美國GNB蓄電池PJ2V2000 2V2000AH通信系統(tǒng)

美國GNB蓄電池PJ2V2000 2V2000AH通信系統(tǒng)

固然目前的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，近年鉛酸蓄電池'>GNB蓄電池的發(fā)展也比較快，基本上以大型閥控密封式鉛酸GNB蓄電池代替了防酸隔爆型電池。就是大型閥控密封式鉛酸GNB蓄電池近些年也在發(fā)展。但是大容量的固定電池還是以鉛酸GNB蓄電池為的選擇。如何延長鉛酸蓄電池的正常使用壽命，一直是業(yè)內(nèi)人士探討的主要題目。
相同的電池，在不同的設(shè)備條件、不同的使用條件和不同維護條件下使用壽命相差很大。這就需要在設(shè)備條件、使用條件和維護條件上尋找其差異。而電池失效的的幾個主要現(xiàn)象是：
a．正極板軟化；
b．正極板板柵腐蝕；
c．負極板硫化；
d．失水；
e．少數(shù)電池出現(xiàn)熱失控（包括電池鼓脹）。
下面，就以電池失效模式來探討設(shè)備條件、使用條件和維護條件對電池失效的影響及其應(yīng)對方法。
一、GNB電池的失效模式及其原因
1、GNB電池的正極板軟化
GNB蓄電池的正極板是由板柵和活性物質(zhì)組成的，其中活性物質(zhì)的有效成分就是氧化鉛。放電的時候氧化鉛轉(zhuǎn)為硫酸鉛，充電的時候硫酸鉛轉(zhuǎn)為氧化鉛。氧化鉛是由α氧化鉛和β氧化鉛組成的，在2種氧化鉛中以其中α氧化鉛荷電能力小但是體積大，比β氧化鉛堅硬，主要起支撐作用；β氧化鉛恰好相反，荷電能力大但是體積小，比α氧化鉛軟，主要起荷電作用。α氧化鉛是在堿性環(huán)境中天生的，在電池內(nèi)部一旦出現(xiàn)參與放電以后，充電只能夠生產(chǎn)β氧化鉛。正極板的活性物質(zhì)是多孔結(jié)構(gòu)的，就與電解液——硫酸的接觸面積來說，多孔結(jié)構(gòu)是平面的數(shù)十倍。假如α氧化鉛參與放電以后，重新充電以后只能夠天生β氧化鉛，這樣就失往了支撐，不僅僅會產(chǎn)生正極板活性物質(zhì)脫落，而且脫落的活性物質(zhì)還會堵塞正極板的微孔，導(dǎo)致正極板參與反應(yīng)的真實面積下降，形成電池容量的下降。后備電源的電池使用年限要求比較嚴格，對電池的容量要求比較寬，因此后備電源使用的電池α氧化鉛和β氧化鉛比例比深循環(huán)的動力型電池大一些。為了減少α氧化鉛參與放電，一般控制放電深度僅僅為40％。隨著電池的使用時間的增加，電池的容量下降，新電池放電40％的電量，對于舊電池來說必然超過40％的，所以舊電池就相當于放電深度深，電池的正極板軟化也會被加速。所以，GNB蓄電池的容量壽命曲線的后期下降速率遠遠高于中期。GNB蓄電池容量越小，放電深度越深，α氧化鉛損失也越多，正極板軟化也越嚴重，導(dǎo)致GNB蓄電池容量下降越快，形成了惡性循環(huán)。
這樣，GNB蓄電池的放電深度需要嚴格控制。實現(xiàn)這個控制的是靠基站的電源治理系統(tǒng)的設(shè)置。目前控制電池放電深度的主要標準還是一次放電量和放電電壓。這樣，盡可能避免在應(yīng)急的時候強制放電，而應(yīng)該按照放電量來增加電池的容量。
2、電池的正極板腐蝕
