词条 | 铅酸蓄电池 |
释义 | § 简介 铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要特点是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 现在的通讯,金融,铁路,电动自行车。都大量的用到铅酸蓄电池。但是做大回收利用的不是很多。他们废旧的 电池都被小贩给会受过去,然后自己行拆除卖费品。这样对环境是一个很大的污染,一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水,相当于一个人一生的饮水量;一节干电池可污染12立方米水、一立方米土壤,并造成永久性公害……对人类:我们日常所用的普通干电池,主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类,它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等重金属物质。废电池被弃后,电池的外壳会慢慢地腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解,只能迁移。 也就是说,一旦水体或土壤被污染,水体或土壤不能领先自身的净化作用将污染消除,同时也于重金属容易在生物体内积蓄,从而随时间的推移,和蔼到一定量之后,产生致畸或致变作用,最终导致生物体死亡。重金属对人体的产生危害的另一个途径是通过食物链传递。鱼、虾吃了含有重金属的浮游生物后,重金属在鱼、虾体内积蓄,人再吃了这样的鱼、虾后,重金属就会在人体内积蓄,达到一定量之后,就会对人的身体产生严重影响,注意环保,保护下一代。 因此,《重金属污染综合防治‘十二五’规划》最近已正式出台,铅酸蓄电池行业已经被明确为2011年年的排查重点。全行业都需要加大环保投入,部分企业还面临着重新选址搬迁的问题。不久前,国务院正式批复了《重金属污染综合防治‘十二五’规划》,2011年排查的重点还是铅酸蓄电池行业。 市场人士认为,环保风暴给行业龙头带来的更多是机遇。长时间以来,一部分蓄电池行业的环保投入很少,没有正规纳税,加之不当的竞争手段,“导致行业的盈利能力普遍偏弱减弱,大多都是艰难求生存”。 今后,通过加强铅酸蓄电池行业的整顿,一些不规范的企业会被淘汰出局,而可持续发展的规范企业也会从中受益,净化后的蓄电池行业经营秩序和环境也将得到改善。目前,A股市场上铅酸蓄电池行业的龙头企业是风帆股份。[1] § 发展历程 铅酸蓄电池 1859年铅酸蓄电池由普兰特(Plante)发明的,至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。 到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。 1912年ThomasEdison发表专利,提出在单体电池的上部空间使用铂丝,在有电流通过时,铂被加热,成为氢、氧化合的催化剂,使析出的H2与O2重新化合,返回电解液中。 60年代,美国Gates公司发明铅钙合金,引起了密封铅酸蓄电池开发热,世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。 1969年,美国登月计划实施,密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源,最后镉镍电池被采用,但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。 1969-1970年,美国EC公司制造了大约350,000只小型密封铅酸蓄电池,该电池采用玻璃纤维棉隔板,贫液式系统,这是最早的商业用阀控式铅酸蓄电池,但当时尚未认识到其氧再化合原理。 1975年,GatesRutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情况下,获得了一项D型密封铅酸干电池的发明专利,成为今天VRLA的电池原型。 1979年,GNB公司在购买Gates公司的专利后,又发明了MFX正板栅专利合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。 1984年,VRLA电池在美国和欧洲得到小范围应用。 1987年,随着电信业的飞速发展,VRLA电池在电信部门得到迅速推广使用。 