自貢理士蓄電池---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(zhǎng)、適用范圍廣、原材料豐富（且可再生使用）及造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。鉛酸蓄電池適用范圍廣泛，市場(chǎng)巨大，如：汽車(chē)、摩托車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電信、通訊、銀行、商場(chǎng)、廣電等行業(yè)都是鉛酸蓄電池使用量巨大的客戶(hù)，中國(guó)鉛酸蓄電池每年銷(xiāo)售額達(dá)100多億元，呈飛速增長(zhǎng)勢(shì)頭。
1 蓄電池的劃分
蓄電池的種類(lèi)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(lèi)：有形成式、涂膏式和管式電池；
按蓄電池蓋和結(jié)構(gòu)分類(lèi)：有開(kāi)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(hù)方式分類(lèi)：有普通式、少維護(hù)式、免維護(hù)式蓄電池。
按作用和行業(yè)劃分主要分為以下幾類(lèi)：
起動(dòng)型蓄電池：主要用于汽車(chē)、摩托車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等起動(dòng)和照明；
固定型蓄電池：主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源；
牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車(chē)、****車(chē)、鏟車(chē)等動(dòng)力電源；
鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車(chē)、電力機(jī)車(chē)、客車(chē)起動(dòng)、照明之動(dòng)力；
儲(chǔ)能用蓄電池：主要用于風(fēng)力、太陽(yáng)能等發(fā)電用電能儲(chǔ)存。
2 蓄電池在行業(yè)中的應(yīng)用
2.1 汽車(chē)、摩托車(chē)用起動(dòng)型蓄電池
（1）汽車(chē)行業(yè)
汽車(chē)行業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著汽車(chē)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(gè)鉛酸蓄電池用量的80%左右，如果起動(dòng)用密封鉛酸蓄電池開(kāi)發(fā)成功，將是一個(gè)相當(dāng)大的市場(chǎng)，要使汽車(chē)的電氣系統(tǒng)電壓由12V開(kāi)至24V或36V，將給鉛酸蓄電池帶來(lái)新的機(jī)遇，無(wú)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(fù)載服務(wù)的，如用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，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(chē)行業(yè)
中國(guó)是世界摩托車(chē)第一生產(chǎn)與銷(xiāo)售大國(guó)，國(guó)內(nèi)摩托車(chē)市場(chǎng)處于需求高峰，而電動(dòng)摩托車(chē)是較大的潛在市場(chǎng)，這一領(lǐng)域?yàn)殂U酸蓄電池開(kāi)辟了新的巨大市場(chǎng)。目前摩托車(chē)行業(yè)使用的仍以開(kāi)口電池為主，但密封電池取代開(kāi)口電池已是必然的趨勢(shì)。
2.2 電動(dòng)汽車(chē)及電動(dòng)自行車(chē)蓄電池
（1）電動(dòng)汽車(chē)
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)擁有量劇增，作為電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池的研究種類(lèi)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(guó)電動(dòng)車(chē)發(fā)展計(jì)劃，期望將公交車(chē)、出租車(chē)作為電動(dòng)車(chē)使用的首要地位，因此需要發(fā)展價(jià)格低廉的電動(dòng)車(chē)電池。
（2）電動(dòng)自行車(chē)用電池
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量越來(lái)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(duì)電動(dòng)自行車(chē)的需求。目前電動(dòng)自行車(chē)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(guò)性能改進(jìn)的，特別是在比能量和循環(huán)壽命方面有所突破，國(guó)內(nèi)已有眾多的公司及研究所對(duì)電動(dòng)自行車(chē)用閥控密封鉛蓄電池進(jìn)行開(kāi)發(fā)，但目前為止都還存在著在中、高速率時(shí)比能量不夠高和深循環(huán)壽命不夠長(zhǎng)等缺點(diǎn)，在很大程度上影響了電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)的高速成長(zhǎng)。一旦技術(shù)成熟，將會(huì)有一個(gè)爆發(fā)性的增長(zhǎng)，從目前閥控鉛酸電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)情況來(lái)看，將來(lái)會(huì)完全有可能滿(mǎn)足這一產(chǎn)品的需要。
2.3 通信用鉛酸蓄電池
我國(guó)的通信行業(yè)目前正處于一個(gè)高速發(fā)展期，據(jù)預(yù)計(jì)在今后20年內(nèi)，中國(guó)將是世界上最大的通信市場(chǎng)。
通信行業(yè)是鉛酸蓄電池的主要用戶(hù)，特別是閥控式鉛酸蓄電池占目前市場(chǎng)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?yàn)橛脩?hù)接入網(wǎng)和通信專(zhuān)網(wǎng)。用戶(hù)接入網(wǎng)是信息產(chǎn)業(yè)部“十五”期間發(fā)展的一個(gè)重要方向，從2000年開(kāi)始，這一領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的勢(shì)頭，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和大、中城市，紛紛投入到這一先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò)中，隨著信息經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，這一領(lǐng)域市場(chǎng)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(jī)房設(shè)備中的計(jì)算機(jī)及通信設(shè)備配套使用，蓄電池為其核心部分。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)在我國(guó)國(guó)內(nèi)的普及，UPS在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展較快。隨著UPS市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大發(fā)展，UPS用鉛酸蓄電池的需求也增長(zhǎng)迅速。
