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**电池设计是从事化学电源研制的技术人员和科学研究工作者必备的知识和技能。

    电池设计基础

    电池设计的目的和基本原则

    电池设计就是根据仪器设备的要求，为其提供具有**使用性能的工作电源或动力电源。因

此，电池设计首先必须满足用电器的使用要求，并进行优化，使其具有**的综合性能，以此来

确定电池的电极、电解液、隔膜、外壳和其它零部件的参数，并将它们合理搭配，制成具有一定

规格和指标的电池或电池组。

    2 、电池的设计要求

    电池设计是为满足对象（用户或仪器设备）的要求进行的。因此，在进行电池设计前，首先

必须详尽地了解对象对电池性能指标及使用条件的要求，一般包括以下几个方面：

    电池的工作电压；

    电池的工作电流，即正常放电电流和峰值电流；

    电池的工作时间，包括连续放电时间，使用期限或循环寿命；

    电池的工作环境，包括电池工作时所处状态及环境温度；

    电池的**允许体积。

    同时还应考虑： 材料来源； 电池性能； 电池特性的决定因素 电池工艺； 经济指标； 环

境问题等方面的因素。

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    评价电池性能的主要指标

    电池性能一般主要通过以下几个方面来评价。

    （ 1 ）容量 电池容量是指在一定放电条件下，可以从电池获得的电量，即电流对时间的积

分，一般有 Ah 或 mAh 来表示，它直接影响到电池的**工作电流和工作时间。

    （ 2 ）放电特性和内阻 电池的放电特性是批电池在一定的放电制度下，其工作电压的平稳

性，电压平台的高低以及大电流放电性能等，它表示电池带负载的能力。电池内阻包括欧姆内阻

和电化学极化内阻，大电流放电时，内阻对放电特性的影响尤为明显。

    （ 3 ）工作温度范围 有电器的工作环境和使用条件要求电池在特定的温度范围内具有良好

的性能。

    （ 4 ）贮存性能 电池贮存一段时间后，会因某些因素的影响使性能发生变化，导致电池自

放电；电解液泄漏；电池短路等。

    （ 5 ）循环寿命（二次电池） 循环寿命是指二次电池按照一定的制度进行充放电，其性能

减到某一程度（例如，容量初始值的 60% ）时的循环次数。

    （ 6 ）内压和耐过充性能（二次电池） 对于 Ni-Cd,MH-Ni 等密封型二次电池，大电流充电

过程中电池内部压力能否达到平衡，平衡压力的高低，电池耐大电流过充性能等都是衡量电池性

能优劣的重要指标，如果电池内部压力达不到平衡或平衡压力过高，就会使电池限压装置（如防

爆球）开启而引起电池泄气或漏液，从而很快导致电池失效。如果限压装置失效，则有可能会引

起电池壳体开裂或爆炸。

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    电池设计的基本步骤

    电池设计人员在明确设计任务和做好充分准备后，即可进行设计。

    根据电池用户要求，电池设计的思路有两种：一种是为用电设备和仪器提供额定容量的电源

；另一种则只是给定电源的外形尺寸，研制开发性能优良的新规格电池或异形电池。

    1 、确定容量电池设计步骤

    确定组合电池中音体电池数目，单体电池工作电压与工作电流密度。

    根据用户要求确定电池组的工作总电压，工作电流等指标，选定电池系列，参照该系列的“

伏安曲线”（经验数据或通过实验所得）确定单体电池的工作电压与工作电流密度。

    确定电池组中单电池数。

    单体电池数目 = 电池工作总电压单体电 / 电池工作电压

    计算电池容量

    根据要求的工作电流和工作时间计算额定容量。

    额定容量 = 工作电流 * 工作时间

    确定设计容量

    设计容量 = 额定容量 * 设计系数

    其中设计系数是为保证电池的可靠性和使用寿命而设定的，一般取 1.1-1.2

　　1. 确保将您的APC UPS放置在凉爽、干燥并且通风良好的位置。理想状况下，UPS所放置位置

的温度应该不高于24摄氏度。同时，出于通风目的，每侧都要留出大概1到2英寸的空间，便于进

行空气流通。

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　　2. 每年只在必要时进行1到2次UPS运行时校准。有时，您可以执行运行时校准来验证您的运

行时间是否是充足的。但是，频繁地执行运行时校准会减少APC电池的预期寿命。

　　3. 请勿将APC电池存放过长的时间。新电池可以存放6-12个月。过了这段时间，就应当尽快

使用电池，否则会丢失其存储的大量电量。不建议存放已使用的电池。

　　4. 负载请勿超过UPS设备额定容量的80%，因为这会导致运行时间减少。负载增加时，运行时

间会相应减少。如果电源不能供电，全负荷运行的 UPS将会很快耗尽并释放其电池的电量，这将

减少电池的预期寿命。注意：为确保电池的运行时间更长，请勿将激光打印机连接到UPS的备用电

池插座。确保激光打印机使用“仅防浪涌”插座（使用适合的型号）。对于那些没有“仅防浪涌

”插座的UPS，建议将激光打印机连接到单独的APC浪涌抑制器。

在UPS供电系统中，其重要的一个组成部分就是蓄电池组。蓄电池组体积庞大，重量很重，在目前

占地面积小的机房中越来越不适宜。但是蓄电池组是后备时间的保障，电池数量少了又不能满足

日常使用。解决这个矛盾的方法就是将蓄电池组移出机房，但是UPS为了使用和操作上的方便，又

不能与电池组一起移出机房，而蓄电池组如果远离UPS主机，那么就会在过长的直流线缆上产生线

损，线损过大又会影响系统的正常供电。因此，什么是线损？为什么过大的线损会影响系统的运

行？如何计算线损的大小？这就成了一个关键的问题。

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