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  • 铅酸电池

    铅酸电池又称为铅酸蓄电池,是1859年G.plante发明的。自铅酸蓄电池被发明以来,因其价格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和适于大电流放电等特点,已成为世界上产量最大、用途最广泛的蓄电池品种。铅酸蓄电池经过一百多年的发展,技术不断更新,现已被广泛应用于汽车、通信、电力、铁路、电动车等各个领域。以产品的结构形式分类,可以分为开口式、富液免维护式、玻璃丝棉隔板吸附式阀控密封型(AGM)、阀控胶体型(GEL)等几大类产品。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 铅酸电池
    正极: 铅-锑-钙合金栏板 负极: 铅--合金栏板
    隔板: 先进的多微孔AGM隔板保持电解液

    目录

    基本内容/铅酸电池 编辑

    铅酸电池构造铅酸电池构造

    法国人普兰特于1859年发明铅酸蓄电池,已经历了近150年的发展历程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步,不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。

    根据铅酸蓄电池结构与用途区别,粗略将电池分为四大类:1、启动用铅酸蓄电池;2、动力用铅酸蓄电池;3、固定型阀控密封式铅酸蓄电池;4、其它类,包括小型阀控密封式铅酸蓄电池,矿灯用铅酸蓄电池等。

    一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。

    主要特性/铅酸电池 编辑

    安全密封

    铅酸电池铅酸电池

    在正常操作中,电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。没有自由酸

    特殊的吸液隔板将酸保持在内,电池内部没有自由酸液,因此电池可放置在任意位置。

    泄气系统

    电池内压超出正常水平后,VRLA电池会放出多余气体并自动重新密封,保证电池内没有多余气体。

    维护简单

    由于独一无二的气体复合系统使产生的气体转化成水,在使用VRLA电池的过程中不需要加水。

    使用寿命长

    采用了有抗腐蚀结构的铅钙合金栏板VRLA电池可浮充使用10-15年。

    质量稳定,可靠性高

    采用先进的生产工艺和严格的质量控制系统,VRLA电池的质量稳定,性能可靠。电压、容量和密封在线上进行100%检验。

    安全认证

    所有VRLA电池均通过UL安全认证。

    产品应用/铅酸电池 编辑

    铅酸电池铅酸电池

    备用电源

    *电信

    *太阳能系统

    *电子开关系统

    *通讯设备:基站,PBX,CATV,WLL,ONU,STB,无绳电话等

    *后备电源:UPS,ECR,电脑后备系统,Sequence,ETC等

    *紧急设备:应急灯,火警盗警,防火闸

    主电源

    *通讯设备:收发器

    *电力控制机车:采集车,自动运输车,电动轮椅,清洁机器人,电动车等

    *机械工具启动器:剪草机,hedge trimmers,无绳电钻,电动起子,电动雪橇,等等

    *工业设备/仪器

    *摄像:闪光灯,VTR/VCR,电影灯等

    其它便携式设备,等等

    产品结构/铅酸电池 编辑

    VRLA电池是这样设计的:在电池中,一部分数量的电解液被吸收在极片和隔板中,以此增加负极吸氧能力,阻止电解液损耗,使电池能够实现密封。

    VRLA电池结构

    Parts组件
    材料
    作用
    正极
    正极为铅-锑-钙合金栏板,内含 氧化铅 为活性物质
    保证足够的容量
    长时间使用中保持蓄电池容量,减小自放电
    负极
    负极为铅-锑-钙合金栏板,内含海绵状纤维活性物质
    保证足够的容量
    长时间使用中保持蓄电池容量,减小自放电
    隔板
    先进的多微孔AGM隔板保持电解液,防止正极与负极短路。
    防止正负极短路
    保持电解液
    防止活性物质从电极表面脱落
    电解液
    在电池的电化学反应中,硫酸作为 电解液 传导离子
    使电子能在电池正负极活性物质间转移
    外壳和盖子
    在没有特别说明下,外壳和盖子为ABS树脂
    提供电池正负极组合栏板放置的空间
    安全阀
    材质为具有优质耐酸和抗老化的合成橡胶。
    电池内压高于正常压力时释放气体,保持压力正常
    阻止 氧气 进入
    端子
    根据电池的不同,正负极端子可为连接片、棒状、螺柱或引出线。
    密封端子有助于大电流放电和长的使用寿命