正極板的板柵中的鉛在充電過程中或被氧化為氧化鉛，并且不能夠再還原為鉛，形成正極板腐蝕。而氧化鉛的體積比鉛的體積大，形成體積線性增加變形，使正極板活性物質(zhì)與板柵脫離，導(dǎo)致正極板失效。而過充電會嚴重加速正極板腐蝕。我們一般以為不會產(chǎn)生過充電狀態(tài)。實際上，基站的浮充電壓假如跟不上環(huán)境溫度的上升而進行下降的補償，過充電就產(chǎn)生了。如基站的空調(diào)不夠或者損壞，電池的過充電也會產(chǎn)生。這樣電池的正極板板柵在不同的使用條件下會有不同的腐蝕速度。長三角和珠三角地區(qū)的正極板腐蝕也會比內(nèi)地嚴重，這與電池的使用環(huán)境溫度關(guān)系密切。
3、GNB蓄電池的負極板硫化
電池放電以后，負極板的鉛轉(zhuǎn)換為硫酸鉛，假如不及時充電或者充電時間比較長，這些硫酸鉛晶體就會逐步聚積而形成粗大的硫酸鉛結(jié)晶，采用普通的充電方式是無法恢復(fù)的所以稱為不可逆硫酸鉛鹽化，簡稱硫化。
在折合單格電壓為2.25V的浮充狀態(tài)下，電池基本布滿電需要一周的時間，*布滿電需要28天的時間，其間電池就處于欠充電狀態(tài)。在電池放電以后的12小時，就可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生粗大的硫酸鉛結(jié)晶。在發(fā)生電荒的地區(qū)，電池的硫化相當嚴重。
在一般浮充狀態(tài)下使用，隨著晝夜環(huán)境溫度的變化，硫酸鉛結(jié)晶也會聚積而形成粗大硫酸鉛結(jié)晶而導(dǎo)致硫化。
在冬季環(huán)境溫度比較低的時候，電池的浮充電壓應(yīng)該相應(yīng)的提升，假如浮充電設(shè)備沒有依據(jù)室溫相應(yīng)的調(diào)解上升，電池欠充電就會產(chǎn)生，電池硫化也就產(chǎn)生了。
失水的電池相當于電解液的硫酸濃度上升，也形成了加速電池硫化的條件。
較快速的充電可以抑制電池的硫化，基站的充電電流相對都比較小，所以硫化程度比充電電流大的電池嚴重。另外，浮充電壓波動越小，浮充電流的擾動越小，也形成了電池硫化的條件。
采用低銻合金的正極板的電池，浮充電壓比較低，也比其它鉛鈣錫鋁合金電池更加輕易出現(xiàn)硫化。
從上面的硫化失效原因看看，很多電池是無法避免的。特別是電池組發(fā)生單體電池落后的時候，個別落后的單體電池處于欠充電狀態(tài)，這樣該電池比其它電池更加輕易硫化。
電池一旦出現(xiàn)硫化，靠單純的浮充和均充是無法解決的，必須采取其它措施。目前我公司的技術(shù)主要就是消除電池的硫化，使之恢復(fù)原有標稱容量，重新投進使用。

　根據(jù)調(diào)研機構(gòu)IDC公司的調(diào)查，2019年云計算的支出將會繼續(xù)增加。報告表明，2018年公共云服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施支出將達到1600億美元，與去年相比增長23%以上，并且沒有跡象表明2019年這種情況將會變緩。公共云的增長是由兩個因素驅(qū)動的——在云端構(gòu)建新的應(yīng)用程序和遷移現(xiàn)有的應(yīng)用程序。
但這兩種趨勢將對組織的數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略有著哪些影響?這是否會導(dǎo)致組織的運營方式發(fā)生重大變化?重要的是，如果沒有大規(guī)模的應(yīng)用重新設(shè)計和重寫，組織能完成所有這些工作嗎?
