廣元理士蓄電池---總代理
鉛酸蓄電池在行業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展？
理士蓄電池做為穩(wěn)定性電源和主要的直流電源歷史悠久，其具有良好的可逆性、電壓特性平穩(wěn)、使用壽命長、適用范圍廣、原材料豐富（且可再生使用）及造價低廉等優(yōu)點。鉛酸蓄電池適用范圍廣泛，市場巨大，如：汽車、摩托車、電動自行車、電信、通訊、銀行、商場、廣電等行業(yè)都是鉛酸蓄電池使用量巨大的客戶，中國鉛酸蓄電池每年銷售額達100多億元，呈飛速增長勢頭。
1 蓄電池的劃分
蓄電池的種類繁多，劃分的方式也不盡相同。如：
按蓄電池極板結(jié)構(gòu)分類：有形成式、涂膏式和管式電池；
按蓄電池蓋和結(jié)構(gòu)分類：有開口式、排氣式、防酸隔爆式和密封閥控式蓄電池。
按蓄電池維護方式分類：有普通式、少維護式、免維護式蓄電池。
按作用和行業(yè)劃分主要分為以下幾類：
起動型蓄電池：主要用于汽車、摩托車、拖拉機、柴油機等起動和照明；
固定型蓄電池：主要用于通訊、發(fā)電廠、計算機系統(tǒng)作為保護、自動控制的備用電源；
牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車、****車、鏟車等動力電源；
鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內(nèi)燃機車、電力機車、客車起動、照明之動力；
儲能用蓄電池：主要用于風力、太陽能等發(fā)電用電能儲存。
2 蓄電池在行業(yè)中的應(yīng)用
2.1 汽車、摩托車用起動型蓄電池
（1）汽車行業(yè)
汽車行業(yè)是國家重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，鉛酸蓄電池的用量也迅速增加，大約占整個鉛酸蓄電池用量的80%左右，如果起動用密封鉛酸蓄電池開發(fā)成功，將是一個相當大的市場，要使汽車的電氣系統(tǒng)電壓由12V開至24V或36V，將給鉛酸蓄電池帶來新的機遇，無論使用何種電壓，都必須將電源分成兩部分，其中一部分是為大電流放電負載服務(wù)的，如用于發(fā)動機起動，傳統(tǒng)的富液式鉛酸電池能適合這種要求，另一部分是用于低倍率深循環(huán)用途，閥控鉛酸蓄電池最適合這種用途。
（2）摩托車行業(yè)
中國是世界摩托車第一生產(chǎn)與銷售大國，國內(nèi)摩托車市場處于需求高峰，而電動摩托車是較大的潛在市場，這一領(lǐng)域為鉛酸蓄電池開辟了新的巨大市場。目前摩托車行業(yè)使用的仍以開口電池為主，但密封電池取代開口電池已是必然的趨勢。
2.2 電動汽車及電動自行車蓄電池
（1）電動汽車
隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，汽車擁有量劇增，作為電動車動力電池的研究種類很多，有鉛酸電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鈉-氯化鎳電池、鋰離子電池、燃料電池等。根據(jù)中國電動車發(fā)展計劃，期望將公交車、出租車作為電動車使用的首要地位，因此需要發(fā)展價格低廉的電動車電池。
（2）電動自行車用電池
進入20世紀90年代以來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對生活質(zhì)量越來越重視。一方面從環(huán)保角度，另一方面從擁有輕便的私人交通工具出發(fā)，產(chǎn)生了對電動自行車的需求。目前電動自行車所配置的電池大部分是閥控密封鉛酸蓄電池，這種鉛酸蓄電池是在密封鉛蓄電池的基礎(chǔ)上，經(jīng)過性能改進的，特別是在比能量和循環(huán)壽命方面有所突破，國內(nèi)已有眾多的公司及研究所對電動自行車用閥控密封鉛蓄電池進行開發(fā)，但目前為止都還存在著在中、高速率時比能量不夠高和深循環(huán)壽命不夠長等缺點，在很大程度上影響了電動自行車行業(yè)的高速成長。一旦技術(shù)成熟，將會有一個爆發(fā)性的增長，從目前閥控鉛酸電池的技術(shù)開發(fā)情況來看，將來會完全有可能滿足這一產(chǎn)品的需要。
2.3 通信用鉛酸蓄電池
我國的通信行業(yè)目前正處于一個高速發(fā)展期，據(jù)預(yù)計在今后20年內(nèi)，中國將是世界上最大的通信市場。