    电极中的电化学反应

    阀控铅酸电池的电化学反应式如下所示。充电是将外部直流电源连在蓄电池上进行充电,使电能转化成化学能储存起来。放电是电能从电池中释放出来去驱动外部设备。

    当VRLA蓄电池充电将达到顶点时,充电电流只被用来分解电解液中的水,此时,电池正极产生氧气,负极产生氢气,气体会从蓄电池中溢出,造成电解液减少,需不定时加水。

    另一方面,充电末期或过充条件下,充电能量被用来分解水,正极产生的氧气与负极的海绵状铅反应,使负极的一部分处于未充满状态,抑制负极氢气的产生。

    使用条件/铅酸电池 编辑

    (1) 避免将电池与金属容器直接接触,应采用防酸和阻热材料,否则会引起冒烟或燃烧。

    (2)使用指定的充电器在指定的条件下充电,否则可能会引起电池过热、放气、泄露、燃烧或破裂。

    (3)不要将电池安装在密封的设备里,否则可能会使设备浦破裂。

    (4)将电池使用在医护设备中时,请安装主电源外的后备电源,否则主电源失效会引起伤害。

    (5)将电池放在远离能产生火花设备的地方,否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。

    (6)不要将电池放在热源附近(如变压器),否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。

    (7)应用中电池数目超过一只时,请确保电池间连接无误,且与充电器或负载连接无误,否则会引起电池破裂、燃烧或电池损害,某些情况下还会伤人。

    (8)特别注意别让电池砸在脚上。

    (9)电池的指定使用范围如下。超出此范围可能会引起电池损害。

    电池的正常操作范围为:77.F(25℃)

    电池放电后(装在设备中):5.F到122.F(-15℃到50℃)

    充电后:32.F到104.F(0℃到40℃)

    储存中:5.F到104.F(-15℃到40℃)

    (10)不要将装在机车上的电池放在高温下、直射阳光中、火炉或火前,否则可能会造成电池泄漏、起火或破裂。

    (11)不要在充满灰尘的地方使用电池,可能会引起电池短路。在多尘环境中使用电池时,应定期检查电池。

    安装调试/铅酸电池 编辑

    (1) 使用带有绝缘套的工具如钳子等。使用不绝缘的工具会造成电池短路、发热或燃烧,损害电池。

    (2) 不要将电池放置在密闭的房间或近火源的地方,否则可能会由于电池释放的氢气造成爆炸或起火。

    (3) 不要用稀释剂、汽油、煤油或合成液去清洁电池。使用上述材料会导致电池外壳破裂泄漏或起火。

    (4) 当处理45伏或更高电压的电池时,要采取安全措施带上绝缘橡皮手套,否则可能会遭到电击。

    (5) 不要将电池放在可能被水淹的地方。如果电池浸在水中,它可能会燃烧或电击伤人。

    (6) 拆卸电池时请缓慢处理。不要使电池破裂、泄漏。

    (7) 将电池装在设备上时,应尽量将它装在设备的最下面,以便检查、保养和更换。

    (8) 电池充电时不要搬动电池。不要低估电池的重量,不细心的处理可能会对操作者造成伤害。

    (9) 不要用能产生静电的材料复盖电池。静电会引发起火或爆炸。

    (10)在电池端子、连接片上使用绝缘盖,以防电击伤人。

    (11)电池的安装和维护需要合格的专人进行。不熟练的人进行那样的操作可能会造成危险。

    注意事项/铅酸电池 编辑

    (1) 确保在电池和设备之间和周围进行充分的绝缘措施。不充分的绝缘措施可能引起电击、短路发热、冒烟或燃烧。

    (2) 充电应用充电器,直接连在直流电源可能会引起电池泄漏、发热或燃烧。

    (3) 由于自放电,电池容量会缓慢减少。在储存长时间后使用前,请重新对电池充电。

    经济效益/铅酸电池 编辑

    该产品主要市场是稳定而有保证的民用市场,随着科技发展,民用电器的普及和使用,市场前景是很好的。园筒型电池中,碱性锌锰电池在美国市场占75%,欧洲48%,日本25%。我国预计1995年干电池产量为80亿节,是世界生产干电池的大国。按25%计算的话,碱性锌锰电池要生产20亿节,但国内的人均仅只每年2节,还不包括外销市场(中东、非洲、中南美和欧洲等),因此国内外市场是很大的。