2.5 電力用鉛酸蓄電池
電力行業(yè)是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，1998年至2002年裝機(jī)容量每年平均在2000萬(wàn)kW以上，多年來(lái)，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(fèi)。而近年來(lái)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(qiáng)勁。電力系統(tǒng)目前使用的電池中傳統(tǒng)開(kāi)口式鉛酸蓄電池仍占相當(dāng)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(huì)取代傳統(tǒng)開(kāi)口式鉛酸蓄電池。
2.6 鐵路內(nèi)燃機(jī)車(chē)及電力機(jī)車(chē)用鉛酸蓄電池
近幾年我國(guó)對(duì)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(diǎn)之一。密封鉛酸蓄電池在鐵路內(nèi)燃機(jī)車(chē)上主要是用作起動(dòng)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(dāng)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(fēng)能、太陽(yáng)能正在得到開(kāi)發(fā)和利用，并已成為電力工業(yè)重要的有機(jī)組成部分。發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能儲(chǔ)能用蓄電池于解決能源危機(jī)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(chǔ)能用蓄電池市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
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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(hù)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(shí)間內(nèi)進(jìn)入“蓄電池電壓過(guò)低自動(dòng)關(guān)機(jī)”的工作狀態(tài)，從而停止向負(fù)載供電。這就要求維護(hù)人員不僅需要每日按照規(guī)定的時(shí)間段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡視外，還需要將蓄電池管理納入U(xiǎn)PS監(jiān)控系統(tǒng)，UPS實(shí)時(shí)對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并將電池的相關(guān)信息通過(guò)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(hù)工作，降低維護(hù)成本。
應(yīng)建立良好的電池維護(hù)系統(tǒng)，一定要具備：
第一，自動(dòng)均/浮充轉(zhuǎn)換。即供電正常時(shí)對(duì)電池進(jìn)行均恒充電。電池放電后自動(dòng)對(duì)電池進(jìn)行均恒充電，當(dāng)電池充滿(mǎn)后，自動(dòng)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(dòng)將充電電流限制在0.1～0.2C，對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電，確保蓄電池充電時(shí)安全快速。當(dāng)蓄電池容量達(dá)到80%以后，UPS轉(zhuǎn)為浮充電壓對(duì)蓄電池進(jìn)行恒壓充電。
第三，后備時(shí)間顯示及低電壓報(bào)警。當(dāng)UPS由于各種原因切換到蓄電池供電時(shí)，用戶(hù)需要及時(shí)地了解系統(tǒng)的后備時(shí)間，且采取相應(yīng)的措施。當(dāng)蓄電池電壓降到低限時(shí)，報(bào)警通知用戶(hù)，然后自動(dòng)關(guān)機(jī)以防止蓄電池深度放電。
第四，溫度補(bǔ)償。環(huán)境溫度變化時(shí)，必須對(duì)浮充電壓進(jìn)行校正，校正系數(shù)為18mV/℃（標(biāo)稱(chēng)12V的電池）。為簡(jiǎn)單計(jì)，可以分級(jí)校正。
電池靜置時(shí)，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(dǎo)致失水，極板腐蝕加劇。電池的充電電壓通過(guò)溫度補(bǔ)償來(lái)改變，溫度高時(shí)，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(shí)充放電的周期。
廣元理士蓄電池---總代理
高功率型理士電池的優(yōu)勢(shì)
(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(dǎo)致了設(shè)備的平均單機(jī)功率密度增加。據(jù)ASHRAE2預(yù)測(cè),2014年國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均單機(jī)功率密度大約為3.7kW,而全球數(shù)據(jù)中單機(jī)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(fù)擔(dān),蓄電池功率提升也為了適應(yīng)當(dāng)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(lái)UPS系統(tǒng)后備電源的必然選擇。