1991年,英国电信部门对正在使用的VRLA电池进行了检查和测试,发现VRLA电池并不象厂商宣传的那样,电池出现了热失控、燃烧和早期容量失效等现象,这引起了电池工业界的广泛讨论,并对VRLA电池的发展前途、容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问,此时,VRLA电池市场占有率还不到富液式电池的50%,原来提到的“密封免推护铅酸电池”名称正式被“VRLA电池”取代,原因是VRLA电池是一种还需要管理的电池,采用“免维护”容易引起误解。 1992年,针对1991年提出的问题,电池专家和生产厂家的技术员纷纷发表文章提出对策和看法,其中DrDaridFeder提出利用测电导的方法对VRLA电池进行监测。I.c.Bearinger从技术方面评述VRLA电池的先进性。这些文章对VRLA电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。 1992年,世界上VRLA电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚洲国家电信部门提倡全部采用VRLA电池。 1996年VRLA电池基本取代传统的富液式电池,VRLA电池已经得到了广大用户的认可。[2] § 分类 管式蓄电池 一、按蓄电池极板结构分类:有形成式、涂膏式和管式蓄电池。 按蓄电池盖和结构分类:有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。 按蓄电池维护方式分类:有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。 二、按中国有关标准规定主要蓄电池系列产品有: 起动型蓄电池:主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。 固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。 牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。 铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力。 摩托车蓄电池:主要用于各种规格摩托车起动和照明。 煤矿用蓄电池:主要用于电力机车牵引动力电源。 储能用蓄电池:主要用于风力、水力发电电能储存。 § 其型号 其型号 管式蓄电池的型号按中国机械工业部JB2599—85起动用蓄电池标准规定,其型号编制和含义由5个部分组成: 1 2 3 4 5 1、表示串联单格数,用阿拉伯数字表示。如:6表示有6个单格,12V的蓄电池。 2、表示蓄电池类型,用汉语拼音的第一个字母表示,如Q为起动型。 3、表示蓄电池特征,蓄电池的特征为附加说明,在同类用途的产品中具有某种特征需要在型号中加以区别时采用,特征也以汉语拼音字母表示,如“A”表示干式负荷电极板。如果产品同时具有两种特征,原则上按表1-1的顺序将两个代号并列标示。而干封蓄电池一般略去不写。 4、表示20h放电率额定容量,用阿拉伯数字表示,单位为A•h。 5、表示特殊性能,用汉语拼音第一个字母表示,如G——表示薄型极板,高起动率;S——表示塑料外壳;D——表示低温起动性能好。 例如:东风EQl40汽车用6—Q—105型起动蓄电池,即是由6个单格电池串联,额定电压为12V,额定容量为105Ah的干封式起动型蓄电池。解放CAl41汽车用6—QA—100型蓄电池,即是由6个单格电池串联,额定电压为12V,额定容量为100Ah的干荷式起动型蓄电池。 铅酸蓄电池特征代号 特征代号 蓄电池特征 特征代号 蓄电池特征 特征代号 蓄电池特征 A 干荷电 J 胶体电解液 D 带液式 H 湿荷电 M 密闭式 Y 液密式 W 免维护 B 半密闭式 Q 气密式 S 少维护 F 防酸式 I 激活式 § 其构造 其构造 车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格的标称电压为2V,串联成12V的电源,向汽车拖拉机用电设备供电。蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1、极板 极板分为正极板和负极板两种。蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅(Pb)。 