    工信部印发《2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案》(以下简称《方案》),将以涉铅行业绿色发展为抓手,促进铅酸蓄电池、再生铅等涉铅行业规范发展,提高污染防治水平,推动行业绿色低碳转型。

    《方案》中涉铅行业绿色发展计划包括:

    印发促进铅酸蓄电池和再生铅产业规范发展的意见,加强政策协调,会同相关部门按照分工方案抓好各项工作的部署落实。

    实施铅酸蓄电池行业准入管理。严格执行《铅蓄电池行业准入条件》和《铅蓄电池行业准入公告管理暂行办法》,对新建、改扩建和现有铅酸蓄电池生产企业实施准入公告管理,联合环境保护部分批发布符合准入条件的企业名单公告;组织开展各地区行业主管部门以及骨干企业准入管理培训工作,加大准入管理实施力度;抓紧淘汰落后铅酸蓄电池生产能力,重点淘汰开口式、干式荷电、镉及砷含量超标以及经整改环保不达标的落后铅酸蓄电池生产能力。

    实施再生铅行业准入管理。部署《再生铅行业准入条件》实施工作,严格执行准入条件,对新建再生铅项目严格准入和备案管理,严禁新建单系列生产能力在5万吨/年以下项目;对再生铅行业生产企业实行准入公告管理,联合环境保护部分批发布符合准入条件的企业名单;加快淘汰落后再生铅生产能力。

    建设铅再生循环利用示范工程。组织实施《再生有色金属产业发展推进计划》,按照再生铅产业布局要求,利用技术改造等资金渠道,在全国支持符合准入条件要求的企业建设一批铅再生循环利用示范项目。

    建设铅循环利用体系。选择部分省份开展铅酸蓄电池循环利用体系建设试点,探索铅酸蓄电池生产者责任延伸制度实施机制,建设回收体系。支持铅酸蓄电池、再生铅企业与专业回收公司联合试点,委托符合资质要求的专业回收公司提供废铅酸蓄电池回收服务。鼓励以再生铅企业为核心,依靠自身力量或依托电池生产商、销售商的成熟销售体系建立回收网络,开展电池回收业务。

    国家将加大财政资金支持力度,中央财政产业振兴和技术改造专项在项目评审及计划下达过程中将对铅再生循环利用(铅酸蓄电池回收再利用)等项目予以优先考虑;中央财政清洁生产专项资金加大对铅酸蓄电池、再生铅清洁生产技术项目的支持;淘汰落后产能中央财政奖励资金支持淘汰铅冶炼、铅酸蓄电池、再生铅落后产能。地方工业和信息化主管部门充分利用节能减排、技术改造、中小企业等专项资金对专项行动给予支持。同时强化标准约束和监督检查,对铅酸蓄电池、再生铅实施准入管理。加强监督检查,组织开展能耗限额标准执行情况和高耗能落后电机淘汰、落后产能淘汰等专项督察。并按照《关于促进铅酸蓄电池和再生铅产业规范发展的意见》,建立部门协调工作机制,分工落实有关任务。

    定义/铅酸电池 编辑

    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作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。

    简介/铅酸电池 编辑

    铅酸蓄电池,又称铅蓄电池,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。一般分为开口型电池及阀控型电池两种。前者需要定期注酸维护,后者为免维护型蓄电池。按电池型号可分为小密、中密及大密。

    组成/铅酸电池 编辑

    铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、容器、极柱、隔膜、可导电的物质等组成。

    正极板/铅酸电池 编辑

    铅酸电池铅酸电池

    正极板活性物质的主要成分是二氧化铅.具有较强的氧化性,放电时,与硫酸发生反应生成硫酸铅,并吸收电子,二氧化铅有两种类型晶格,一种是α—Pb02另一种是β—Pb02.这两种二氧化铅活性物质差别很大,它们在正极板所起的作用也不相同.ß—Pb02给出的容量是α—PbO2的1.5~~~3倍.而α—Pb02具有较好的机械强度,它的存在,正极板活性物质不宜软化脱落,只有α—Pb02和βα—PbO2的比例达到0.8时,铅蓄电池会表现出良好的性能。

