锂电池不能用于UPS电源的原因是什么？锂电池电解液对人体有什么危害
来源：宝鄂实业
2019-04-15 22:46
点击量：次
锂电池优点众多但迟迟不能用在UPS电源上
不间断电源系统（UPS）一直是机房电力设备非常重要的一环，而UPS上的电池至今也都是铅酸电池没有变更。然而铅酸电池生产过程及后续回收所造成的污染大家都清楚，铅酸电池还有记忆效应、储电效能不佳，温度影响度大、体积大、重量重，无法有精确的电量估算，寿命短需常更换等…种种问题，工程技术人员也都知道而且习以为常，因为也没有替代方案。
锂电芯这十年来发展迅速，体积与容量密度比有非常显著的进步，最重要的是成本价格随着大量生产已经下降许多，锂电池体积小、重量轻、寿命长，可以精确的估算电量、没有污染等…种种优良因素，大家也都有听过。但是不管现在旧UPS使用客户端或是现有UPS供应厂商，至今都没有任何厂商把铅酸蓄电池更换成锂电的产品，关于这一点，很多技术人员大都不知道原因。
成本设计门槛高一般厂商难换锂电
由于锂电与铅酸电池特性不同，充电曲线及回路不同，充电设备随着不同厂牌UPS不同规格也有不同，所以在旧有UPS使用客户端在每年更替电池时，将铅酸电池直接更换成锂电，几乎是不可能的任务。困难点更大的是，铅酸电池的规格12V电压，电容量从7AH到70AH都有，机房电力需求从100AH??到500AH或是更高需求，铅酸电池都是按需求串并联堆叠而成，然而锂电池组都有一个控制过充过放的保护板（BatteryManagementSystem简称BMS）。所以如果现在锂电池按铅酸电池方式，以一个电压及电容量存一个单元（假设是48V，30AH）然后再按每个机房的电力需求进行并联堆叠，就会发生每个电池组BMS之间，因为每个电池组已存在的电压及电量不同，在充电或放电时产生保护状况，无法使用。
如果按客户实际需求做成单一电池组，会因机房需求通常要数百AH（虽然锂电池已经只有铅酸电池体积重量比1/3），一个电池组也会有超过100kg以上，尤其对于散落在全台各地的行动电话通信机房，安装上非常不便，更严重的是每个客户需求差异大，如果按UPS生产厂商无法标准化量产，每个电池都需要客制化，相对的成本及价格就会高高在上，令人望之却步。这就是现在看遍了国内外各大品牌的UPS电源厂商没有任何锂电池产品在UPS上的重大原因。
除此之外，UPS在工业领域、通信基站等领域得到了广泛而深入的应用，各种高端、精密设备也随之大量增加，不仅对供电质量提出了更高的要求，同时供电的连续性也要得到可靠保障。随着UPS市场的高速发展，UPS电池需求也在日益增加。电池作为UPS系统的重要组成部分，有许多规格种类，而不同应用领域要选择相应的电池种类。UPS常用电池种类如下：
1.铅蓄电池
目前最常用的铅蓄电池为阀控式铅酸免维护蓄电池，电解液主要由铅和硫酸构成，特点是使用时不需要加水加酸，密封性能好，体积相对较小，作为UPS蓄电池使用性价比高。
除了免维护铅蓄电池，还有开放式液体铅蓄电池，需要定期测量比重，加水加酸，若使用这类电池，安装环境需要铺设防腐蚀砖。
铅蓄电池中还有一种高温铅蓄电池，主要适用于常年环境温度35℃以上的地区高温基站、停电频繁基站、环境恶劣基站和偏远基站在内的通信基站、太阳能/风能储能电站等诸多领域。
2.胶体蓄电池
胶体蓄电池作为UPS蓄电池另一种常用种类，其电解液呈胶态而被称为胶体蓄电池，胶体蓄电池的设计使用寿命比普通的铅蓄电池要长，并且性能更加稳定，因而价格也相对较高。
3.锂电池
锂电池则是绿色环保的首选，锂电池不含铅、镍、铬等重金属，相对普通的铅蓄电池而言，锂电池具有重量轻、储能高并且自放电低的特点，但价格也相对较高。
一、健康危害
侵入途径：吸入。
健康危害：在潮湿空气中产生有毒和腐蚀性的氟化氢。本品对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激作用，吸入后可引起呼吸道炎症，肺水肿。
二、毒理学资料及环境行为
毒性：具刺激性。
危险特性：在潮湿空气中产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。在水中分解放出剧毒的腐蚀性气体。遇碱分解。
燃烧（分解）产物：氧化磷、磷烷、氟化氢。
②。应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离300米，大泄漏时隔离450米，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
二、防护措施
呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）。必要时，佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿胶布防毒衣。
手防护：戴橡胶手套。
其它：工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法：消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：干粉、二氧化碳。
8.氢氟酸
本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
无色透明发烟液体。为氟化氢气体的水溶液。呈弱酸性。有刺激性气味。与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅，但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。相对密度1.298。38.2%的氢氟酸为共沸混合物，共沸点112.2℃。有毒，最小致死量（大鼠，腹腔）25mG/kG。有腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。
①安全措施
泄漏：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄露：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。
大量泄露：构筑围堤或挖坑收容;用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
②灭火方法
燃烧性：不燃
灭火剂：雾状水、泡沫。
灭火注意事项：消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。
③紧急处理
吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
皮肤接触：立即脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医。或者，立即脱去被污染衣着，用敌腐特灵冲洗，如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗。就医。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。或者用敌腐特灵洗眼器（如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗）就医。
④理化性质
氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。
具有弱酸性，但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。腐蚀性强，对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。
用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片（与HNO3的混酸）。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，使得氢氟酸在水中不能完全电离。
