē)淠伤嵋?

? ? ? ?二是安全閥周?chē)鹉z墊老化,電池密封性能變化,造成開(kāi)閥壓力下降,安全閥長(cháng)時(shí)間開(kāi)啟,酸霧冷凝成液體后造成漏液現象。

 

03極柱端子

? ? ? ?極柱漏液的現象在數據中心比較普遍,電池在運行1年后,個(gè)別極柱端子就會(huì )產(chǎn)生漏液,往往運行5年后,極柱端子漏液?jiǎn)?wèn)題就非常嚴重了。電池漏液的關(guān)鍵原因就是極柱金屬與電池蓋密封膠配合不好,極柱端子在酸性環(huán)境中被氧氣腐蝕,電解液在內部氣壓作用下,沿著(zhù)腐蝕的路徑,流到端子表面產(chǎn)生漏液,這就是俗稱(chēng)的爬酸現象。

 

 

04電池槽蓋

? ? ? ?目前電池槽蓋密封有環(huán)氧樹(shù)脂密封和熱封兩種方式。環(huán)氧樹(shù)脂膠封漏液,主要是膠封控制條件較為嚴格,要求環(huán)氧膠配方和固化條件控制要好,否則會(huì )造成密封膠與殼體粘結處結合不好,形成漏液通道,造成電池漏液;

 

如何預防鉛酸電池漏液?

? ? ? ?要解決鉛酸蓄電池組漏液的問(wèn)題,最核心的是確保鉛酸蓄電池的質(zhì)量,如保證蓄電池電解液量在一個(gè)合理的范圍,確保電池外殼的密封性,以及保證電池槽蓋密封的有效性等。在源頭上控制漏液是最重要的方式,也是電池廠(chǎng)家最基本的責任。

當然,任何產(chǎn)品都很難做到100%的良品率,因此通過(guò)一些附加的方法來(lái)預防電池漏液造成危害也有了一定的現實(shí)意義。通常,數據中心用戶(hù)防止蓄電池漏液引起短路危害,主要采取以下一些措施。

 

01絕緣墊

 

 

? ? ? ?數據中心安裝絕緣墊是最簡(jiǎn)單有效地防止高功率鉛酸蓄電池短路的一種方法,防止電池漏液流出的腐蝕性液體與電池底部的金屬架間導通引起電氣短路,安裝示意圖如上所示。該措施實(shí)施方便,對于立式安裝的電池具有一定作用,絕緣墊目前有阻燃橡膠墊和環(huán)氧樹(shù)脂板兩種材料。? ? ? ?阻燃橡膠墊材質(zhì)為橡膠,材質(zhì)中添加阻燃劑達到阻燃的效果,橡膠墊因其具有高彈性,所以其抗震性能特別好;橡膠絕緣墊表面阻力大,安裝困難,散熱性能差,但價(jià)格比較便宜。? ? ? ?環(huán)氧樹(shù)脂墊采用的材質(zhì)為環(huán)氧板,又稱(chēng)玻璃纖維布,是用環(huán)氧樹(shù)脂粘合而成加溫高壓制作,在中溫下機械性能高,在高濕下電氣性能穩定,用來(lái)防止電池漏液引起的電氣短路,效果十分顯著(zhù)。相對而言,環(huán)氧絕緣板表面光滑,安裝方便,但是價(jià)格比橡膠墊貴。?
02絕緣護套

 

 

? ? ? ?將金屬承重梁全包裹,如圖所示,防止漏下的腐蝕性液體將電池與架間導通,發(fā)生電氣短路。絕緣護套也可以叫作U型卡槽或承重梁護套。材質(zhì)選阻燃PVC、ABS或PP等塑料材質(zhì),光滑、耐磨、抗壓力好,安裝方便。且不影響電池上下層通風(fēng)散熱。缺點(diǎn)是不能承接液體,液體量大會(huì )流到下層電池上產(chǎn)生腐蝕。絕緣護套需要根據承重梁形狀專(zhuān)門(mén)定制開(kāi)塑料模具。

 

03防漏液托盤(pán)

 

 

? ? ? ?近年來(lái),因鉛酸蓄電池漏液引起的數據機房事故并不少見(jiàn)，漏液對整個(gè)系統安全運行造成的危害十分嚴重。所以在數據中心機房日常維護中，了解鉛酸蓄電池漏液現象造成的危害、產(chǎn)生的原因及應對措施是非常有必要的。

 

維護鉛酸電池最有效措施
? ? ? ?機房大型UPS集群鉛酸蓄電池是很容易出現電壓電流不穩等問(wèn)題，一旦其中一節電池出現故障，整組電池都很容易出現故障，所以需要進(jìn)行針對性的設備管理優(yōu)化，提高資源利用，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)整改。
? ? ? 恒電高測HDGC3920蓄電池在線(xiàn)監測系統，實(shí)現了對蓄電池進(jìn)行全方位的狀態(tài)在線(xiàn)監測、內阻測試、極柱溫度測試、電池組充放電狀態(tài)維護及智能分析與管理，可及時(shí)發(fā)現在運蓄電池安全隱患。

 


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