电池的应用与管理

电池的应用与管理

一、电池的概述

电池是能够将电能转换成化学能进行储存，必要时将化学能转换

成为电能的装置，是低压配电系统中一个特殊的组成部分。其作用是

在电网停电的时候能对一些重要的用电设备继续维持一段时间的供

电。

二、电池的分类

电池分为干式电池和湿式电池。

干式电池分为

1.锌镐电池；

2.镉锲电池；

3.馍氢电池；

4.锂离子电池；

5.银汞电池。

这种电池内部没有液体，电池的容量都比较小，主要为功率较小

的用电设备供电，例如：LED应急疏散指示灯，时间控制器，手持

4人JT只目笺守笺守O

湿式电池分为：

1.铅酸蓄电池；

2.免维护蓄电泡；

3.镉银碱性蓄电池。

这类电池容量比较大，内部都有电解液。通常为一些功率较大或

者要求维持时间比较长的用电设备供电。例如：用在变电室直流屏，

消防监控主机的UPS电源，保安监控主机的UPS电源，发电机启动

电机电源，核心服务器，等等。

三、电池特性

干电池分为原电池和可充电的两种。

所谓原电池就是生产出来就有电的电池，放完电以后即废弃。也

叫做一次性电池。

所谓可充电干电池就是生产出来以后必须先充电，然后才可以使

用的电池。这种电池用完电以后可以再次充电。

可充电电池分为有记忆和无记忆两种。

镉银电池是有记忆性的电池。

银氢电池也是有记忆性，但是比镉银电池的记忆性弱得多。

锂离子电池完全没有记忆性。

所谓记忆性——如果电池没有放完电就进行充电，电池的容量就

会受不可逆转的影响，表现出来的现象就是电池容量下降。

湿式电池基本上都是可充电电池。

四、湿式电池的构造

以铅酸电池为例：

1.阳极板（过氧化铅.耐宁活性物质

2.阴极板（海绵状铅宿+活性物质

3.电解酸（稀硫酸）硫酸（H2so4）+水（H20）

4.电池外壳

5.隔离板

6.极柱

7.其他（液口栓、盖子等）

五、湿式电池的工作原理

以铅酸电池为例：

铅蓄电池内的阳极（PbCh）及阴极（Pb）浸到电解液（稀硫酸）

中，两极间会产生2V的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电,

则阴阳极及电解液机会发生如下的变化：

（阳极）（电解液）（阴极）

PbO2+2H2SO4+Pb―PbS04+2H2O+PbS

04（放电反应）

（过氧化铅）（硫酸）（海绵状铅）

（阳极）（电解液）（阴极）

PbSO4+2H2O+Pb04PbCh+2H2so4++Pb

（充电反应）

（硫酸铅）（水）（硫酸铅）

1、放电的化学变化

蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性

物质产生反应，生成新化合物“硫酸铅”。经由放电硫酸成分从电解

液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成分与放电量成比

例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量

或残余电量。

2、充电中的化学变化

由于放电时在陀极板、阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分

解还原成硫酸、铅及过氧化铅，因此电池内电解溶液的浓度逐渐增加，

亦即电解溶液之比重上升，并逐渐恢复到放电前的浓度，这种变化显

示出蓄电池中的活性物质以还原到可以再度供电的状态，当两极的硫

酸铅被还原原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就会产生

氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段市，电流几乎都用在水的电解,

因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

六、电池的应用

在建筑物中的蓄电池主要为以下几个部分服务。

L服务器或者核心计算机——UPS

2.应急照明---------------EPS或者电池

3.应急疏散指示灯---------EPS或者电池

4.警卫照明---------------EPS或者电池

5.电梯轿厢---------------蓄电池组

6.消防监控主机----------UPS

7.保安监控主机-----------UPS

8.发电机启动电池--------蓄电池组

9.变电室直流屏--------蓄电池组

当正常供电因故中断的时候，电池可以将储存的电能释放，对其所

服务的用电设备进行供电。这样一些重要设备的工作可以维持一段时

间，减少用电设备和停电带来的不良影响。例如：避免计算机数据的丢

失，维持基本照明减少人群恐慌，保安监控系统能够继续工作等等。

七、蓄电池接管验收依据

1.《阀空式密封铅酸蓄电池订货技术条件》(DL/T637)

2.《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》(DL

/T724)

3.《电气装置安装工程质量检验及评定规程第9部分：蓄电池施

工质量检验》(DL/T5161.9)

4.《发电厂、变电室蓄电池用整流逆变设备技术条件》(DL/T

857)