遷移到云端
IDC公司預(yù)測的總體數(shù)字表明基礎(chǔ)設(shè)施支出將會發(fā)生重大變化。這將導(dǎo)致大規(guī)模部署的轉(zhuǎn)變。新的應(yīng)用程序內(nèi)置在軟件容器中或運行在無服務(wù)器上，可以利用云計算圍繞按需可擴展性的好處。與其在每個應(yīng)用程序組件下需要完整的操作系統(tǒng)，還不如使用必要的元素來設(shè)置容器。實現(xiàn)相同的工作量所需的資源要少得多。如果需要更多的資源，那么可以使用額外的容器映像。
同樣，無服務(wù)器功能是一種有趣的新趨勢，可以在需要時用于滿足特定的應(yīng)用需求。如果觸發(fā)某個功能，該功能會消耗資源，并將結(jié)果返回給應(yīng)用程序的其余部分。這兩種方法都側(cè)重于所需的結(jié)果，旨在減少開發(fā)人員和操作的維護開銷。
但是，這項工作的基礎(chǔ)將是數(shù)據(jù)。隨著這些新應(yīng)用程序創(chuàng)建越來越多的數(shù)據(jù)，這些信息將不得不轉(zhuǎn)移到某個地方。雖然計算可以更容易地分布并移動到混合云或多云環(huán)境中，但數(shù)據(jù)存儲和管理并不是一個容易解決的問題。
像Kubernetes這樣的容器管理系統(tǒng)越來越受歡迎，這使得混合和多云管理變得更加容易。畢竟，如果組織可以在多個地方運行容器，并使用Kubernetes管理容器，那么已經(jīng)實現(xiàn)了與任何特定云計算提供商的獨立性，對吧?但是，雖然在應(yīng)用程序方面也是如此，但它不能為數(shù)據(jù)提供相同級別的支持。
組織希望運行混合云和多云。跨多個站點運行面臨的挑戰(zhàn)是，隨著時間推移在處理、管理和存儲數(shù)據(jù)的方法的*性。無論是內(nèi)部部署基礎(chǔ)設(shè)施和公共云的組合，還是幾個公共云的組合。這意味著組織查看自己的數(shù)據(jù)庫以及它們在云平臺的運行方式不同，云平臺運行的數(shù)據(jù)庫與云平臺中的數(shù)據(jù)庫不同。
分布式數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)中心設(shè)計
對于在云中運行或希望將應(yīng)用程序移動到多云的組織來說，實現(xiàn)混合云數(shù)據(jù)庫涉及到理解一些分布式計算理論，但不是很多。幸運的是，這是一個基本上解決的問題。當組織實現(xiàn)分布式計算環(huán)境時，必須在一個位置或“節(jié)點”負責(zé)運行，或者在一個*分布式且“無主”的環(huán)境中運行。

4、GNB蓄電池的失水
GNB蓄電池充電達到單體電池2.35V（25℃）以后，就會進進正極板大量析氧狀態(tài)，對于密封電池來說，負極板具備了氧復(fù)合能力。假如充電電流比較大，負極板的氧復(fù)合反應(yīng)跟不上析氧的速度，氣體會頂開排氣閥而形成失水。假如充電電壓達到2.42V（25℃），電池的負極板會析氫，而氫氣不能夠類似氧循環(huán)那樣被正極板吸收，只能夠增加電池氣室的氣壓，后會被排出氣室而形成失水。電池具備負的溫度特性，其析氣也與溫度特性*。當電池溫升以后，電池的析氣電壓也會下降，溫升會導(dǎo)致電池輕易析氣失水。長三角和珠三角地區(qū)夏季環(huán)境溫度比較高，假如沒有空調(diào)或者空調(diào)容量不足，會使電池失水增加。假如單體電池的浮充電壓折合為2.25V，在30℃的時候，電池失水比25℃條件下增加一倍，在40℃條件下，GNB蓄電池失水是25℃的8倍左右，除非相應(yīng)的降低浮充電壓。
假如GNB蓄電池的正極板含銻，隨著銻的循環(huán)，部分的轉(zhuǎn)移到負極板上面。由于氫離子在銻還原的超電勢約低200mV，于是負極板銻的積累會導(dǎo)致電池的充電電壓降低，充電的大部分電流用來做水分解而形成失水。所以，在大型固定型電池中應(yīng)該逐步淘汰低銻正極板的電池。另外，對在電池生產(chǎn)過程中，應(yīng)該嚴格控制鉛鈣錫鋁正極板的含量。