通信行業(yè)是鉛酸蓄電池的主要用戶，特別是閥控式鉛酸蓄電池占目前市場需求總量的三分之二。中、小型密封電池在通信系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域為用戶接入網(wǎng)和通信專網(wǎng)。用戶接入網(wǎng)是信息產(chǎn)業(yè)部“十五”期間發(fā)展的一個重要方向，從2000年開始，這一領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出強勁的勢頭，特別是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和大、中城市，紛紛投入到這一先進的通訊網(wǎng)絡(luò)中，隨著信息經(jīng)濟的不斷發(fā)展，這一領(lǐng)域市場潛力巨大。
2.4 UPS用電池
UPS即不間斷電源系統(tǒng)，主要在各行業(yè)中機房設(shè)備中的計算機及通信設(shè)備配套使用，蓄電池為其核心部分。近年來，隨著計算機在我國國內(nèi)的普及，UPS在中國市場發(fā)展較快。隨著UPS市場的不斷擴大發(fā)展，UPS用鉛酸蓄電池的需求也增長迅速。
2.5 電力用鉛酸蓄電池
電力行業(yè)是我國重點發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，1998年至2002年裝機容量每年平均在2000萬kW以上，多年來，由于城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造投入不足，致使電網(wǎng)建設(shè)滯后于發(fā)電，限制了城市和農(nóng)村用電的需求和消費。而近年來的電荒加劇客觀上刺激了電力發(fā)展，而電力用鉛酸電池需求強勁。電力系統(tǒng)目前使用的電池中傳統(tǒng)開口式鉛酸蓄電池仍占相當大的比重，但份額正在下降，而密封鉛酸蓄電池的使用份額不斷上升，不久將會取代傳統(tǒng)開口式鉛酸蓄電池。
2.6 鐵路內(nèi)燃機車及電力機車用鉛酸蓄電池
近幾年我國對基礎(chǔ)設(shè)施的投入不斷加大，鐵路建設(shè)是基礎(chǔ)建設(shè)的重點之一。密封鉛酸蓄電池在鐵路內(nèi)燃機車上主要是用作起動電源，現(xiàn)正將老式防酸防爆蓄電池更換為密封鉛酸蓄電池，目前鐵路用蓄電池的需求量很大。
2.7 新能源用鉛酸蓄電池
當今世界能源的結(jié)構(gòu)正朝著綠色方向發(fā)展，綠色新能源中如風能、太陽能正在得到開發(fā)和利用，并已成為電力工業(yè)重要的有機組成部分。發(fā)展風能、太陽能儲能用蓄電池于解決能源危機和環(huán)境污染具有重大的意義，是頗具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)，儲能用蓄電池市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
理士蓄電池的智能管理？
蓄電池在正常情況下處于靜態(tài)存放、備用工作狀態(tài)，為防止用戶在完全不知情的情況下，由于市電供電中斷而造成UPS在極短時間內(nèi)進入“蓄電池電壓過低自動關(guān)機”的工作狀態(tài)，從而停止向負載供電。這就要求維護人員不僅需要每日按照規(guī)定的時間段進行現(xiàn)場巡視外，還需要將蓄電池管理納入UPS監(jiān)控系統(tǒng)，UPS實時對電池的狀態(tài)進行檢測，并將電池的相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到值班室或控制室以便工作人員了解電池的狀態(tài)，以保證電池的工作質(zhì)量。為了提高電池的使用壽命，減少維護工作，降低維護成本。
應(yīng)建立良好的電池維護系統(tǒng)，一定要具備：
第一，自動均/浮充轉(zhuǎn)換。即供電正常時對電池進行均恒充電。電池放電后自動對電池進行均恒充電，當電池充滿后，自動轉(zhuǎn)為浮充電。
第二，充電限流。采取先恒流后恒壓的充電方式。充電初期，充電電流較大，UPS根據(jù)所配置的蓄電池電池容量，自動將充電電流限制在0.1～0.2C，對蓄電池進行恒流充電，確保蓄電池充電時安全快速。當蓄電池容量達到80%以后，UPS轉(zhuǎn)為浮充電壓對蓄電池進行恒壓充電。
第三，后備時間顯示及低電壓報警。當UPS由于各種原因切換到蓄電池供電時，用戶需要及時地了解系統(tǒng)的后備時間，且采取相應(yīng)的措施。當蓄電池電壓降到低限時，報警通知用戶，然后自動關(guān)機以防止蓄電池深度放電。