正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上,加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。但锑有一定的副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂,从而影响蓄电池的使用寿命。 负极板的厚度为1.8mm,正极板为2.2mm,为了提高蓄电池的容量,国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。另外,为了提高蓄电池的容量,将多片正、负极板并联,组成正、负极板组。在每单格电池中,负极板的数量总比正极板多一片,正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,否则因正极板机械强度差,单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致,造成极板弯曲。 2、隔板 为了减少蓄电池的内阻和体积,正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路,所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料以及浸树脂纸质等。近年来,还有将微孔塑料隔板做成袋状,紧包在正极板的外部,防止活性物质脱落。 3、壳体 蓄电池的外壳是用来盛放电解液和极板组的,外壳应耐酸、耐热、耐震,以前多用硬橡胶制成。现在国内已开始生产聚丙稀塑料外壳。这种壳体不但耐酸、耐热、耐震,而且强度高,壳体壁较薄(一般为3.5mm,而硬橡胶壳体壁厚为10mm),重量轻,外型美观,透明。 壳体底部的凸筋是用来支持极板组的,并可使脱落的活性物质掉入凹槽中,以免正、负极板短路,若采用袋式隔板,则可取消凸筋以降低壳体高度。 4、电解液 电解液的作用是使极板上的活性物质发生溶解和电离,产生电化学反应,它由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而成。电解液的相对密度一般为1.24~1.30(15℃)。 5、联条 车用12V蓄电池的6个单格电池之间的连接方法有两种,一种是用装在盖子上面的铅质联条串联起来,连条露在蓄电池盖表面,这是一种传统的连接方式,不仅浪费铅材料,而且内阻较大,故这种连接方式正在逐渐被淘汰。第二种是采用穿壁式连接方式。蓄电池各单格电池串联后,两端单格的正负极桩分穿出蓄电池盖,形成蓄电池极桩。正极桩标“+”号或涂红色,负极桩标“-”号或涂蓝色、绿色等。 6、加液孔盖 加液孔盖可防止电解液溅出。加液孔盖上有通气孔,便于排出蓄电池内的H2和O2,以免发生事故,如在孔盖上安装氧过滤器,还可以避免水蒸汽的溢出,减少水的消耗。 § 工作原理 工作原理 蓄电池的充电过程和放电过程是一种可逆的化学反应,充放电过程中蓄电池内的导电是靠正、负离子的反向运动来实现的。 1、放电过程 当极板浸入电解液时,在负极板,有少量铅溶入电解液生成Pb2+,从而在负极板上留下两个电子2e,使负极板带负电,此时负极板具有0.1V的负电位。 在正极板处,少量PbO2溶入电解液,与水反应生成Pb(OH)4再分离成四价铅离子和氢氧根离子。一部分Pb4+沉附在正极板上,使极板呈正电位,约为+2.0V。故当外路未接通时,蓄电池的静止电动势E0约为: E0=2.0 -(–0.1)=2.1V 若接通外电路,在电动势的作用下,使电路产生电流If,在正极板处Pb4+ 和负极板来的电子结合,生成二价铅离子Pb+ +,Pb+ +再与电解液中的SO42- 结合,生成PbSO4而沉附在正极板上,使得正极板电位降低,则正极板上的总反应式为:在负极板处Pb2+与SO42-结合,生成PbSO4而沉附在负极板上。如果外电路不中断,正、负极板上的PbO2和Pb将不断地转化为PbSO4。电解液中的H2SO4将不断的减小,而H2O增多,电解液相对密度下降。理论上讲,放电过程将进行到极板上的活性物质全部变为PbSO4为止。但由于电解液不能渗透到活性物质的最内层中去,在使用中,所谓放电完了的蓄电池,也只有20%~30%的活性物质变成了PbSO4。故采用薄型板,增加多孔率,有促于提高活性物质的利用率。 2、充电过程 充电时,蓄电池接直流电源,因直流电源端电压高于蓄电池电动势,故电流从正极流入,负极流出。