2.7電池

2.7.1電池的概述

電池是能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成化學(xué)能進行儲存，必要時將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成為電能的裝置，是低壓配電系統(tǒng)中一個特殊的組成部分。其作用是在電網(wǎng)停電的時候能對一些重要的用電設(shè)備繼續(xù)維持一段時間的供電。

2.7.2電池的分類電池分為干式電池和濕式電池。

干式電池分為(圖2-7)：

1.鋅錳電池；

2.鎘鎳電池；

3.鎳氫電池；

4.鋰離子電池；

5.銀汞電池。

這種電池內(nèi)部沒有液體，電池的容量都比較小，主要為功率較小的用電設(shè)備供電，例如：LED應(yīng)急疏散指示燈，時間控制器，手持燈具等等。

濕式電池分為：

1.鉛酸蓄電池（圖2-8）。

2.免維護蓄電池（圖2-9）。

3.鎘鎳堿性蓄電池。這類電池容量比較大，內(nèi)部都有電解液。通常為一些功率較大或者要求維持時間比較長的用電設(shè)備供電。例如：用在變電室直流屏，消防監(jiān)控主機的UPS電源，保安監(jiān)控主機的UPS電源，發(fā)電機啟動電機電源，核心服務(wù)器，等等。

2.7.3電池特性

干電池分為原電池和可充電的兩種。

所謂原電池就是生產(chǎn)出來就有電的電池，放完電以后即廢棄。也叫做一次性電池。

所謂可充電干電池就是生產(chǎn)出來以后必須先充電，然后才可以使用的電池。這種電池用完電以后可以再次充電。

可充電電池分為有記憶和無記憶兩種。

鎘鎳電池是有記憶性的電池。

鎳氫電池也有記憶性，但是比鎘鎳電池的記憶性弱得多。

鋰離子電池完全沒有記憶性。

所謂記憶性——如果電池沒有放完電就進行充電，電池的容量就會受不可逆轉(zhuǎn)的影響，表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是電池容量下降。

濕式電池基本上都是可充電電池。

2.7.4濕式電池的構(gòu)成

以鉛酸電池為例：

1.陽極板（過氧化鉛.PbO2)—→活性物質(zhì)

2.陰極板(海綿狀鉛.Pb)—→活性物質(zhì)

3.電解液（稀硫酸）―→硫酸（H2SOa）+水（H2O）

4.電池外殼5.隔離板6.極柱7.其他（液口栓、蓋子等)

2.7.5濕式電池的工作原理

以鉛酸電池為例：

鉛蓄電池內(nèi)的陽極（PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液（稀硫酸）中，兩極間會產(chǎn)生2V的電力，這是根據(jù)鉛蓄電池原理，經(jīng)由充放電，則陰陽極及電解液即會發(fā)生如下的變化：

（陽極）（電解液）（陰極)

PbO₂  +  2H₂SO₄  +  Pb―→PbSO₄ + 2H₂O+ PbSO₄(放電反應(yīng)）

（過氧化鉛）(硫酸）（海綿狀鉛）（陽極）（電解液）（陰極）

PbSO4+2H₂O+PbSO₄―→PbO₂+2H₂SO4+Pb(充電反應(yīng)）

（硫酸鉛）（水）（硫酸鉛）

2.7.5.1放電中的化學(xué)變化蓄電池連接外部電路放電時，稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成新化合物“硫酸鉛”。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成分與放電量成比例，只要測得電解液中的硫酸濃度，亦即測其比重，即可得知放電量或殘余電量。

2.7.5.2充電中的化學(xué)變化由于放電時在陽極板、陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸、鉛及過氧化鉛，因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加，亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時，即等于充電結(jié)束，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽極板則產(chǎn)生氧，充電到最后階段時，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會減少，此時應(yīng)以純水補充之。

2.7.6電池的應(yīng)用

在建筑物中的蓄電池主要為以下幾個部位服務(wù)。

1.服務(wù)器或者核心計算機——UPS

2.應(yīng)急照明---------------------EPS或者電池

3.應(yīng)急疏散指示燈------------EPS或者電池

4.警衛(wèi)照明一-------------------EPS或者電池

6.消防監(jiān)控主機--------------UPS

7.保安監(jiān)控主機----------------UPS

8.發(fā)電機啟動電池-------------蓄電池組