UPS蓄电池的种类和工作原理–阀控式密封铅酸蓄电池

阀控式密封铅酸蓄电池就是VRLAB电池。 英语全称为：Valve Regulated Lead Acid Battery 因其体积较小，密封性能好、绝少维护而被广泛应用于各类UPS电源中。VRLA防止电池内部电解液流动有两种技术方法：一种技术是将硫酸电解液与SiO：胶体混合后充满电池内部，制成胶体电池(简称GEL)。这类产品产量较低，约占VRLA电池总量的15% ;另一种技术是利用超细玻璃棉将电解液不饱和地吸附住，制成吸液式电池或贫液式电池(简称AGM)。由于后者具有较好的大电流放电性能，在UPS系统中较多采用，国内厂家也大多生产AGM 蓄电池。一般阀控式密封铅酸蓄电池工作过程中阳极产生氧气，而阴极尚未变成海绵状铅，亦即尚未充电完成，所以并未产生氢气，此时阳极产生之氧气迅速与阴极作用还原成水，是故水份不损耗，此即阀调式铅酸电池免保养理由。

VRLAB在结构、材料上作了重要的改进，如图所示，正极板采用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金，负极板采用铅钙合金，隔板采用超细玻纤隔板，并使用紧装配和贫液设计工艺技术，整个电池反应密封在塑料电池壳内，出气孔上加上单向的安全阀。这种电池结构，在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧(O2)，可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水(H2O)。VRLAB的工作原理，基本上仍沿袭传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅(PbO2)，负极活性物质是海绵状金属铅(Pb)，电解液是稀硫酸(H2SO4)，其电极反应方程式如下：

正极上：2H2O→O2+4H++4e- 负极上：O2+2Pb→2PbO2

整个电池反应方程式：Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O

这是VRLAB特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使电池在使用过程中达到不需要加水的目的。

由于作了上述重要改进，VRLAB具有体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便、对环境无腐蚀、无污染等优良特性，与传统的铅酸蓄电池相比，在使用、维护和管理上有着明显的优点。

(1)使用方便

VRLAB只需严格控制整流器的充电电压，根据浮充使用和循环使用的不同要求，采用规定的电压进行恒压充电，无需值班人员过多操心电池的充电过程，不必添加蒸馏水，也不必经常检测电池端电压、电解液比重及温度，只需定期检测电池端电压和放电容量即可。

(2)安装简便

VRLAB已进行过化成充放电处理，荷电出厂，所以用户在安装使用时，无需再进行繁琐的初充电过程，如果放置时间超过六个月，可按生产厂的规定进行补充电，在充足电之后，进行一次容量试验性放电检查，以判断电池容量是否符合标准要求，质量是否稳定可靠。

(3)安全可靠

VRLAB采用密封结构，可竖放或卧放使用，无酸雾、无毒、无有害气体溢出，由于电池采用恒压充电制，电池内部实现氧循环过程，水损失很少，即使偶尔过充，有少量的气体可通过安全阀向外排出，电池壳不致因压力过大而鼓胀甚至爆裂。

(4)节省投资

VRLAB不污染设备和环境，可与电子设备放在一起使用，无须专门用于电池放置和维护的房间，维护工作量大大减少。而且电池安装可采用叠放式电池架，占地面积小，节约电源系统的投资费用。

总之，VRLAB的优良特性，使用寿命一般为5-8年，无需加水维护保养，充电式不会产生有害气体，摆设容易，无需考虑安置地点通风问题，放电率高，特性稳定，价格适中，易为大多数人接受，这无疑对通信、电力、信息、金融等行业的科学管理创造了极为有利的条件，容易实现微机控制，可实现无人值守和微机集中监控的现代化管理方式。现已成为应用最为广泛的UPS蓄电池种类之一。

关键词：UPS电源

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