这时,正、负极板发生的反应与放电过程相反,如正极板处有少量PbSO4溶于电解液变成Pb2+和SO42-,Pb2+在电源力作用下失去两个电子变成Pb4+,它又和电解液中OH-结合,生成Pb(OH)4,Pb(OH)4又分解成PbO2和H2O,PbO2沉附在正极板上,而SO42-与电解液中的H+结合成H2SO4, 负极板上有少量PbSO4溶入电解液中,变成Pb2+和SO42-,Pb2+在电源作用下获得两个电子变成Pb,沉附在附报板上,SO42-则和电解液中H+结合变成H2SO4,。可见充电过程中消耗了水,生成了硫酸,故充电时电解液的相对密度是上升的,而放电时电解液相对密度是下降的。 § 工作特性 例如,液面高度可用玻璃管测量。 铅酸蓄电池的工作特性主要包括静止电动势、内阻、充放电特性和容量等。 1、静止电动势和内阻 在静止状态下(是指不充电不放电的情况),蓄电池正、负极板的电位差(即开路电压)称为蓄电池的静止电动势E0,其大小取决于电解液的相对密度和温度。在相对密度为1.050~1.300范围内,单格电池的静止电动势E0可用如下经验公式来近似计算: E0 =0.84 +γ15℃ 式中,γ15℃为电解液在15℃时的相对密度。 实测所得电解液相对密度应按下式换算成15℃时的相对密度: γ15℃ = γt+β(t-15) 式中,γt—实际测得的相对密度;t—实际测得的温度;β—相对密度温度系数,β=0.00075,即电解液温度升高1℃,相对密度下降0.00075。 铅酸蓄电池电解液的相对密度在充电时增高,放电时下降,一般在1.12~1.38之间波动,因此蓄电池的静止电动势也相应的变化在1.97~2.15V之间。 铅酸蓄电池的内阻包括极板、隔板、电解液、铅质联条等的内阻。充电后,极板电阻变小;放电后,由于生成的PbSO4增多,极板电阻增大。隔板电阻因所用材料而异,木质隔板电阻比其他隔板电阻大。电解液的电阻随相对密度、温度而变化,电阻随温度的降低而增大,另外,当相对密度为1.2(15℃),因电解液离解最好,电阻最小。总之,蓄电池的内阻比较小,能获得较大的输出电流,适合起动的需要。 2、充电特性 蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中,蓄电池的端电压UC、电动势E和电解液相对密度γ15℃随时间变化的规律。Ic.充电电流 Uc.充电端电压 E.电动势 E0.静止电动势 R0.内阻 t.充电时间 ΔE.电位差 γ15℃.电解液在15℃时的相对密度。在充电过程中,电解液相对密度r15℃,静止动电势E0与充电时间成直线关系增长。端电压Uc也不断上升,并总大于电动势E0。 充电开始阶段,电动势和端电压迅速上升,然后缓慢上升到2.3~2.4V,开始产生气泡,接着电压急剧上升到2.7V,但不再上升,电解液呈现“沸腾”状态,这就是充电终了。如果此时切断电流,电压将迅速降低到静止电动势E0的数值。 端电压Uc如此变化的原因是:刚开始充电时,在极板孔隙表层中,首先形成硫酸,使孔隙中电解液相对密度增大,Uc和E0迅速上升,当继续充电至孔隙中产生硫酸的速度和向外扩散速度达到平衡时,Uc和E0随着整个容器内电解液相对密度缓慢上升。当端电压达到2.3~2.4V时,极板上可能参加变化的活性物质几乎全部恢复为PbO2和Pb,若继续通电,便使电解液中水分解,产生H2和O2,以气泡形式放出,形成“沸腾”现象。因为氢离子在极板与电子的结合不是瞬时的而是缓慢的,于是在靠近负极板处积存大量的正离子H+,使溶液和极板产生附加电位差(0.33V),因而端电压急剧升高到2.7V左右,此时应切断电路,停止充电,否则不但不能增加蓄电池的电量,反而会损坏极板。 由此可知,蓄电池充电终了的特征是: (1)蓄电池内产生大量气泡,形成“沸腾”现象; (2)电解液相对密度,端电压上升到最大值,且2~3h内不再增加。 3、放电特性 蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中,蓄电池的端电压Uf、电动势E和电解液相对密度r15℃随时间而变化的规律。放电过程中,电流恒定,单位时间内所消耗的硫酸量是一定的,所以电解液的相对密度r15℃沿直线下降,一般r15℃每下降0.028~0.030,则蓄电池放电约为额定容量的25%。因静止电动势E0与r15℃成正比,所以E0也是沿直线下降。