Q-Batteries电池的环境和安全考虑

这篇博客讨论了电池的环境和安全考虑，是系列单元中的第五个，这些单元将教育读者了解电池在不间断电源系统（UPS）中的作用。

环境考量分为两类：
-  电池所处环境对其的影响（小“e”）；和

- 电池在其生产、使用和处理（大“E”）环境中的影响

环境对电池的影响

前面的单元已经讨论了温度和电网可靠性等因素对电池系统寿命的影响。我们在此简单地指出，遵循制造商的建议是明智的。铅酸电池，特别是阀控式铅酸电池，需要：

• 通风良好且受控温度的气流。紧密排列的电池无法散热。结果是，一排中间的电池会比一排末尾的电池运行得更热——因此也会更快死亡。同样，底层架子或层的电池会比机架或架子顶部的电池更凉——因此会活得更久。过热的电池更有可能排放气体，这些气体必须通风，以防止积累到危险水平。
• 清洁空气。污垢和湿度会对电池产生腐蚀性影响，甚至可能导电，造成短路。电池应定期检查和清洁。
• 无化学维护。除非制造商已批准和/或推荐，否则绝不要使用化学物质清洁电池。某些化学物质会损坏电池容器，导致泄漏。
• 无阳光照射的位置。UPS电池绝不能安装在户外，以免暴露在阳光下受到损害。

IEEE 1635/ASHRAE 21[1]是设计适当通风的电池室和机柜的良好工程参考。

电池对环境的影响

铅酸电池包含对我们生活的环境不利的物质。这些包括：电解液（硫酸）、铅和铅化合物以及塑料。幸运的是，这些有害物质是众所周知的，并且很容易回收利用。铅酸电池中的几乎所有材料都可以被回收利用，高达99%。

电解质

在世界上的发达国家，大型铅酸蓄电池（如UPS系统中使用的电池）的回收记录非常好，接近100%。许多地区的规定要求电池制造商必须对耗尽的电池进行“回收”政策。从用户的角度来看，最大的环境问题（除了寿命结束时的回收）是损坏的电池单元、电解液泄漏和有害气体的释放等事故。

电解液是一个主要的关注点，因为它含有稀硫酸，高浓度的稀硫酸具有腐蚀性。在阀控式铅酸电池和阀式铅酸电池中，电解液的比重较低，因此，大多数人只要迅速用肥皂和水冲洗，接触皮肤不会受到影响。然而，接触眼睛或粘膜可能会很严重，因此，处理电池的人应使用个人防护装备（PPE），如护目镜和耐酸手套。

与电解液接触的危险性对VLA电池（也称为“常规”电池或湿电池）最高，因为其有自由流动的液体电解液，需要技术员经常补充。相比之下，VRLA电池，也称为缺液电解液电池或SLA，其电解液的量只有VLA电池的极小部分，并且电解液固定，因此不能流动。VRLA电池单元是密封的，因此不需要或不可能补充电解液；只有在故障情况下电解液才会泄漏。

由于VLA电池具有自由流动的液体电解质，为了防止在发生泄漏或溢出时电解质的扩散，建议并通常需要进行泄漏控制。相比之下，由于VRLA电池的电解质是固定的，因此不需要进行泄漏控制。然而，两种类型的电池在处理时都要求有中和剂（如小苏打）可供随时使用。

领导

铅如果进入水供应或以其他方式被摄入体内，是有害的。   电池内部密封的铅是固体，因此除非以细小颗粒的形式释放（例如用钢丝刷清洁终端），否则通常不会对水供应构成威胁。在这种情况下，铅颗粒可能会被吸入或进入排水管，从而进入更大的水供应系统。如果密封被破坏，腐蚀会在柱子周围形成，铅化合物可能会因此形成。这种腐蚀是粉末状的，如果接触到后来接触嘴巴的手，可能会被吸入或吞食。

电解液可能含有悬浮的铅，因此即使中和后，仍被视为危险材料，必须按危险材料处理。电解液绝不能倒入下水道。

有害气体

有害气体通常指的是氢气，氢气在浓度超过4%时是易燃的。大多数建筑规范都有规定，要求通风以防止氢气在接近最低着火浓度（LFL）时积聚。IEEE建议不允许氢气在空间中浓度超过空气的2%（即留有50%的安全余量）积聚。应查阅当地消防规范和建筑规范，了解是否有不同的要求。

在罕见的故障条件下，硫化氢可能会形成（有臭鸡蛋味），但如果在封闭空间内长时间呼吸，其影响是短期的。

碳足迹

电池的碳足迹必须考虑多个“摇篮到坟墓”的因素，包括：

• 采矿或其他方法提取原材料
• 生产并运输原材料以及最终产品的能量
• 用于在UPS电池使用寿命期间保持完全充电的能耗
• 在电池寿命结束时回收和处理电池的能力

现有的证据表明，当考虑到上述所有因素时，铅酸电池的最接近竞争对手——锂离子电池的碳足迹几乎与铅酸电池相同。

其他考虑事项

镍镉（Ni-Cd）电池有时用于UPS系统。根据定义，镍镉电池包含储存在氢氧化钾稀溶液中的镉，如果吞咽下去是毒性的，如果吸入新鲜生成的镉氧化烟雾是致命的，并且通过吸入粉尘或烟雾可能会导致癌症。镉还被怀疑会损害生育能力或未出生的孩子，并且通过单次暴露或长时间/重复吸入粉尘或烟雾可能会对器官造成损害。镉会对水生生物造成长期的有害影响。由于这些原因，镍镉电池在世界一些地区是被禁止使用的。在使用的地方，它们必须由特别指定的回收中心回收。在大多数情况下，制造商有责任回收并回收使用过的电池。

安全数据表（SDS），也称为材料安全数据表（MSDS），应由制造商提供，并应在化学品存放或使用的地方方便查阅。 全球化学品统一分类和标签制度[2]化学品包含安全数据表的标准规范。标签和/或标识应张贴，以根据物理化学、健康或环境风险识别物质。标签可以包括危险符号，如欧盟标准符号。请查阅当地建筑规范以了解适用的标记要求。

因为电池包含有害物质，一些地区要求电池所有者申报其设施中指定物质的数量。大型UPS电池有时会落入这样的申报要求。目的是让消防员和/或其他紧急救援人员知道如何应对火灾或地震等灾难性事件。不遵守可能会导致罚款或其他处罚。请查阅当地法规以了解申报要求。