باتری یو پی اس چیست؟BATTERY UPS
باتری یو پی اس چیست :
باتریهای متفاوتی را می توان برای دستگاه های یو پی اس استفاده کرد . ولی با توجه به قیمت و نسبت به طول عمر باتریها ، باتری مناسب برای یو پی اس UPS باتری سیلد لید اسید SEALED LEAD ACID بوده که کلمه سیلد « SEALED» به معانی مهر و موم شده ( وکیوم ) وکلمه لید «LEAD» به معنای سرب می باشد .
باتری سیلد لید اسید :
واژه sealed lead acid به معنای باتری سربی اسیدی کاملاً وکیوم شده و بسته است . همانطور که می دانید نام باتریها را از روی جنس پلیت و محلول الکترولیت آن نامگذاری می گردد .
ساختار باتری یو پی اس :
ساختار اصلی باتریها به طور کلی معمولاً یه یک شکل می باشد . تفاوت عمدۀ آنها در مواد تشکیل دهنده ، پلیت و الکترولیت ها می باشد . اگر بخواهیم تفاوت عمده دیگری را در باتریها بیان کنیم می توانیم باتریها را به دو دسته تقسیم نماییم .
- باتری های که نیاز به چکاب و بازدید به صورت دوره ای دارند و دائماً باید مقدار الکترولیت آن بررسی گردد .
- دسته دوم باتری های وکیومی هستند که نیاز به نگهداری و چکاب ندارند که ما در اینجا در مورد باتری یو پی اس سیلد لید اسید صحبت می کنیم.
اجزاء تشکیل دهنده یا ساختار باتری سیلد لید اسید:
۱– بدنه باتری : (Battery case & cover)
جعبه و یا بدنه باتری از جنس پلاستیک که عمدتاً از رزین های ABS است که این بدنه بسیار مقاوم در برابر حرارت ناشی ازمحیط و فعل و انفعالات داخلی باتری بوده و نیز عایق کامل جریان الکتریسیته می باشد .
کیس باتری به طوری ساخته و طراحی شده که در پایین هر سلول یک حوضچه کوچک قرار دارد . در این حوضچه ها املاح و مواد رسوب شده که رسانا می باشند در آن ته نشین می شوند ، تا موجب اتصال بین صفحات داخلی باتری نگردد .
درطراحی و ساخت جعبه باتری مسئله ای که بسیار حائز اهمیت است ، وکیوم کامل جعبه برای جلوگیری از هرگونه نشتی الکترولیت و گاز حاصله می باشد . البته این امر باعث بالا رفتن امنیت و عمر مفید باتری می گردد .
همانطور که از نام این باتری پیداست مهمترین ویژگی باتری سیلد لید اسید SEALED LEAD ACID بحث وکیوم باتری می باشد . چرا که نشتی آن نه تنها باعث خرابی باتری ، بلکه باعث آلودگی محیط اطراف نیز می گردد .
۲– صفحات یا پلیت باطری:(PLATE Battery )
صفحات باتری عمدتاً به صورت مشبک بوده و الکترود قطب مثبت (POS) از آلیاژ کلسیم سرب اندود دارای اکسید سرب متخلخل به عنوان ماده فعال می باشد . الکترود قطب منفی (NEG) از جنس سرب اسفنجی از آلیاژ کلسیم سرب بوده و بطور معمول صفحات منفی نازک تر از الکترود قطب مثبت است.
۳– الکترولیت باتری:(Electrolyte Battery)
الکترولیت باتری محلولی است با قابلیت یونیزه شدن که درداخل باتری وجود دارد . این محلول جهت انجام فعل و انفعالات بین الکترونهای منفی و مثبت می باشد و یا به عبارتی الکترولیت محلی برای عبورالکترونها بین الکترودهای مثبت و منفی درزمان شارژ و دشارژ است . این محلول درباتریهای یو پی اس (سیلد لید اسید) ازاسید سولفوریک به غلظت ۲۵الی ۳۵درصد تشکیل می شود . (H2soy+H2o)
۴– جداکننده صفحات باطری سیلد لید اسید:(separator Battery )
در باتریهای سربی اسیدی معمولی صفحۀ جداکننده مانعی برای اتصال بین الکترونهای مثبت و منفی است . جنس آنها معمولاً از PVC و سلولوزی و پلی اتیلن و یا مواد شیمیایی دیگری هستند که در این نوع از باتری الکترولیت به صورت مایع آزاد داخل باتری می باشد .