放电过程中,因为蓄电池内阻只上有压降,所以端电压Uf总是小于电动势E,放电刚开始时,端电压Uf从2.1V迅速下降,这是因为极板孔隙中硫酸迅速消耗,相对密度降低的缘故。当渗透到极板孔隙的硫酸和消耗的硫酸达到平衡时,端电压将随着整个容器电解液的相对密度降低而缓慢下降到1.85V,接着迅速下降到1.75V,此时应停止放电,若继续放电,端电压将急剧下降,损坏极板,这是因为放电接近终了时,极板的活性物质大部分已转变为PbSO4而积聚在孔隙中,将孔隙堵塞,容器中电解液渗入极板内层比较困难,使极板孔隙中电解液相对密度迅速下降,从而使端电压急剧下降。蓄电池放电终了的特征是: (1) 电解液相对密度降低到最小许可值(约1.11); (2) 单格电池的端电压降至放电终止电压值1.75V。 容许的放电终止电压与放电电流强度有关,放电电流强度越大,则放完电的时间越短,而容许的放电终止电压越低。 4、蓄电池的容量及影响因素 (1) 蓄电池的容量 蓄电池的容量是指在放电容许的范围内蓄电池输出的电量,它标志蓄电池对外供电的能力。蓄电池的容量与放电电流大小、电解液的温度有关,因此,蓄电池的标称容量是在一定的放电电流、一定的终止电压和一定的电解液温度下确定的。标称容量有两种:额定容量和储备容量。 1)额定容量C20 根据国标GB5008.1—91《起动型蓄电池技术条件》规定,额定容量是指完全充足电的蓄电池,在电解液温度为25℃,以20h的放电率放电至单格电压降到1.75V(12V蓄电池端电压下降至10.50±0.05V)时所输出的电量。 2)储备容量Cm 根据国标GB5008.1—9《起动型蓄电池技术条件》规定,Cm是指完全充足电的蓄电池,在电解液温度为25℃时,以25A电流连续放电到单格电池电压降至1.75V所持续的时间,其单位为min。蓄电池的储备容量说明当汽车拖拉机充电系失效时,蓄电池尚能持续提供25A电流的能力。表示蓄电池在发动机起动时的供电能力,一般有常温起动容量和低温起动容量两种。 (2) 蓄电池容量的影响因素 影响蓄电池容量的因素主要有:放电电流、电解液温度、电解液相对密度和极板构造等。 1)放电电流 放电电流越大,则极板表面活性物质的孔隙很快被生成的PbSO4所堵塞,使极板内层的活性物质不能参加化学反应,故蓄电池容量减小。 2)电解液的温度 温度降低,则容量减小,这是因为温度降低后,电解液的粘度增加,渗入极板内部困难,同时内阻增大,蓄电池端电压下降所致。蓄电池电解液温度对蓄电池容量的影响。 3)电解液的相对密度 适当增加电解液的相对密度,可以提高蓄电池的电动势和容量,但相对密度过大又将导致粘度加和内阻增大,反而使容量减小。蓄电池电解液相对密度对蓄电池容量的影响。 4)极板的构造 极板有效面积越大,片数越多,极板越薄,蓄电池的容量也越大。 § 在充电管理方面 定压充电(定电压充电) 一、充电种类 1、初充电 对新电池或修复后的蓄电池的首次充电,叫初充电。初充电的特点是充电电流小,充电时间较长。首先按厂家的规定,加注一定相对密度的电解液,电解液加入蓄电池之前,温度不能超过30℃。注入电解液后,静置3~6h。此时,若液面因电解液的渗入而降低,应补充到高出极板上缘15mm,然后按表1-3蓄电池充电规范中初充电电流大小进行充电。初充充电常分为二个阶段,第一阶段充电至电解液中放气泡,单格电池为2.4V为止;第二阶段将电流减半,继续充到电解液中剧烈放出气泡(沸腾),电解液相对密度和电压连续3h稳定不变为止。全部充电时间为60~70h。充电过程中应经常测量电解液温度,当上升到40℃时应将充电电流减半,若继续上升到45℃,则应停止充电,待冷却到35℃以下再充电。充电临近完毕时,应测量电解液相对密度,如不符合规范,应用相对密度为1.4的电解液或蒸馏水进行调整,然后再充电2h,直至相对密度符合规范为止。 2、补充充电 蓄电池在使用中,常有充电不足的现象,应根据需要及时进行补充充电,一般每月一次。如发现下列现象,必须随时进行充电: 1)电解液相对密度下降到1.150以下。 2)冬季放电超过25%,夏季超过50%。 3)起动无力,灯光暗淡,单格电池电压降至1.7V以下。 补充充电电流值见表1—3,常分两阶段进行,方法和初充电相同,一般为13~16h。 3、预防硫化过充电 为预防蓄电池因充电不足而造成的硫化,每隔3个月进行一次预防硫化过充电,即用平时补充充电的电流值将电流充足,中断1h,再用1/2的补充充电电流值进行充电至沸腾为止。反复几次,直到刚接入充电,蓄电池立即“沸腾”为止。 4、锻炼循环充电 蓄电池在使用中常处于部分放电状态,参加化学反应的活性物质有限。