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技术资讯
要解决蓄电池组漏液的问题,最核心的是确保铅酸蓄电池的质量,如保证蓄电池电解液量在一个合理的范围,确保电池外壳的密封性,以及保证电池槽盖密封的有效性等。
01绝缘垫
数据中心安装绝缘垫是最简单有效地防止高功率铅酸蓄电池短路的一种方法,防止电池漏液流出的腐蚀性液体与电池底部的金属架间导通引起电气短路,安装示意图如图1所示。
该措施实施方便,对于立式安装的电池具有一定作用,
绝缘垫目前有阻燃橡胶垫和环氧树脂板两种材料。
阻燃橡胶垫材质为橡胶,材质中添加阻燃剂达到阻燃的效果,橡胶垫因其具有高弹性,所以其抗震性能特别好;橡胶绝缘垫表面阻力大,安装困难,散热性能差,但价格比较便宜。
环氧树脂垫采用的材质为环氧板,又称玻璃纤维布,是用环氧树脂粘合而成加温高压制作,在中温下机械性能高,在高湿下电气性能稳定,用来防止电池漏液引起的电气短路,效果十分显著。相对而言,环氧绝缘板表面光滑,安装方便,但是价格比橡胶垫贵。
02绝缘护套
将金属承重梁全包裹,如图2所示,防止漏下的腐蚀性液体将电池与架间导通,发生电气短路。绝缘护套也可以叫作U型卡槽或承重梁护套。材质选阻燃PVC、ABS或PP等塑料材质,光滑、耐磨、抗压力好,安装方便。且不影响电池上下层通风散热。缺点是不能承接液体,液体量大会流到下层电池上产生腐蚀。绝缘护套需要根据承重梁形状专门定制开塑料模具。
03防漏液托盘
托盘厚度设计要有一定的强度以承受电池重量;托盘内底部设计导流筋条,使电解液向托盘四处扩散,避免一处电解液沉积过多,使电池长期浸泡在电解液中;托盘材料采用阻燃ABS或其它阻燃塑料材料,保证托盘的阻燃性能,可以一定程度上阻止电池因电气短路引发的燃烧。缺点是针对每个型号电池要专门定制塑料模具。防漏液托盘安装示意图如图3所示。
近年来,因铅酸蓄电池漏液引起的数据机房事故并不少见,漏液对整个系统安全运行造成的危害十分严重。所以在数据中心机房日常维护中,了解铅酸蓄电池漏液现象造成的危害、产生的原因及应对措施是非常有必要的。
蓄电池的主要参数
01容量
电池容量是指电池储存电量的数量,以符号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。
电池的容量可以分为额定容量(标称容量)、实际容量。
(1)额定容量
额定容量是电池规定在在25℃环境温度下,以10小时率电流放电,应该放出最低限度的电量(Ah)。
(2)实际容量
实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah。
02能量
电池的能量是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能,通常用瓦时(Wh)表示。
03循环寿命
蓄电池经历一次充电和放电,称为一次循环(一个周期)。在一定放电条件下,电池工作至某一容量规定值之前,电池所能承受的循环次数,称为循环寿命。
传统固定型铅酸电池约为500~600次,起动型铅酸电池约为300~500次。阀控式密封铅酸电池循环寿命为1000~1200次。影响循环寿命的因素一是厂家产品的性能,二是维护工作的质量。固定型铅电池用寿命,还可以用浮充寿命(年)来衡量,阀控式密封铅酸电池浮充寿命在10年以上。
04储存性能
蓄电池在贮存期间,由于电池内存在杂质,如正电性的金属离子,这些杂质可与负极活性物质组成微电池,发生负极金属溶解和氢气的析出。
又如溶液中及从正极板栅溶解的杂质,若其标准电极电位介于正极和负极标准电极电位之间,则会被正极氧化,又会被负极还原。所以有害杂质的存在,使正极和负极活性物质逐渐被消耗,而造成电池丧失容量,这种现象称为自放电。
05电池电动势、开路电压、工作电压
电动势与单位电量的乘积,表示单位电量所能做的最大电功。
电池工作电压是指电池有电流通过(闭路)的端电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后,由于欧姆电阻和极化过电位的存在,电池的工作电压低于开路电压。
06内阻
电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。
欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大而线性增大。