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深入“解剖”铅酸蓄电池，够胆你就来！

作者：恒电高测发布时间：2022-07-22

目前我国在数据中心建设中,UPS系统大多采用阀控密封铅酸蓄电池作为后备应急电源。阀控密封铅酸蓄电池具有技术成熟、性价比高、使用维护方便、生产工艺成熟而且有环境友好、可再生等特点,其中高功率铅酸蓄电池更兼具有大电流输出性能好、比能量高的优点而被广泛采用。高功率铅酸蓄电池作为UPS系统的关键组成部分,其优劣直接影响到UPS系统的可靠程度。

从铅酸蓄电池的内部结构来看虽然很简单，但是维护起来并不简单。在影响UPS稳定性和可靠性的诸多因素中,蓄电池漏液是最不可忽视的致命隐患。

铅酸电池漏液原因

01电解液高功率铅酸蓄电池为免维护电池，电池后期维护不需要添加电解液。在生产过程中一般采用贫液技术，正极产生的O2通过超细玻璃纤维隔板通道到达负极进行复合吸收，如果电池内部电解液量过多，压力增加，导致复合通道受阻，则会增加蓄电池内部气体压力，使电池在密封不良的地方产生漏液。

02安全阀

一是电池加酸量过多,电池处于富液状态,致使O2再化的气体通道受阻,电池生成的气体无法复合,内部压力增大后导致安全阀频繁开启,气体溢出安全阀后在电池外部遇冷,在安全阀周围冷凝成酸液;

二是安全阀周围橡胶垫老化,电池密封性能变化,造成开阀压力下降,安全阀长时间开启,酸雾冷凝成液体后造成漏液现象。

03极柱端子

极柱漏液的现象在数据中心比较普遍,电池在运行1年后,个别极柱端子就会产生漏液,往往运行5年后,极柱端子漏液问题就非常严重了。电池漏液的关键原因就是极柱金属与电池盖密封胶配合不好,极柱端子在酸性环境中被氧气腐蚀,电解液在内部气压作用下,沿着腐蚀的路径,流到端子表面产生漏液,这就是俗称的爬酸现象。

04电池槽盖

目前电池槽盖密封有环氧树脂密封和热封两种方式。环氧树脂胶封漏液,主要是胶封控制条件较为严格,要求环氧胶配方和固化条件控制要好,否则会造成密封胶与壳体粘结处结合不好,形成漏液通道,造成电池漏液;

如何预防铅酸电池漏液

要解决铅酸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。在源头上控制漏液是最重要的方式,也是电池厂家最基本的责任。

当然,任何产品都很难做到100%的良品率,因此通过一些附加的方法来预防电池漏液造成危害也有了一定的现实意义。通常,数据中心用户防止蓄电池漏液引起短路危害,主要采取以下一些措施。

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,安装示意图如上所示。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