铅酸蓄电池的工作原理以及在UPS电源供电过程中的用途介绍

铅酸蓄电池的工作原理

UPS、直流电源设备常用的蓄电池是铅酸蓄电池。传统的铅酸蓄电池是开口式结构，电池在使用过程中，有氢气和氧气以及酸雾逸出，不仅污染环境还具有危险性，维护时要加水、加酸，已逐渐被市场淘汰。现在UPS电源电池供电系统中蓄电池大多采用阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池。

阀控式铅酸蓄电池的重要优点是在充电时正极板上出现的氧气，通过再化合反应在负极板上还原成水，使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护，所以又称为免维护铅酸蓄电池。可见，免维护只是与普通蓄电池相比，运行中免去了添加纯水或蒸馏水，调整电解液液面的项目，并非免去一切维护工作。

蓄电池在UPS电源电池中已得到广泛的应用，其品种繁多，型号齐全，规格各异，但按其基本性质可以分为酸性电池和碱性电池两大类：

酸性电池：酸性电池的电解液一般是由稀硫酸(H2SO4)或者胶体硫酸构成，极板由铅Pb和过氧化铝PbO2构成，通过化学反应贮存电荷，起到电池储能的用途。

碱性电池：碱性电池的电解液一般是由氢氧化钾KOH或者氢氧化钠NaOH(烧碱)组成。极板由于电池的结构不同而各异。如镉镍电池正极板是氢氧化镍Ni(OH)3，负极板是镉Cd;铁镍电池的正极板是氢氧化镍Ni(OH)3，负极板是铁Fe;银锌电池的正极板是过氧化银Ag2O3，负极板是锌Zn。

蓄电池在UPS电源供电过程中的用途

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一旦市电发生意外而瞬间波动甚至中断时，交流UPS电源系统则是由蓄电池放电供给逆变器电能，由逆变器将电池释放出的直流电转变为正弦交流电，以维持UPS电源电池输出。也就是说，交流UPS系统在输入异常情况下，全靠蓄电池及时补充电能量，以确保供电不中断。

在UPS电源电池供电系统中，蓄电池大多采用免维护蓄电池。蓄电池在UPS供电系统中的重要用途就是储存电能，一旦市电中断，由电池放电供给逆变器，由逆变器将电池释放出的直流电转变为正弦交流电，维持UPS的电源输出，确保负载在一定的时间内正常用电。

在市电正常供电时，电池在整流-充电电路中储存电能，同时对直流电路起到平滑滤波的用途，并在逆变器发生过载时，起到缓冲器的用途。而在日常工作中，人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而由于对蓄电池的不合理使用，出现了蓄电池的电解液干涸、热失控、早期容量损失、内部短路等问题，进而严重影响到供电系统的可靠性。