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. 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 سیلد لید اسید
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:
بدنه باتری سیلد لید اسید : (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.
صفحات یا پلیت باطری سیلد لید اسید:(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.
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)
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.
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.
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 .
قابلیت برگرداندن بخارات به داخل باتری سیلد لید اسید
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.
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.