5、GNB蓄電池的熱失控
GNB蓄電池在均充狀態(tài)時，充電電壓會達到折合單格2.4V，這個電壓超過了電池正極板大量析氧的電壓，特別是在高溫環(huán)境中，大量析氧電壓會下降，這樣產(chǎn)生的析氧量會大幅度的增加。而正極板產(chǎn)生的氧氣在負極板會被吸收，吸收氧氣是明顯的放熱反應(yīng)，GNB蓄電池的溫度會提升。假如電池已經(jīng)出現(xiàn)失水，玻璃纖維隔板的無酸孔隙增加，會加速負極板吸收氧氣，產(chǎn)生的熱量會更多，電池溫升也更高。而電池的溫升也會加速正極板析氧，形成惡性循環(huán)——熱失控。在熱失控狀態(tài)下，析氧量增加，電池內(nèi)的氣壓增加，當達到塑料電池外殼的玻璃點溫度的時候，電池開始鼓脹變型，這種變型除了影響電池內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)以外，還會形成電池漏氣，而導(dǎo)致更加嚴重的失水漏酸。
盡管電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象發(fā)生的未幾，但是一旦發(fā)生熱失控，電池的壽命會迅速提前結(jié)束。
6、GNB蓄電池的不均衡
新GNB蓄電池的容量、開路電壓和內(nèi)阻應(yīng)該進行嚴格的配組。所以新GNB蓄電池一般離散性比較小。隨著GNB蓄電池使用，GNB蓄電池在制造工藝中必然存在的微小差距會被擴大。
如電池開閥壓的區(qū)別，會導(dǎo)致電池失水不同。失水多的電池相當于GNB蓄電池的硫酸比重提升，導(dǎo)致GNB蓄電池開路電壓增加，也是該單體電池的充電電壓相當于其它電池電壓高，而在串聯(lián)GNB蓄電池組中的其它電池分配的電壓就會下降，形成其它電池的欠充電。欠充電的GNB蓄電池內(nèi)阻會增加，放電的時候GNB蓄電池電壓會更低，充電電壓跟不上，導(dǎo)致電池電壓高的更高，低的更低。
GNB蓄電池正極板軟化的差異隨著充放電也會被擴大。當電池正極板發(fā)生軟化的時候，脫落的活性物質(zhì)會堵塞一部分微孔，正極板上單位面積的電流密度會增加，而增加電流密度的反應(yīng)部分的充放電活性物質(zhì)的膨脹收縮更加厲害，導(dǎo)致正極板軟化被加速，這樣就形成容量落后的電池更加落后。
GNB蓄電池的負極板發(fā)生硫化，放電電流的密度也會增加，相當于增加了放電深度，硫酸鉛結(jié)晶會比較集中在放電部位，形成較大的硫酸鉛結(jié)晶。硫酸鉛結(jié)晶體積越大，其吸附能力也相對增加，導(dǎo)致硫化更加嚴重。而硫化的電池在放電過程中也相當于增加了放電深度，硫化也更加嚴重。所以，電池容量的下降也會形成惡性循環(huán)。
從GNB蓄電池的壽命容量曲線看，電池的容量總體上是逐步加速的。凡是電池出現(xiàn)不均衡，總是加速的。
對于電池的不均衡，目前比較有效的方法是對落后單體電池通過再生復(fù)原技術(shù)進行容量恢復(fù)，使之不再落后。

對于具有主導(dǎo)節(jié)點的應(yīng)用程序，所有操作都是從一個位置進行指導(dǎo)和管理的，其他所有操作都必須遵循這一點。對于像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心這樣的環(huán)境，有一個“負責(zé)”的節(jié)點這很好，因為一切都是本地的，都在同一個網(wǎng)絡(luò)。但是，當組織的位置分布在多個云平臺中時，這個方法也不起作用。例如，由于單個節(jié)點協(xié)調(diào)整個應(yīng)用程序，很難擴展到超出某個級別的請求。當應(yīng)用程序在地理位置上分布時，這種協(xié)調(diào)延遲會使性能方面變得更加困難。無論企業(yè)的客戶在哪里，仍然必須轉(zhuǎn)到同一臺服務(wù)器。這可能會使組織的應(yīng)用程序幾乎無法使用。