八、电池的维护保养

(1)干电池的维护

1.要注意环境温度。在过高的环境温度下工作会使电池寿命会大

幅度缩短，环境温度过低电池的容量会明显减小。

2.对于有记忆性的可充电电池一定要放完电以后才能够再一次充

电。

3.对于长时间处在浮充状态下的可充电干电池要定期进行放电。

(2)蓄电池的维护

1.检查蓄电池的外壳是否有裂痕，周边是否有电池液渗出。

2.检查蓄电池的接线是否可靠。

3.清洁蓄电池以避免积尘、油污。擦净蓄电池盖子上的电池液。

清除极桩和导线接头上的氧化层。

4.拧紧加液孔的盖子并且疏通盖子上的通气孔。

5.定期检查电池液面的高度，液面的高度最少要超出极板10m

mo

6.冬季放电超过电池额定容量的30%,夏季超过50%的时候

应该及时充电，如果继续使用叫做过放电，会缩短电池的寿命。

7.电池液不够的时候首先测量电池液比重，根据测量结果在确定

是加蒸储水还是加电液。电液浓度过高会影响电极的寿命。

8.检查充电电压和充电电流，一定要在厂家指定的范围内。

9.严禁过充电，因为过充电和放电一样会影响蓄电池的寿命。

10.定期检查蓄电池单体端电压，并且做好记录。两次检查的间隔

时间不超过一个季度。

11.蓄电池组充电的时候对环境的温度有一定的要求，建议在1

5C〜25℃之间为宜，当环境温度低于5℃或者超过35℃的时候因

采取措施，否则会影响电池寿命。

12.蓄电池每年应进行一次容量恢复试验，让蓄电池内的活化物质

得到活化。俗称“蓄电池活化:这对保证长期浮充的蓄电池的寿命

尤为重要。

13.蓄电池单体容量下降不能够继续使用的时候，只能够一次性的

全部更换。否则会因为蓄电池的内阻不平衡而影响整个电池组的使用

寿命。

14.蓄电池组充电的时候会放出氢气，所以在充电工作场所严禁烟

火。

15.对新电池或者长期搁置的电池进行充电的时候，应该按照产品

技术说明调整好充电电压和充电电流，一次性不间断地充足，大约需

要24小时。如果首次不充足，将会影响蓄电池的容量。

16.在运行中，值班员应该主要监视蓄电池组的端电压值，浮充电

流值，每只蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻和绝缘

状态。

(3)免维护铅酸蓄电池

免维护蓄电池是铅酸电池的一种。在实际应用中只能够免去向电

池里面加蒸僧水、加电池液这项工作。经过一段时间使用以后仍有必

要进行维护保养(如定期活化等)。

(4)UPS和EPS

1.UPS

UPS是英文UninterruptiblePowerSupply的缩写，中文意思为不

间断电源。在正常供电出现故障以后，由于UPS电源切换的时间非

常短，在这期间计算机系统不会因为失电而自动关机，同时UPS输

出的电源可以支持计算机系统继续工作一段时间，以使用户有时间进

行必要的处理。

UPS主要有后备式和在线式两种：

后备式UPS最常见，虽然输出的是方波，而且有10ms左右的转

换时间，但是由于基本功能完备，结构简单而而且价格便宜，可靠性

高，目前在市场上占有很大的比例。

在线式UPS其结构较后备式复杂得多，性能极其完善，能够不间

断地完成转换并输出纯净正弦波交流电，它能彻底解决包括尖峰、浪

涌、频率漂移在内的等全部电源问题。但价格昂贵，通常只在关键设

备上使用。

UPS在计算机系统和网络应用中，有两大作用：

1）防止突然断电给计算机使用者带来损失；

2）提高电源质量。

2.EPS

EPS是EmergencyPowerSupply的英文缩写，中文意思为应急电

源系统。

它是根据消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷供电设备需

要而制成的电源设备。

由互投装置、自动充电机、逆变器及蓄电池组等组成。在外网正

常时逆变器不工作，经过互头装置给约定负载供电。当外网断电后，

互头装置将会立即切换至逆变电源供电。电网电压恢复后，EPS会自

动退出，恢复外网供电。

EPS适用范围广、负载适应性强、安装方便、效率高。对约定符

荷采用集中供电的方式。

可以明显提高供电可靠性，减少不必要的电能浪费。在应急事故、

照明等用电场所，它比UPS具有更高的性能价格比。但在切换的时

候电源会有5〜15秒的间断。

近年来已经在全国得到了大面积推广，逐渐代替了应急灯自带蓄

电池电池的供电方式。

3.UPS的管理注意事项

1）注意在周围留有足够的散热空间。

2）禁止在UPS输出端口接带有感性的负载。

3）注意不同的品牌接线方式有明显差异。

4）避免负载突变。

5）禁止频繁开关UPS电源，必须按照厂家的技术要求，到指定

时间隔时间以后才能再次开启。

6）禁止超负载使用，注意厂家提供的指导性负荷参数。

7）定期维护保养内容：

A.清除机内的灰尘；

B.蓄电池组定期充放电；

C.更换不合格的电池；

D.检查风扇运转情况；

E.检测调节系统参数；

8）注意事项:

A.必须在关机的情况下进行维修和保养；

B.维护前必须对其进行放电；

C.内部除尘宜使用吸尘器，不要擦拭。

4.EPS的管理注意事项

1）定期进行蓄电池充放电（依照蓄电池厂家的建议周期）；

2）保持柜体周边通风良好；

3）禁止过放电，以免蓄电池受损；

4）定期检查所有带负荷的变化；

5）定期检查充电机和逆变器的工作温度；

6）定期清除机内积尘。

九、环保和节能

废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如

果随意丢弃，腐败的电池会破坏水源和土地，并最终通过各种途径进

入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作

用，逐级在较高级的生物中成千上万倍地富集，然后经过食物链进入

人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒，日本的水俣病就是有机

汞中毒的典型案例。