第四，溫度補償。環(huán)境溫度變化時，必須對浮充電壓進行校正，校正系數(shù)為18mV/℃（標稱12V的電池）。為簡單計，可以分級校正。
電池靜置時，溫度太高，電池的自放電加劇。電池使用條件推薦為20℃～25℃，溫度太低，電池放電容量降低，充電接受能力下降。溫度太高，反應(yīng)加劇，導致失水，極板腐蝕加劇。電池的充電電壓通過溫度補償來改變，溫度高時，充電電壓降低，使電池處于最佳浮充狀態(tài)。因此，保證電池服務(wù)最佳方案是將環(huán)境溫度控制在20℃～25℃，控制放電次數(shù)、放電深度、放電和充電電流以及定時充放電的周期。
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高功率型理士電池的優(yōu)勢
(1)高功率密度
目前,大多數(shù)UPS設(shè)備的功率逐漸提升,這也導致了設(shè)備的平均單機功率密度增加。據(jù)ASHRAE2預(yù)測,2014年國內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均單機功率密度大約為3.7kW,而全球數(shù)據(jù)中單機柜功率密度大約6.5kW。UPS系統(tǒng)的功率密度的提升加重了系統(tǒng)的冷卻性能和電池的功率性能的負擔,蓄電池功率提升也為了適應(yīng)當今UPS系統(tǒng)功率不斷提升的需要,因此,高功率型蓄電池將成為未來UPS系統(tǒng)后備電源的必然選擇。
例如,放電條件:15min備電時間,放電至終止電壓為1.67(V/單格)。南都功率型電池(HRL-400,相同標稱容量)的功率性能就由310(W/只)提升到400(W/只),電池的功率上升幅度達到27%,如圖1所示。大幅提升了蓄電池的恒功率的放電性能。
(2)節(jié)省空間/成本
數(shù)據(jù)中心的持續(xù)增加,促進了UPS市場的積極增長,這當然也包括了蓄電池。然而,由于建設(shè)的成本不斷推高,對于需要占有大量空間的后備電源來說,使用高功率電池可以減少電池使用數(shù)量,從而節(jié)省更多空間。另外,當電池的功率性能提升時,那么其功率的單價則將大幅減少,降低電池采購成本。
①節(jié)省空間
后備電源往往需要占用大量空間,而目前的大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本大約為每平方米2～3萬元,電池占用空間節(jié)省,顯然其節(jié)省的經(jīng)濟效益也是相當可觀的。
例如,根據(jù)公式處理所得
以南都電池HRL-400為例
當恒功率性能提升27%時,那么其實際需要使用的數(shù)量將相應(yīng)地減少21%,這就大大減少了電池所需占用的空間,從而節(jié)約電池采購成本以及空間成本。
②節(jié)省成本
電池成本如果按照容量計算,對于容量相同的電池,這樣并不能體現(xiàn)高功率型電池價格的優(yōu)勢。另外,現(xiàn)在電池的選擇方式逐漸以恒功率法的選擇方式為主。因此,電池的單價應(yīng)該以功率的價格計算為主(元/瓦)。
例如:
式中,M電池—電池的價格(元);
P15min—15min的額定容量(W);
m單價—電池單價(元/瓦);
單個電池的功率提升時,其電池的單價也將相
應(yīng)減少,因此高功率型電池單價(元/瓦)將有較大幅
度地下降,從而也節(jié)省了電池采購成本。
(3)高可靠性/長壽命
隨著UPS系統(tǒng)技術(shù)的不斷進步,不論是普通型UPS還是大型數(shù)據(jù)中心的UPS系統(tǒng)對蓄電池的可靠性和使用壽命的要求也越來越高。因此,針對上述情況,國內(nèi)外廠家也加大了研發(fā)力度。因此,不僅提升了蓄電池的功率性能,而且還提升了高功率型電池的可靠性和使用壽命。
例如,南都高功率型電池從鉛膏配方、板柵設(shè)計與極板設(shè)計等各個方面進行了研究,并且借鑒了南都強大的高溫電池技術(shù),大幅提升了電池可靠性和使用壽命。
(4)節(jié)能減排
下一代綠色數(shù)據(jù)中心將力求實現(xiàn)“節(jié)能環(huán)保,綠色低碳”,并大力提倡全生命周期低碳運營的思想,涵蓋規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備材料選型、建設(shè)實施、運維管理各個環(huán)節(jié),從技術(shù)和管理上綜合開展節(jié)能減排工作。