    正极活性物质在放电状态下,与电解质硫酸发生反应生成硫酸铅与水.其反应式如下:Pb02+3H++HSO4+2e==PbSO4+2H2O充电时,在外线路的作用下转化为ρbO2与H2SO4放电时,二氧化铅的ρb4+接受了负极送来的电子形成ρb+2与溶液中的硫酸根离子结合生成ρbSO4.当硫酸铅达到一定量时,变成沉淀物附着在极板上.充电时硫酸铅中的铅离子的电子被外线路带走转化为二氧化铅.将水中氢离子留在溶液中.氧离子与铅离子结合生成二氧化铅进入晶格,形成正极活性物质。

    负极板/铅酸电池 编辑

    在铅酸蓄电池里,为了供负极活性物质充分与电解液发生反应,故将铅制成多孔海棉状,又称为海绵铅,在放电时,铅给出外线路电子形成Pb+2与溶液的硫酸根结合生成硫酸铅,充电时,部分PbSO4首先溶解成Pb2+与SO4.Pb+2接受电子还原成铅进入负极活性物质晶格。

    电解液/铅酸电池 编辑

    铅酸蓄电池铅酸蓄电池

    硫酸是铅酸蓄电池电解液中的重要原材料之一,市场上浓硫酸一般分为两种:一种是工业用浓硫酸,纯度较低,不适用于铅酸蓄电池;另一种为纯度较高的分析纯,较适合于铅酸蓄电池,硫酸的分子量为98,浓硫酸中硫酸含量为98%是无色透明油状液体,具有很强的吸水性和腐蚀性,与水结合后,可放出大量的热.所以在电解液配制过程中,一定要注意防护,以免出现危险,配制时,千万不要把水加入浓硫酸中,而是将浓硫酸缓慢加入水中。铅酸蓄电池电解液配制过程中,对水的要求较高,水中含杂质的多少,直接影响电池的质量.铅蓄电池用水外观是无色透明的,残渣含量应小于0.01%.一般检验水的标准用电阻率(Ωcm)或电导率来表示,比较简单的方法是:采用电阻率测量法:用数字式万用表将档位拨至20MΩ处,将万用表两只表笔相距1厘米,测出水的电阻阻值在5——10MΩ即可。

    隔板/铅酸电池 编辑

    隔板也是铅蓄电池主要组成部分之一,其质量对电池影响很大,隔板的主要功能是防止电池正负极板短路,蓄电池中,对隔板的要求是:采用多孔质隔板,允许电解液自由扩散和离子迁移,要有比较小的电阻,隔板孔径要小.空隙总面积要大,要防止脱落的活性物质到达对方的极板.因此,隔板的孔径要小,孔数要多。

    反应原理/铅酸电池 编辑

    铅酸电池铅酸电池

    铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅,负极活性物质是海绵铅,电解液是稀硫酸溶液。

    其放电化学反应为二氧化铅、海绵铅与电解液反应生成硫酸铅和水,Pb(负极)+PbO2(正极)+2HSO====2PbSO+2HO(放电反应)

    其充电化学反应为硫酸铅和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。2PbSO4+2H2O====Pb(负极)+PbO2(正极)+2HSO(充电反应)

    铅酸蓄电池单格额定电压为2.0V,一般串联为6V、12V用于汽车、摩托车启动照明使用,单替电池一般串联为48V、96V、110或220V用于不同场合。

    电池内正、负极板间采用电阻极低、杂质少成分稳定离子能通过的橡胶、PVC、PE或AGM隔板。

    失效机理/铅酸电池 编辑

    随着蓄电池的使用次数增加,放电容量不断减小,由于人们对电池的使用要求不对,所以报废标准也不相同.一般来讲,正常使用电池,容量低于额定容量60%.即为报废电池,需要维护或维修.由于电池的制造条件,使用方式有差别,最终导致电池报废的原因也各不相同.但归纳起来有以下几种①正极板的腐蚀变形②正极活性物质软化脱落③不可逆的硫酸盐化④容量过早损失⑤热失控.其中不可逆的硫酸盐化是导致电池失效报废的最常见的原因。