در باتریهای یو پی اس سیلد لید اسید SEALED LEAD ACID (AGM) از جداکننده ای به نام (ABSORPTIVE GLASS MAL) استفاده می شود . این جدا کننده از نوعی فایبرگلاس ذخیم ، قابلیت جذب الکترولیت بالا و برگردان اکسیژن آزاد شده به واکنش را دارا می باشد .
در این نوع باتریها ( سیلد لید اسید) الکترولیت به صورت مایع و آزاد در داخل باتری نبوده بلکه الکترولیت، جذب جدا کننده (Separator ) می باشد . این امر باعث می گردد باتریها دارای عمر مفید بالا ، قابلیت کارکرد در حالت ساکن و در دمای متعادل اتاق بوده و در ضمن دارای راندمان نسبتاً بالایی باشند .
باتریهای سیلد لید اسید ژله ای SEALED LEAD ACID (GEL) شباهتی زیادی به باتری AGM داشته فقط به جای الکترولیت از ژله یا خمیر استفاده می گردد . این باتری ها دارای طول عمر بیشتر و قابلیت کارکرد در دمای پائین تر را دارد . اما قیمت این نوع باتری گرانتر می باشد .
۵– سرباطری یا ترمینال باتری یو پی اس :BATTERY UPS TERMINAL
کلیۀ الکترونهای مثبت و منفی که با هم سری شده در نهایت دو قطب مثبت و منفی را تشکیل می دهد . این قطب ها به ترمینال یا همان دو سرباتری متصل می گردد .
در سر باتری قطب مثبت و منفی آن توسط رنگ و یا علامت (+ و – ) مشخص می گردد . شکل ظاهری سر باتریها به فراخور نوع باتری دارای اشکال متفاوتی می باشند . در باتریهای آمپر پایین معمولا تا رنج ۹ آمپر ساعت قابلیت نصب به فیش را داشته و در آمپر های بالاتر قابلیت نصب کابلشو به همراه پیچ و مهره می باشد.
عمدتاً جنس سرباتریها از آلیاژ های مس بوده و برای جلوگیری از سولفاته شدن و خوردگی سرباتریها حتماً باید دارای آبکاری بسیار مقاومی باشند .
۶– سوپاپ یا دریچه :
همانطور که قبلاً نیز ذکر شد باتریها بصورت وکیوم بوده و امکان خارج شدن هیچ گاز یا مایعی وجود ندارد . زمانی که گازبیش ازحد در اثر شارژ زیاد (over charger) و یا دشارژ زیاد (over discharger) بوجود می آید ، این سوپاپ عمل میکند و این گازهای زائد را از داخل باتری خارج می سازد .
با خارج شدن گاز، مقدار فشار داخلی مناسب برای عملکرد مطلوب و بالا رفتن ایمنی ایجاد می نماید . باید خاطر نشان کرد بالا رفتن مقدار فشار گاز داخلی باتری بسیار خطرناک می باشد که گاهاً باعث انفجار باتری می گردد .
۷– قابلیت برگرداندن بخارات به داخل باتری :
باتریهای سیلد لید اسید درب بسته بوده و نیاز به اضافه کردن آب و اسید ندارد . زیرا گازها و اکسیژنی که از الکترون مثبت آزاد می شود ، در مسیر فیبر شیشه ای به سمت الکترون منفی می رود .
گاز و اکسیژن دوباره با مواد شیمیایی ترکیب و به آب تبدیل می گردد . در نتیجه آب و اسید باتری به چرخه بر می گردد و نیاز به اضافه کردن مجدد آب و اسید نمی باشد .
۸– سلول یا خانه باطری Battery cell :
هر الکترون مثبت و منفی به همراه الکترولیت ( جداکننده آغشته به الکترولیت ) را یک سلول می گویند . هر سلول می تواند حدود ۲ ولت برق تولید نماید . در صورت نیاز به ولتاژ بالاتر باید تعداد خانه ها را زیاد و به یکدیگرسری کرد .
بطور مثال اگر باتری ۶ ولتی نیاز داریم باید ۳ عدد سلول و برای باتری ۱۲ ولتی ۶ عدد سلول در نظر گرفت ، که به طور سری به هم متصل گردند . جهت سری کردن ، الکترون منفی هر سلول به الکترون مثبت سلول دیگر متصل می گردد و در نهایت یک قطب مثبت ویک قطب منفی باقی می ماند .