選擇高功率型電池,其蓄電池使用的數(shù)量與相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心蓄電池占用空間減少,也使得電池維護成本降低;同時,蓄電池充電時產(chǎn)生的熱量也隨之減少,這對數(shù)據(jù)中心中空調(diào)運行的數(shù)量及其空調(diào)運行所需的電量也將大幅降低。由于建設(shè)用地、電池維護、空調(diào)運行等方面的實際需求量減少后,這樣就使整個數(shù)據(jù)中心更好地達到了節(jié)能減排的目標,真正地實現(xiàn)了“低碳、綠色”。
4 結(jié)束語
當前,國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)逐漸上升為國家戰(zhàn)略,大型數(shù)據(jù)中心的使用數(shù)量逐漸增多,使得UPS系統(tǒng)的使用將會越來越廣泛,依據(jù)電池的恒功率放電性能也將成為主要的選擇方式。另外,高功率電池具有高功率、高可靠性以及節(jié)約空間等優(yōu)點,使得高功率型電池必將成為未來UPS系統(tǒng)中后備電源選擇的主要方案。
綿陽理士蓄電池---總代理
常用蓄電池介紹
A．鉛酸蓄電池負極為鉛,正極為二氧化鉛，電解液為稀硫酸，主要有起動型、固定型、牽引型、動力型和便攜型，常為開口或防酸式(GF),少量為膠體電解液蓄電池(GEL)。近年來,，特別是VRLA（Valve Regulated Lead Acid Battery）蓄電池的出現(xiàn)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)能夠取代堿性蓄電池和干電池，使鉛酸蓄電池發(fā)揮更大的作用。由于鉛酸蓄電池價格低廉，適于低溫高倍率放電，因此應(yīng)用廣泛，是我國的電信行業(yè)中后備電源的主要產(chǎn)品。但同時由于鉛酸 蓄電池比能量偏低，生產(chǎn)過程有毒、污染環(huán)境等不利因素，一定程度上影響了其使用范圍。
B．鎘鎳蓄電池負極為鎘，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液。常見外形是方形、扣式和圓柱形，其有開口、密封和全密封三種結(jié)構(gòu)。按極板制造方式又分有極板盒式、燒結(jié)式、壓成式和拉漿式。鎘鎳蓄電池具有放電倍率高、低溫性能好，循環(huán)壽命長等特點。
C．金屬氫化物鎳蓄電池是新開發(fā)出來的新產(chǎn)品，負極為吸氫稀土合金，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀、氫氧化鋰水溶液，比能量是鎘鎳蓄電池1.5-2倍，具有可快速充電、優(yōu)良的高倍率放電性能和低溫放電性能，價格便宜，無污染，被稱為綠色環(huán)保電池。
D．鐵鎳蓄電池負極為鐵粉，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液。具有結(jié)構(gòu)堅固、耐用、壽命長等特點，比能量較低，多用于礦井運輸車動力電源。
E．鋅銀蓄電池負極為鋅，正極為氧化銀，電解液為氫氧化鉀水溶液，具有較高的比能量及優(yōu)良的高倍率放電性能，但價格偏高，多用于軍事工業(yè)及武器系統(tǒng)。
F．鋅鎳蓄電池負極為鋅，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液，具有高比能量，價格較低；但壽命較短，近年來鋅鎳蓄電池的循環(huán)壽命有了較大提高，預(yù)計隨著循環(huán)壽命的提高將獲得更廣泛應(yīng)用。
G．鋰離子蓄電池負極是碳(石墨)，正極是氧化鈷鋰，由于采用有機電解質(zhì)液，具有電壓高、比能量高及優(yōu)良的循環(huán)壽命，安全無污染，被稱為綠色電源。常作為通訊工具和便攜器材的電源。
展望
總之，我國的蓄電池工業(yè)隨著各行各業(yè)的發(fā)展獲得了迅速發(fā)展機會。至今目前，我國從事蓄電池生產(chǎn)的企業(yè)已達千家之多。同時，免維護、閥控密封式鉛酸蓄電池、金屬氧化物物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池等新型蓄電池也各有側(cè)重的應(yīng)用于各行各業(yè)中。
遵義理士蓄電池---總代理
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