運行無主和*分布的替代方法可以解決這些問題。然而，這并不像聽起來那么簡單。分布式計算涉及跨多個位置管理操作;如果組織的業(yè)務(wù)在混合云中運行，則必須在所有位置實施相同的數(shù)據(jù)層或數(shù)據(jù)庫平臺。對于*云原生數(shù)據(jù)庫服務(wù)，組織必須能夠運行所有這些選項，而不會對服務(wù)級別或應(yīng)用程序本身進行任何更改。
同樣，這種方法必須支持數(shù)據(jù)的*可遷移性。組織現(xiàn)在可能對自己的方法感到滿意，但不應(yīng)該將自己永遠鎖在特定的公共云提供商的數(shù)據(jù)管理平臺上。如果一個應(yīng)用程序或一批服務(wù)周圍的情況發(fā)生了變化，那么組織可以自由地將數(shù)據(jù)從一個云平臺或數(shù)據(jù)中心位置移動到另一個云平臺或位置而不會受到懲罰。更重要的是，組織不必只是為了保持服務(wù)的運行而重新開發(fā)該應(yīng)用程序。
從數(shù)據(jù)庫的角度來看，這涉及支持分布式計算環(huán)境，而無需鎖定特定云計算提供商的產(chǎn)品。通過使云計算數(shù)據(jù)庫獨立于云計算提供商或基礎(chǔ)設(shè)施，組織應(yīng)該能夠避免一些潛在的問題。應(yīng)該能夠保持內(nèi)部部署和現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢，并在有意義的地方使用云計算，而不是綁定到單個云平臺。從長遠來看，架構(gòu)和應(yīng)用程序開發(fā)的好處將會得到更大的回報。
保持對數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的控制
對于數(shù)據(jù)中心人員來說，處理這些問題和支持應(yīng)用程序開發(fā)團隊意味著要仔細考慮通常存在的錯綜復(fù)雜的存儲、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序基礎(chǔ)架構(gòu)組件。這種新老技術(shù)的混合很難從頭開始拆分和替換，即使將其全面遷移到云端。相反，很多組織已經(jīng)在研究如何將API和應(yīng)用程序成功地集成在一起以滿足這些業(yè)務(wù)結(jié)果。
內(nèi)部部署的數(shù)據(jù)中心不會很快消失。雖然很多組織正在充分利用公共云，但可以*轉(zhuǎn)向公共云的組織的數(shù)量有限。對于大型企業(yè)而言，像企業(yè)資源計劃(ERP)這樣的傳統(tǒng)應(yīng)用程序通過集成和API連接在一起將使其變得不可能。相反，在混合云和多云模式下跨多個位置運行將是在可預(yù)見的未來交付應(yīng)用程序的較常用方法。這意味著需要更多的關(guān)于分布式計算和數(shù)據(jù)庫設(shè)計的思考才能跟上進度。
二、對策
1、設(shè)備治理與改造
a.機房環(huán)境溫度對電池的壽命影響至關(guān)重要。除了配備相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備以外，應(yīng)該增加和完善機房溫度的遠測，在中心機房就可以發(fā)現(xiàn)任意一個機房溫度超溫（高溫順低溫）報警，以便及時處理。
b.檢測浮充電壓和均充電壓與環(huán)境溫度的的關(guān)系，應(yīng)該依據(jù)電池的特性具備－3mV～－4mV/℃/單格的特性。
2、均衡充電和容量配組
為了防止電池落后，對單格電壓低的電池進行單獨充電。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了2V/50A的充電器，可以用來給落后的電池單獨充電。也可以通過2V/50A的放電器對進行精確的容量測試。以便進行容量配組。
3、消除硫化
消除GNB蓄電池硫化目前較有效的就是我公司的蓄電池超級再生復(fù)原技術(shù)，它能迅速消除電池硫化，恢復(fù)電池容量，使報廢電池重新投進使用。