    由于在充电过程中,伴随着水的丢失(电离,电解蒸发)影响硫酸铅转化为活性物质.而硫酸铅本身难溶于水.当硫酸铅在一定时间不能转化为活性物质时,就会形成粗大的结晶体.这种结晶体阻碍了电池的正常工作,一部分多余的电能不能正常地转化为化学能,因而转化为热能,更加重了水的丢失,从而形成了恶性循环.当这个循环达到一定程度时,电池容量下降,严重时热量越来越大,电池内压增加,电池变形.所以科学的维护和保养是延长电池使用寿命的最经济最有效的方法。

    充电技术/铅酸电池 编辑

    厂家提供的铅酸蓄电池保证使用寿命的技术指标是在环境温度为25℃下给出的。由于单体铅酸蓄电池电压具有温度每上升1℃下降约4mv的特性,那么一个由6个单体电池串联组成的12V蓄电池,25℃时的浮充电压为13.5V;当环境温度降为0℃时,浮充电压应为14.1V;当环境温度升至40℃时,浮充电压应为13.14V。同时铅酸蓄电池还有一个特性,当环境温度一定,充电电压比要求的电压高100mv,充电电流将增大数倍,因此,将导致电池的热失控和过充损坏。当充电电压比要求电压低100mv时,又将使电池充电不足,也会导致电池损坏。另外铅酸蓄电池的容量也和温度有关,大约是温度每降低1℃,容量将下降1%,所以厂家要求铅酸蓄电池的使用者在夏天电池放出额定容量的50%后,冬天放出25%后就应及时充电。

    显然,日常使用中的铅酸蓄电池不可能长期处在25℃的环境中,一日中尚有早、中、晚的温差变化,更何况一年中还有春、夏、秋、冬四季更大的温差,因此目前市面上普遍使用的各种晶闸管整流型、变压器降压整流型、以及一般的开关稳压电源型的铅酸蓄电池充电器,以恒压或恒流方式对电池进行的充电,是无法达到铅酸蓄电池补充充电所需要满足的严格技术要求的。纵观过去所采用的这些对铅酸蓄电池充电的方法,以及根据这些方法开发的铅酸蓄电池充电器,我们不难看出,其技术是不够完善的,用这些产品给铅酸蓄电池充电,势必直接影响铅酸蓄电池的使用寿命,同时这些充电器还存在着工作电压适应范围窄、体积大、效率低、安全系数差等问题。

    常用名词/铅酸电池 编辑

    不可逆的硫酸盐化

    不可逆的硫酸盐化,简称硫酸盐化.铅酸蓄电池在放电时,正负极板都产生一种化合即硫酸铅,硫酸铅是一种难溶于水,不导电的物质,在正常情况下,蓄电池在放电后形成的硫酸铅结晶比较小,充电时,在电的作用下,比较容易地溶解并还原成铅.如果使用不当,常常充电不足、失水、过放电等.硫酸铅就会形成粗大坚硬的结晶体,这时就很难用一般的方法将其还原成铅,所以被称之为不可逆的硫酸盐化,由于硫酸盐化,一方面,它可以阻挡硫酸与其他活性物质接触并发生反应:另一方面,使活性物质数量减少,它可引起蓄电池容易下降,严重时会造成蓄电池寿命终止。

    活性物质的脱落

    在修复废旧电池时,有些电池加水修复后,从注水孔内流出一些红褐色液体.即为脱落的活性物质,活性物质脱落原因有以下几种解释:1、电池受外力的影响,如振动,摔打等.2、α—PbO2.βPbO2变体模型.αPbO2是活性物质骨架,当电池在充放电时,一部分α—PbO2转化为β—PbO2从而导致软化脱落.3、随着循环进行,活性物质由无定性态逐渐晶形化,即结晶度增加,水化聚合物链数目减少,凝胶压电阻增加,晶粒间电接触恶化,该活性物质脱落.4、还有人们认为,随着充电和放电的不断进行,活性物质形成若干密集的团块,当团块间缺乏足够的连接时,活性物质就会脱落,电池失效。

    电池的电压

    电池正负两极的电势差称蓄电池的电压,一般用万用表来测量.在电池修复过程中,其电压有三种表现形式:第一种叫空载电压,又称为开路电压,就是电池即不充电又无负载的情况下测量到的电池电压:第二种叫负载电压,就是电池放电过程中某个时段所测量的电池电压.第三种叫在线电压,就是电池在充电过程中某一时刻所测量的电压,了解三种电压测量方法,对判断电池是否断路或短路;电池内阻计算具有重要的意义。

