造成SSB铅酸电池的失效模式
这是关于不间断电源（UPS）中电池作用的一系列单元的第四个。
尽管拥有百年经验、集体知识和广泛的铅酸电池偏好，但铅酸电池并非没有缺点。前面的单元已经提到了一些问题。在本单元中，我们将更深入地探讨铅酸电池如何、何时以及为什么可能会过早失效。大多数条件通过适当的监控和维护是可预防的。以下是一些主要考虑因素：
温度耐受性
脱水
热失控
骑行能力
过度充电
少收费用
污染
典型的使用寿命预期
催化剂的作用
温度
当我们谈论温度时，我们必须明白存在两种主要的温度状况：环境温度（即室内或空气温度）和内部温度（即电解液温度）。在这两种温度中，内部温度更为重要。当然，环境温度可以引起内部温度的变化，但内部温度的变化速率远远落后于环境温度的变化。例如，昼夜之间的每日户外温度可能会相差六度（°C），而暴露在环境温度下的电池内部温度仅可能波动一到两度。相反，内部温度也可以由与环境温度无关的因素驱动上升（稍后会讨论）。
高温可以在短期内提高从电池中提取的能量，但会减少电池的寿命。相反，低温可以延长电池的寿命，但会减少从中提取的能量。高温最大的问题是脱水（电解质的蒸发），将在下面讨论。
电池制造商规定的电池最佳工作温度通常是25°C，所有关于寿命的承诺都是基于这个温度。温度的影响通常以半衰期来表示。你会听到“平均温度每高于25°C 10°C，电池寿命就会减少50%”。这样的声明有时没有明确说明，但它们指的是内部温度。短暂的温度变化，例如偶尔从25°C 升至30°C 几小时可以忍受，但如果连续几周或几个月的平均温度高于最佳温度，电池寿命一定会缩短。
脱水
阀控式电池（有时称为“开放式”电池）一直在蒸发，但它们被设计成当电解液水平下降时，方便知道并补充水。阀控式铅酸蓄电池（有时称为“电解液不足”或“固定电解液（或错误地称为“密封铅酸” [SLA] 或“免维护”）的电解液比阀控式电池少得多，而且电池内部的容器是不透明的，因此无法看到内部发生的情况。在理想条件下，蒸发产生的氧气和氢气在电池内重新组合成水。然而，阀控式铅酸蓄电池的阀门在高温或内部压力高时会释放气体。偶尔的“ burp ”是正常的，通常无关紧要。问题是长期释放气体。一旦释放，气体就永远失去了，电池也会干燥。这就是VRLA电池的额定使用寿命约为VLA电池寿命的一半的原因。这也是为什么VRLA经常被称为“低维护”（即不需要频繁补充电解液）。干燥是自然的老化现象。过早的干燥是一种故障状态，可能导致其他故障模式。
热失控
热失控是一种灾难性的故障。IEEE 1881定义热失控为： “一种由电池充电电流或其他产生比电池能散更多内部热量的过程引起的状况。例如，过大的充电电流（由内部短路或不当充电引起）会产生热量。热量产生电阻。电阻产生更多的热量。这个循环可以继续直到热量足够高，使电池单元干燥并起火或熔化。有几种方法可以在循环早期检测和预防热失控。温度补偿充电是最常见的。它需要将温度传感器战略性地放置在电池的各个单元上。随着温度的增加，充电电压按比例降低，直到完全停止充电。一些不间断电源（UPS）和外部电池充电器能够进行温度补偿充电。但是电池温度传感器通常只作为可选配置提供。 热失控将在未来的单元中更深入地讨论。
骑行能力
骑行服务是指预计电池将频繁循环，浮充时间最短，这在风能、太阳能或由不可靠的电网供电的储能系统中很常见。相比之下，UPS操作假定电池在其寿命的大部分时间里都将处于浮充状态。 “循环”意味着电池放电然后充电回到其满容量。每次放电都会减少电池的寿命。一些电池类型在其寿命中只能容忍几次循环。其他电池类型可以容忍数千次短放电，但 fewer deep discharges。 电池选择过程（购买前）应考虑市电的可靠性，因此应考虑频繁循环的可能性。
过度充电