为了迫使相当于额定容量的活性物质参加工作,以避免活性物质长期不工作而收缩,可每隔三个月进行一次锻炼循环充电,即在正常充电后,用20h的放电率放完电,再正常充足后送出使用。 二、充电方法 蓄电池的充电方法有定电流充电、定电压充电、快速脉冲充电。 1、定电流充电 在充电过程中,充电电流保持一定的充电方法称为定流充电。在充电过程中随着蓄电池电动势的提高,要保持电流恒定,充电电压也须相应提高。当单格电池电压上升到2.4V时,应将电流减半,直到蓄电池完全充足。采用这种方法充电,不论6V或12V蓄电池均可串联在一起,但各个电池的容量应尽可能接近,否则充电电流的大小应按容量小的蓄电池来计算,待小容量电池充满后,应随时拿出,再继续给大容量的蓄电池充电。定电流充电有较大的适应性,可任意选择充电电流,适用初充电和去硫化充电,其缺点是充电时间长,且须不断地调整充电电压。 2、定电压充电 在充电过程中,将充电电压保持恒定的方法称为定电压充电,这种方法在充电过程中,蓄电池电动势E,随着电动势的提高充电电流会逐渐减小,如果充电电压调节得当,就必然会出现充满电的情况,即充电电流为零时,这就表示充电终了。采用定电压充电,要选择好充电电压,若电压过高,充电电流大,导致过充电,从而影响蓄电池的使用寿命,若电压过低,则会使蓄电池充电不足,一般每单格电池约需2.5V。定电压充电,充电电流较大,开始充电后4~5h内蓄电池就可获得本身容量90%~95%,因而可大大缩短充电时间,比较适合于补充充电。定电压充电中,各蓄电池必须并联,且各蓄电池的额定电压要相同。脉冲快速充电,可极大地克服充电过程中所产生的极化现象,有效地提高充电效率。 3、脉冲快速充电 上述的充电方法统称“常规充电”,要完成一次初充电需60~70h,补充充电也需20h,由于充电时间较长,给使用带来了不便。但是单纯地加大充电电流来缩短充电时间是行不通的。因为这样不仅使充电时蓄电池达不到额定容量,反而会使蓄电池温升快,产生大量气泡,造成活性物质脱落而影响使用寿命。近年来,我国的快速充电技术发展较快,并成功地研制了可控硅快速充电机,使新蓄电池初充电一般不超过5h,补充充电也只需0.5~1.5h,大大缩短了充电时间,提高了效率。 三、充电量与寿命 蓄电池所须之充电量为放电量的110~120%.放电量与蓄电池寿命具密切关系,假设充电量为放电量120%时的电池,使用寿命为1200回(4年),则当电池的充电量达放电量之150%时,则可推算该电池的寿命为: 1200回×120/150=960回(3·2年) 又,此150%的充电,迫使水被分解产生气体,电解液遽减,将使充电终点的温度上升,结果温度上升造成耐用年限缩短。此外,充电不足即又重复放电使用,则会严重影响电池寿命。 堆高机举重时,若电池温度保持在10~40℃之间,其充电量亦维持在110~120%者,最能延长电池寿命,此时充电完成之比重,其20℃换算值约为1·28。 四、蓄电池温度与容量 当蓄电池温度降低,则其容量亦会因以下理由而显著减少。 (A)电解液不易扩散,两极活性物质的化学反应速率变慢。 (B)电解液之阻抗增加,电瓶电压下降,蓄电池的5HR容量会随蓄电池温度下降而减少。 因此: (1)、冬季比夏季的使用时间短。 (2)、特别是使用于冷冻库的蓄电池由于放电量大,而使一天的实际使用时间显著减短。 若欲延长使用时间,则在冬季或是进入冷冻库前,应先提高其温度。 放电量与寿命 每日反复充放电以供使用时,则电池寿命将会因放电量的深浅,而受到影响。 放电量与比重 蓄电池之电解液比重几乎与放电量成比例。因此,根据蓄电池完全放电时的比重及10%放电时的比重,即可推算出蓄电池的放电量。 测定铅蓄电池之电解液比重为得知放电量的最佳方式。因此,定期性的测定使用后的比重,以避免过度放电,测比重的同时,亦侧电解液的温度,以20度C所换算出的比重,切勿使其降到80%放电量的数值以下。 放电状态与内部阻抗 内部阻抗会因放电量增加而加大,尤其放电终点时,阻抗最大,主因为放电的进行使得极板内产生电流的不良导体─硫酸铅及电解液比重的下降,都导致内部阻抗增强,故放电后,务必马上充电,若任其持续放电状态,则硫酸铅形成安定的白色结晶后(此即文献上所说的硫化现象),即使充电,极板的活性物资亦无法恢复原状,而将缩短电瓶的使用年限。 白色硫酸铅化 蓄电池放电,则阴、阳极板同时产生硫酸铅(PbS04),若任其持续放电,不予充电,则最后会形成安定的白色硫酸铅结晶(即使再充电,亦难再恢复原来的活性物质)此状态称为白色硫化现象。 