    电池容量/铅酸电池 编辑

    蓄电池的容量是衡量蓄电池性能的一项重要指标.一般用安时来表示.放电时间(小时)与放电电流(安培)的总称,即容量=放电时间×放电电流.电池的实际容量,取决于电池中活性物质的多少和活性物质的利用率.活性物质是量越多,活性物质利用率就越高,电池的容量也就越大.反之容量越小,影响电池容量的因素很多,常见的有以下几种:

    (1)放电率对电池容量的影响:

    铅蓄电池容量随放电倍率的增大而降低,也就是说放电电流越大,计算出电池的容量就越小.比如一只10Ah的电池,用5A放电可以放2小时,即5×2=10;那么用10A放电只能放出47.4分钟的电,合0.79小时.其容量仅为10×0.79=7.9安时.所以对于给定电池在不同时率下放电,将有不同的容量.在谈到容量时必须知道放电的时率或倍率.简单的讲就是用多大的电流放电。

    (2)温度对电池容量的影响:温度对铅酸蓄电池的容量影响较大,一般随温度降底,容量的下降,容量与温度的关系如:

    Ct1=Ct2/1+k(t1-t2).t1t2分别是电解液的温度,k为容量的温度系数,Ct1温度为t1时容量(Ah),Ct2是温度为t2时的容量(Ah)在蓄电池生产标准中,一般要规定一个温度为额定标准温度,如规定t1为实际温度,t2为标准温度,(一般为25摄氏度)负极板受低温的影响要比正极板敏感.当电解液温度降低时,电解液粘度增大,离子受到较大的阻力,扩散能力下降,电解液电阻也增大,使电化学反应阻力增加,一部分硫酸铅不能正常转化.充电接受能力下降,结果导致蓄电池容量下降。

    (3)终止电压对电池容量的影响:

    当电池放电至某一个电压值以后,产生电压急剧下降,实际上所获得的能量非常小,如果长期深放电,对电池的损害相当大.所以必须在某一电压值终止放电,该截止放电电压叫放电终止电压.设定放电终止电压,对延长蓄电池使用寿命意义重大.一般我们所维修的电动车电池,电摩电池的放电终止电压为每格1.75伏,也就是说一节12伏电池为6格,其放电终止电压是6×1.75=10.5伏。

    (4)极板的几何尺寸对电池容量的影响:

    在活性物质的量一定时,与电解液直接接触极板的几何面积增加,电池容量的增加,所以极板的几何尺寸,对电池容量的影响不可忽视。

    ①极板厚度对容量的影响

    活性物质的量一定,电池容量随极板厚度的增加而减少,极板越厚,硫酸与活性物质接触面就越小,活性物质的利用率越低,电池容量越小。

    ②极板高度对容量的影响

    在电池中,极板的上下两部分的活性物质利用率存在着较大的差异,实验证实,放电初期,极板上部比下部的电流密度大约高出2倍~~2.5倍,这种差别随着放电时的推移逐渐减少,但上部要比下部的电流密度大。

    ③极板面积对容量的影响

    活性物质的量一定,极板几何面积越大,活性物质的利用率也越高,电池的容量越大.在电池壳体相同,活性物质量不变情况下,采用薄极板增加极板片数,也就是增加了极板的有效反应面积,从而提高了活性物质的利用率,增加了电池的容量。

    内阻

    蓄电池的内阻是由蓄电池内部物质形成的电阻,蓄电池的内阻只有在充放电时才能形成.它不是常数,而是在充放电过程中随时间的变化而变化的.我们平时所讲的内阻是某一时刻的总内阻.它不仅包含了蓄电池的内阻,而且还包含有极化的全电阻值。

    就单电池而言,电池的内阻很小,主要是由电解液,隔板和极板本身的电阻构成.如果是电池组,单体电池之间的连接导线、极柱等都是构成电阻的重要部分.计算电池内阻可用以下方法:设空载电压为V1,负载电压为V2,则电池的内阻为R=V1-V2/I.I是放电电流.必须注意的是第一:测量的全过程必须在10﹣-4秒内完成,否则测内阻应该包括极化时的全部电阻值,它是可以变化的。