过充电是指任何导致电池或电芯损坏的多余充电。它可能是由于人为错误（例如，设置充电器的参数错误）或充电器故障所导致。在不间断电源（UPS）应用中，充电电压根据充电阶段的不同而变化。例如，放电后的初始充电电压高于待机时的电压（称为“浮充”）。过充电会显著缩短电池的寿命，在最坏的情况下可能导致热失控。监控系统应能够检测并报警过充电情况。
少收费用
如名称所示，欠充电是指在必要时间内施加的电压低于维持电池在所需充电状态所需的电压。在长时间（例如几周或几个月）内，欠充电会导致电池容量的损失和/或电池寿命缩短，这是由于电池的自放电。
污染
在阀控式铅酸蓄电池中，电解液污染极为罕见，通常是工厂缺陷。在老化电池中可能会发生沉淀和剥落。当电解液需要定期补充水时（例如，使用自来水而不是蒸馏水），阀控式铅酸蓄电池的污染问题更需关注。
典型的使用寿命预期
“电池寿命”是一个模糊的概念，常常被营销人员夸大，他们使用诸如“设计寿命”或“使用寿命”这样的术语。 使用寿命是用户唯一关心的，IEEE 1881定义为“在特定条件下，电池有用的使用期限，通常以时间或循环次数表示，即在额定容量下降到特定百分比之前所经历的时间或循环次数。”因此，如果你预计你的电池会经历很多放电和/或暴露在很多热量和/或维护不当的情况下，你的电池的使用寿命将显著短于在最佳条件下的同款电池。对于小安时率、高倍率的阀控式铅酸电池（即UPS电池），使用寿命可能只有三年左右。 较大的阀控式铅酸电池可能有八到十年的使用寿命。维护得当的阀控式铅酸电池可能有超过十五年的使用寿命。
催化剂
催化剂是一种装置，添加到阀控式铅酸电池的通风口，以改善电池内部的氢氧结合过程，从而减少干涸并延长电池寿命。一些电池制造商在电池设计中包括催化剂，从而增加电池的初始成本。催化剂有时可以作为售后服务配件在现场安装，并且有时可以恢复老化的电池。然而，建议谨慎，因为现场修改引入了人为错误和/或污染的可能性，且应仅由工厂培训的技术人员进行。
造成SSB铅酸电池的失效模式
这是关于不间断电源（UPS）中电池作用的一系列单元的第四个。
尽管拥有百年经验、集体知识和广泛的铅酸电池偏好，但铅酸电池并非没有缺点。前面的单元已经提到了一些问题。在本单元中，我们将更深入地探讨铅酸电池如何、何时以及为什么可能会过早失效。大多数条件通过适当的监控和维护是可预防的。以下是一些主要考虑因素：
温度耐受性
脱水
热失控
骑行能力
过度充电
少收费用
污染
典型的使用寿命预期
催化剂的作用
温度
当我们谈论温度时，我们必须明白存在两种主要的温度状况：环境温度（即室内或空气温度）和内部温度（即电解液温度）。在这两种温度中，内部温度更为重要。当然，环境温度可以引起内部温度的变化，但内部温度的变化速率远远落后于环境温度的变化。例如，昼夜之间的每日户外温度可能会相差六度（°C），而暴露在环境温度下的电池内部温度仅可能波动一到两度。相反，内部温度也可以由与环境温度无关的因素驱动上升（稍后会讨论）。
高温可以在短期内提高从电池中提取的能量，但会减少电池的寿命。相反，低温可以延长电池的寿命，但会减少从中提取的能量。高温最大的问题是脱水（电解质的蒸发），将在下面讨论。
电池制造商规定的电池最佳工作温度通常是25°C，所有关于寿命的承诺都是基于这个温度。温度的影响通常以半衰期来表示。你会听到“平均温度每高于25°C 10°C，电池寿命就会减少50%”。这样的声明有时没有明确说明，但它们指的是内部温度。短暂的温度变化，例如偶尔从25°C 升至30°C 几小时可以忍受，但如果连续几周或几个月的平均温度高于最佳温度，电池寿命一定会缩短。
脱水