放电中的温度 当电池过度放电,内部阻抗即显著增加,因此蓄电池温度也会上升。放电时的温度高,会提高充电完成时温度,因此,将放电终了时的温度控制在40℃以下为最理想。 蓄电池的额定电压。 国家标准规定的蓄电池电压值为额定电压,用V表示。铅酸蓄电池每格电压值为2V,蓄电池电压是把3格隔槽(约2.1V)串联在一起而构成6.3V(标称为6V的蓄电池),串联6格就为12.6V(标称为12V的蓄电池)。该电压值是在完全充电的状态下且端子间没构成电路时的电压(开路电压)。蓄电池的电动势和硫酸浓度成正比,并受温度影响。放电时的电压与放电电流和蓄电池内阻有关,放电电流越大,电压下降的越多。放电到0V后,即使再充电也不能恢复原来的性能。所以,依放电电流的多少规定了相应的停止放电电压,以避免放电至低于该电压。另外,按规定放电到停止电压后搁置一段时间,其开路电压便恢复到和硫酸浓度相应的电压。 市场上的电动自行车蓄电池单体电压只有6V或12V,而大部分电动自行车用的蓄电池为36V,则需由6只6V蓄电池3只12V蓄电池串联形成蓄电池组。蓄电池组工作电压是指蓄电池组实际输出电能时的电压值,36V蓄电池组的工作电压一般在41~31.5V之间,电压低于31.5V时称为过放电或欠压,容易损坏蓄电池组,影响蓄电池的使用寿命。 [3] § 产品优势 铅酸蓄电池 一、技术领先 1、采用钢壳组合结构,可积木式安装,占地面积小,占空间尺寸小,空间适应性强,便于安装在各种复杂的现场; 2、采用阻燃性PVC材料包裹的软连接条,极大地减小了接触电阻,避免了因接触电阻大引起的电池组内压降,使电池组供电效率更高; 3、软连接条预留了连接可靠的专利检测头,杜绝监控连接虚焊或虚接而导致的监控信号错误,提高电池监控工作的可靠性; 4、采用插拔式面板,使维护检查更方便省事: 5、独特的板栅合金配方和正极板加厚设计,提高极板耐腐蚀能力; 6、体积比能量(47.33Ah/dm3)和重量比能量(15.38Ah/kg)高,即同样容量的电池单体体积、重量比其他铅酸电池小而轻,在国际国内处领先地位; 7、电池内部采用极群支撑技术,消除了电池卧放时因重力作用对极群焊接部位产生的应力,使焊接部位的腐蚀速度最小,杜绝电池内部断路,保证电池运行安全,提高电池使用寿命; 8、针对正极板在使用过程中必然产生的生长现象,采用控制生长方向技术,使正极板向预留空间生长,消除电池因正极板生长导致的内部短路; 9、壳盖采用加强设计,杜绝使用过程中电池鼓胀变形破裂,提高电池的抗振性及抗冲击性; 10、电池在寿命期内电解质会被消耗,4、5年内普通电池AGM隔膜会因此产生弹性疲劳,使隔膜与极板之间产生隔断,终止电解质的传输,使电池寿命过早终止;bosfa电池采用极群预压缩技术,保证电池在整个寿命期内保持必需的隔膜压缩比,给电池提供畅通的电解质传输通道; 11、一体化大容量电池采用高、宽极板设计,降低了大容量电池的成本,避免内部并联带来的不可靠和体积庞大,消除极板数量增加引起的电池内部散热困难,杜绝因电池内部温升引起的容量降低和热失控的可能性。 二、安全可靠 1、长寿命设计,正常浮充寿命大于10年,北京市话局、上海市话局、内蒙元宝山电厂已使用十年以上,目前容量仍达100%; 2、极柱密封采用专利高聚焦自动氩弧焊技术,同时外加环氧树脂二次密封,保证电池无泄漏,6年来约70万只电池未发现1只焊接部位的泄漏,达到“6σ”水平: 3、电池极柱端子采用嵌铜芯结构,加大了铜芯面积,改善了大电流放电性能及安全可靠性; 4、采用压力可调的专利柱式安全阀,外加火焰捕捉器装置,既防酸雾逸出,又具防爆性能; 5、电池组内部采用密闭连接条,防止误操作引起的电池短路现象: 6、电池壳盖采用独特的散热性能优良的PP共聚物材料,加上外壳用钢壳提供散热通道,消除了电池复合反应产生的巨大热量,十几年来未发生一起热失控的现象,杜绝了因热失控带来的爆炸和火灾; 7、电池采用V0V2级的强化阻燃材料,极大地提高电池的安全防火性能; 8、电池采用抗震性能极佳的钢壳组合结构,并通过美国地震检测机构的抗震性能测试(符合第四地震带防震要求一一第四地震区相当于地震烈度为10以上),检测样品为GFM580及GFMl500,安装方式为8层一列;已经受云南丽江及永胜地震的考验。 9、通过美国UL安全认证(认证号MH27851)。 |
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