不间断电源系统（UPS）一直是机房电力设备非常重要的一环，而UPS上的电池至今也都是铅酸电池没有变更。然而铅酸电池生产过程及后续回收所造成的污染大家都清楚，铅酸电池还有记忆效应、储电效能不佳，温度影响度大、体积大、重量重，无法有精确的电量估算，寿命短需常更换等…种种问题，工程技术人员也都知道而且习以为常，因为也没有替代方案。
锂电芯这十年来发展迅速，体积与容量密度比有非常显著的进步，最重要的是成本价格随着大量生产已经下降许多，锂电池体积小、重量轻、寿命长，可以精确的估算电量、没有污染等…种种优良因素，大家也都有听过。但是不管现在旧UPS使用客户端或是现有UPS供应厂商，至今都没有任何厂商把铅酸蓄电池更换成锂电的产品，关于这一点，很多技术人员大都不知道原因。
成本设计门槛高一般厂商难换锂电
由于锂电与铅酸电池特性不同，充电曲线及回路不同，充电设备随着不同厂牌UPS不同规格也有不同，所以在旧有UPS使用客户端在每年更替电池时，将铅酸电池直接更换成锂电，几乎是不可能的任务。困难点更大的是，铅酸电池的规格12V电压，电容量从7AH到70AH都有，机房电力需求从100AH??到500AH或是更高需求，铅酸电池都是按需求串并联堆叠而成，然而锂电池组都有一个控制过充过放的保护板（BatteryManagementSystem简称BMS）。所以如果现在锂电池按铅酸电池方式，以一个电压及电容量存一个单元（假设是48V，30AH）然后再按每个机房的电力需求进行并联堆叠，就会发生每个电池组BMS之间，因为每个电池组已存在的电压及电量不同，在充电或放电时产生保护状况，无法使用。
如果按客户实际需求做成单一电池组，会因机房需求通常要数百AH（虽然锂电池已经只有铅酸电池体积重量比1/3），一个电池组也会有超过100kg以上，尤其对于散落在全台各地的行动电话通信机房，安装上非常不便，更严重的是每个客户需求差异大，如果按UPS生产厂商无法标准化量产，每个电池都需要客制化，相对的成本及价格就会高高在上，令人望之却步。这就是现在看遍了国内外各大品牌的UPS电源厂商没有任何锂电池产品在UPS上的重大原因。
除此之外，UPS在工业领域、通信基站等领域得到了广泛而深入的应用，各种高端、精密设备也随之大量增加，不仅对供电质量提出了更高的要求，同时供电的连续性也要得到可靠保障。随着UPS市场的高速发展，UPS电池需求也在日益增加。电池作为UPS系统的重要组成部分，有许多规格种类，而不同应用领域要选择相应的电池种类。UPS常用电池种类如下：
1.铅蓄电池
目前最常用的铅蓄电池为阀控式铅酸免维护蓄电池，电解液主要由铅和硫酸构成，特点是使用时不需要加水加酸，密封性能好，体积相对较小，作为UPS蓄电池使用性价比高。
除了免维护铅蓄电池，还有开放式液体铅蓄电池，需要定期测量比重，加水加酸，若使用这类电池，安装环境需要铺设防腐蚀砖。
铅蓄电池中还有一种高温铅蓄电池，主要适用于常年环境温度35℃以上的地区高温基站、停电频繁基站、环境恶劣基站和偏远基站在内的通信基站、太阳能/风能储能电站等诸多领域。
2.胶体蓄电池
胶体蓄电池作为UPS蓄电池另一种常用种类，其电解液呈胶态而被称为胶体蓄电池，胶体蓄电池的设计使用寿命比普通的铅蓄电池要长，并且性能更加稳定，因而价格也相对较高。
3.锂电池
锂电池则是绿色环保的首选，锂电池不含铅、镍、铬等重金属，相对普通的铅蓄电池而言，锂电池具有重量轻、储能高并且自放电低的特点，但价格也相对较高。
一、健康危害
侵入途径：吸入。
健康危害：在潮湿空气中产生有毒和腐蚀性的氟化氢。本品对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激作用，吸入后可引起呼吸道炎症，肺水肿。
二、毒理学资料及环境行为
毒性：具刺激性。
危险特性：在潮湿空气中产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。在水中分解放出剧毒的腐蚀性气体。遇碱分解。
燃烧（分解）产物：氧化磷、磷烷、氟化氢。
②。应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离300米，大泄漏时隔离450米，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
二、防护措施
呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）。必要时，佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿胶布防毒衣。
手防护：戴橡胶手套。
其它：工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法：消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：干粉、二氧化碳。
8.氢氟酸
本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
无色透明发烟液体。为氟化氢气体的水溶液。呈弱酸性。有刺激性气味。与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅，但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。相对密度1.298。38.2%的氢氟酸为共沸混合物，共沸点112.2℃。有毒，最小致死量（大鼠，腹腔）25mG/kG。有腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。
①安全措施
泄漏：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄露：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。
大量泄露：构筑围堤或挖坑收容;用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
②灭火方法
燃烧性：不燃
灭火剂：雾状水、泡沫。
灭火注意事项：消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。
③紧急处理
吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
皮肤接触：立即脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医。或者，立即脱去被污染衣着，用敌腐特灵冲洗，如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗。就医。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。或者用敌腐特灵洗眼器（如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗）就医。
④理化性质
氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。
具有弱酸性，但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。腐蚀性强，对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。
用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片（与HNO3的混酸）。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，使得氢氟酸在水中不能完全电离。