阀控式电池（有时称为“开放式”电池）一直在蒸发，但它们被设计成当电解液水平下降时，方便知道并补充水。阀控式铅酸蓄电池（有时称为“电解液不足”或“固定电解液（或错误地称为“密封铅酸” [SLA] 或“免维护”）的电解液比阀控式电池少得多，而且电池内部的容器是不透明的，因此无法看到内部发生的情况。在理想条件下，蒸发产生的氧气和氢气在电池内重新组合成水。然而，阀控式铅酸蓄电池的阀门在高温或内部压力高时会释放气体。偶尔的“ burp ”是正常的，通常无关紧要。问题是长期释放气体。一旦释放，气体就永远失去了，电池也会干燥。这就是VRLA电池的额定使用寿命约为VLA电池寿命的一半的原因。这也是为什么VRLA经常被称为“低维护”（即不需要频繁补充电解液）。干燥是自然的老化现象。过早的干燥是一种故障状态，可能导致其他故障模式。
热失控
热失控是一种灾难性的故障。IEEE 1881定义热失控为： “一种由电池充电电流或其他产生比电池能散更多内部热量的过程引起的状况。例如，过大的充电电流（由内部短路或不当充电引起）会产生热量。热量产生电阻。电阻产生更多的热量。这个循环可以继续直到热量足够高，使电池单元干燥并起火或熔化。有几种方法可以在循环早期检测和预防热失控。温度补偿充电是最常见的。它需要将温度传感器战略性地放置在电池的各个单元上。随着温度的增加，充电电压按比例降低，直到完全停止充电。一些不间断电源（UPS）和外部电池充电器能够进行温度补偿充电。但是电池温度传感器通常只作为可选配置提供。 热失控将在未来的单元中更深入地讨论。
骑行能力
骑行服务是指预计电池将频繁循环，浮充时间最短，这在风能、太阳能或由不可靠的电网供电的储能系统中很常见。相比之下，UPS操作假定电池在其寿命的大部分时间里都将处于浮充状态。 “循环”意味着电池放电然后充电回到其满容量。每次放电都会减少电池的寿命。一些电池类型在其寿命中只能容忍几次循环。其他电池类型可以容忍数千次短放电，但 fewer deep discharges。 电池选择过程（购买前）应考虑市电的可靠性，因此应考虑频繁循环的可能性。
过度充电
过充电是指任何导致电池或电芯损坏的多余充电。它可能是由于人为错误（例如，设置充电器的参数错误）或充电器故障所导致。在不间断电源（UPS）应用中，充电电压根据充电阶段的不同而变化。例如，放电后的初始充电电压高于待机时的电压（称为“浮充”）。过充电会显著缩短电池的寿命，在最坏的情况下可能导致热失控。监控系统应能够检测并报警过充电情况。
少收费用
如名称所示，欠充电是指在必要时间内施加的电压低于维持电池在所需充电状态所需的电压。在长时间（例如几周或几个月）内，欠充电会导致电池容量的损失和/或电池寿命缩短，这是由于电池的自放电。
污染
在阀控式铅酸蓄电池中，电解液污染极为罕见，通常是工厂缺陷。在老化电池中可能会发生沉淀和剥落。当电解液需要定期补充水时（例如，使用自来水而不是蒸馏水），阀控式铅酸蓄电池的污染问题更需关注。
典型的使用寿命预期
“电池寿命”是一个模糊的概念，常常被营销人员夸大，他们使用诸如“设计寿命”或“使用寿命”这样的术语。 使用寿命是用户唯一关心的，IEEE 1881定义为“在特定条件下，电池有用的使用期限，通常以时间或循环次数表示，即在额定容量下降到特定百分比之前所经历的时间或循环次数。”因此，如果你预计你的电池会经历很多放电和/或暴露在很多热量和/或维护不当的情况下，你的电池的使用寿命将显著短于在最佳条件下的同款电池。对于小安时率、高倍率的阀控式铅酸电池（即UPS电池），使用寿命可能只有三年左右。 较大的阀控式铅酸电池可能有八到十年的使用寿命。维护得当的阀控式铅酸电池可能有超过十五年的使用寿命。
催化剂
催化剂是一种装置，添加到阀控式铅酸电池的通风口，以改善电池内部的氢氧结合过程，从而减少干涸并延长电池寿命。一些电池制造商在电池设计中包括催化剂，从而增加电池的初始成本。催化剂有时可以作为售后服务配件在现场安装，并且有时可以恢复老化的电池。然而，建议谨慎，因为现场修改引入了人为错误和/或污染的可能性，且应仅由工厂培训的技术人员进行。