例如,放電條件:15min備電時(shí)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(biāo)稱(chēng)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(dá)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(jìn)了UPS市場(chǎng)的積極增長(zhǎng),這當(dāng)然也包括了蓄電池。然而,由于建設(shè)的成本不斷推高,對(duì)于需要占有大量空間的后備電源來(lái)說(shuō),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(dāng)電池的功率性能提升時(shí),那么其功率的單價(jià)則將大幅減少,降低電池采購(gòu)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(wàn)元,電池占用空間節(jié)省,顯然其節(jié)省的經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。
例如,根據(jù)公式處理所得
以南都電池HRL-400為例
當(dāng)恒功率性能提升27%時(shí),那么其實(shí)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(gòu)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(jì)算,對(duì)于容量相同的電池,這樣并不能體現(xiàn)高功率型電池價(jià)格的優(yōu)勢(shì)。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(jià)應(yīng)該以功率的價(jià)格計(jì)算為主(元/瓦)。
例如:
式中,M電池—電池的價(jià)格(元);
P15min—15min的額定容量(W);
m單價(jià)—電池單價(jià)(元/瓦);
單個(gè)電池的功率提升時(shí),其電池的單價(jià)也將相
應(yīng)減少,因此高功率型電池單價(jià)(元/瓦)將有較大幅
度地下降,從而也節(jié)省了電池采購(gòu)成本。
(3)高可靠性/長(zhǎng)壽命
隨著UPS系統(tǒng)技術(shù)的不斷進(jìn)步,不論是普通型UPS還是大型數(shù)據(jù)中心的UPS系統(tǒng)對(duì)蓄電池的可靠性和使用壽命的要求也越來(lái)越高。因此,針對(duì)上述情況,國(guó)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(jì)與極板設(shè)計(jì)等各個(gè)方面進(jìn)行了研究,并且借鑒了南都強(qiáng)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(shí)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(yùn)營(yíng)的思想,涵蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備材料選型、建設(shè)實(shí)施、運(yùn)維管理各個(gè)環(huán)節(jié),從技術(shù)和管理上綜合開(kāi)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(hù)成本降低;同時(shí),蓄電池充電時(shí)產(chǎn)生的熱量也隨之減少,這對(duì)數(shù)據(jù)中心中空調(diào)運(yùn)行的數(shù)量及其空調(diào)運(yùn)行所需的電量也將大幅降低。由于建設(shè)用地、電池維護(hù)、空調(diào)運(yùn)行等方面的實(shí)際需求量減少后,這樣就使整個(gè)數(shù)據(jù)中心更好地達(dá)到了節(jié)能減排的目標(biāo),真正地實(shí)現(xiàn)了“低碳、綠色”。
4 結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)逐漸上升為國(guó)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(huì)越來(lái)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(diǎn),使得高功率型電池必將成為未來(lái)UPS系統(tǒng)中后備電源選擇的主要方案。
綿陽(yáng)理士蓄電池---總代理
常用蓄電池介紹
A．鉛酸蓄電池負(fù)極為鉛,正極為二氧化鉛，電解液為稀硫酸，主要有起動(dòng)型、固定型、牽引型、動(dòng)力型和便攜型，常為開(kāi)口或防酸式(GF),少量為膠體電解液蓄電池(GEL)。近年來(lái),，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(jià)格低廉，適于低溫高倍率放電，因此應(yīng)用廣泛，是我國(guó)的電信行業(yè)中后備電源的主要產(chǎn)品。但同時(shí)由于鉛酸 蓄電池比能量偏低，生產(chǎn)過(guò)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(fù)極為鎘，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液。常見(jiàn)外形是方形、扣式和圓柱形，其有開(kāi)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(zhǎng)等特點(diǎn)。
C．金屬氫化物鎳蓄電池是新開(kāi)發(fā)出來(lái)的新產(chǎn)品，負(fù)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(jià)格便宜，無(wú)污染，被稱(chēng)為綠色環(huán)保電池。
D．鐵鎳蓄電池負(fù)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(jiān)固、耐用、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，比能量較低，多用于礦井運(yùn)輸車(chē)動(dòng)力電源。
E．鋅銀蓄電池負(fù)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(jià)格偏高，多用于軍事工業(yè)及武器系統(tǒng)。
F．鋅鎳蓄電池負(fù)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(jià)格較低；但壽命較短，近年來(lái)鋅鎳蓄電池的循環(huán)壽命有了較大提高，預(yù)計(jì)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(fù)極是碳(石墨)，正極是氧化鈷鋰，由于采用有機(jī)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(wú)污染，被稱(chēng)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(guó)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(jī)會(huì)。至今目前，我國(guó)從事蓄電池生產(chǎn)的企業(yè)已達(dá)千家之多。同時(shí)，免維護(hù)、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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