    短路与断路

    在废旧电池修复过程中,短路与断路是判断电池能否维修的关键。

    蓄电池短路有外部和内部之分,外部短路则是用导线将正负两极连接起来,通常用这一“±”方法来判断电池的好坏.内部短路是指在电池内部正、负极板是靠隔膜(隔板)把它们相互隔离的,一但隔膜受损,如隔膜老化,隔膜腐蚀等均可造成短路。蓄电池的断路是指:整个电池回路中断,要与断格区分开来,断格是极板部分脱离.断路是电池无电压电流,断路一般是由于电池桩头与极板完全脱离,或硫酸铅严重包围极板供电流不能正常通过.一般不多见,最常见的是短路,最常见的判断电池短路的方法有三种:

    第一种是用电压表测量蓄电池电压,如小于11.5伏,则该电池可能短路;

    第二种是给蓄电池加水后,再测量其电压,因为有些电池由于严重缺水,加水前,电压可超过12伏.但加水后,由于隔膜软化,极板吸水后膨胀,隔膜功能显现出来,开路电压反而小于11.5V;

    第三种是充电时,尤其是修复后电池电压始终过不到15伏,也可判断为短路.但要与硫酸浓度降低加以区分.后者在放电时,电压下降慢,加入浓硫酸后,电压或容量可以恢复。

    自放电/铅酸电池 编辑

    自放电指的是电池在不使用或在贮存间,出现容量下降的现象.也就是说的电池在无任何负载时,由于自放电使容量损失。一般电池的自放电主要出现在负极,因为负极活性物质中多为比较活泼的金属粉末,冲在溶液中比氢的电势负,容易发生置换氢气的反应.如果在极板上存在比电势低的金属杂质.这些杂质在极板活性物质中形成了微小的腐蚀电池,引起负极金属自容,并伴有氢气板出,从而使容量减少。自放电的严重程度将直接影响电池质量.一般用自放电率来表示其公式为:自放电率=Ca-Cb/CaT×100%其中,Ca为电池初始容量,Cb为放置后电池容量,T为放置时间.值得说明的是,当自放电率为负值时,说明贮存时间不长,电池处于容量增长期。

    应用/铅酸电池 编辑

    在众多电池种类中,迄今技术最成熟,应用最广泛的毫无争议应是铅酸蓄电池,尤其是七十年代以来密封铅酸电池的研制成功,其应用领域更加广泛,成为许多行业用户首选电池。现代密封铅酸蓄电池具有完全密封,无需补加水维护,体积小,比能量高不腐蚀设备及不污染环境,安全可靠等优点。

    中型及小密电池应可广泛用于UPS不间断电源、控制开关、报警器、汽车牵引电源等。大密电池主要应用于大型基站的通讯后备电源。使用时应注意硫酸液面高度。以免发生意外。

    工艺流程/铅酸电池 编辑

    主要设备

    铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池;

    铅粉制造设备:铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统;

    板栅铸造设备:熔铅炉、铸板机及各种模具;

    极板制造设备:和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等;

    极板化成设备:充放电机;

    水冷化成及环保设备;

    装配电池设备:汽车蓄电池、摩托车蓄电池、大中小型密封阀控铅酸蓄电池装配线。

    电池检测设备:各种电池性能检测。

    工艺流程

    铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。工艺制造简述如下:

    铅粉制造:将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。

    板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。

    极板制造:用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。

    极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。

    装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。

    注:各单位因工艺条件不同可选择不同的流程。

    板栅铸造简介:

    板栅是活性物质的载体,也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。

    第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。

    第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。

    板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等。

    铅粉制造简介:

    铅粉制造有岛津法和巴顿法,其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉,而在欧美多用巴顿法生产铅粉。

    岛津法生产铅粉过程简述如下:

    第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其他方法加工成一定尺寸的铅球或铅段;

    第二步:将铅球或铅段放入铅粉机内,铅球或铅段经过氧化生成氧化铅;

    第三步:将铅粉放入指定的容器或储粉仓,经过2-3天时效,化验合格后即可使用。

    铅粉主要控制参数:氧化度;视密度;吸水量;颗粒度等;

    极板制造简介:

    极板是蓄电池的核心部分,其质量直接影响着蓄电池各种性能指标。涂膏式极板生产过程简述如下:

    第一步:将化验合格的铅粉、稀硫酸、添加剂用专用设备和制成铅膏;

    第二步:将铅膏用涂片机或手工填涂到板栅上;

    第三步:将填涂后的极板进行固化、干燥,即得到生极板。

    生极板主要控制参数:铅膏配方;视密度;含酸量;投膏量;厚度;游离铅含量;水份含量等。

    装配工艺简介:

    蓄电池装配对汽车蓄电池和密封阀控铅酸蓄电池有较大的区别,密封阀控铅酸蓄电池要求紧装配一般用AGM隔板,而汽车蓄电池一般用PE、PVC或橡胶隔板。装配过程简述如下:

    第一步:将化验合格的极板按工艺要求装入焊接工具内;

    第二步:铸焊或手工焊接的极群组放入清洁的电池槽;

    第三步:汽车蓄电池需经过穿壁焊和热封后即可,而密封阀控铅酸蓄电池若采用ABS电池槽需用专用粘合剂粘接。

    电池装配主要控制参数:汇流排焊接质量和材料;密封性能、正、负极性等。

    化成工艺简介:

    极板化成和蓄电池化成是蓄电池制造的两种不同方法,可根据具体情况选择。极板化成一般相对较容易控制成本较高且环境污染需专门治理。蓄电池化成质量控制难度较大,一般对所生产的生极板质量要求较高,但成本相对低一些。密封阀控铅酸蓄电池化成简述如下:

    第一步:将化验合格的生极板按工艺要求装入电池槽密封;

    第二步:将一定浓度的稀硫酸按规定数量灌入电池;

    第三步:经放置后按按规大小通直流电,一般化成后需进行放电检查配组后入库准备出厂。

    电池化成主要控制参数:罐酸量;罐酸密度;罐酸温度;充电量和时间等。

    技术指标/铅酸电池 编辑

    结构与外观

    按其结构可分为单体槽和整体槽两种。单体塑料槽主要是固定型和牵引型蓄电池使用。整体槽主要是汽车型和中、小型阀控式蓄电池。ABS塑料容易注塑成型,工艺简单。最常见的问题是翘曲,其次是汇流痕、分解料等。翘曲主要是由于模具温度较高,或塑料槽等制品在模具内冷却时间过短;汇流痕通常是由于模具排气不良,模具温度较低,注射压力较低造成的;分解料主要是由于加工温度过高,注射压力过大,回用料回用次数过多。另外,ABS电池槽还是有注塑量不足、缺肉、毛刺、飞边、白化、波纹、银丝、气泡、烧伤、混色、裂纹、孔洞等缺陷。这些缺陷与加工过程中注射温度、压力、速度、时间等工艺条件有直接的关系,影响着铅蓄电池槽的外观质量。

    耐冲击性

    蓄电池槽在一定温度下,受到一定外力冲击是否产生裂纹表示其耐冲击性。蓄电池槽的耐冲击性需要在常温和低温两种状态进行考察。ABS树脂材料具有很高的抗冲击强度,且在低温也不迅速下降,它的抗冲性与树脂中所含橡胶的多少、粒子大小、接枝率和分散的状态有关,同时与使用环境有关,如温度越高,则抗冲击强度越大。ABS树脂材料之所以有良好的抗冲击性能,基本上可以归因于橡胶的粒子吸收了外界的冲击能而抑制了开裂的发展。通过对美国和日本几家公司的ABS电池槽进行常温试验证明,普通材料的耐冲击性良好。阻燃材料,由于电池槽的结构的不同,出现同一材料制成的不同结构的制品,耐冲击性不良,偶尔出现裂纹现象。如果用此电池槽生产电池容易造成漏液等问题。因此,ABS树脂材料的耐冲击性具有很重要的安全作用。另外,电池槽的裂纹的发生与试验温度,槽体的形状结构和跌落位置有很大的影响,因此冲击试验必须是在注塑成形后经过24h,且检查前要在25±2℃温度保持一定时间后才可以进行,壁厚不同保持的时间不同。不同用途和品种的铅蓄电池槽的落球高度,落球质量大小有不同的标准.

    耐酸性

    铅蓄电池槽在一定温度,时间内承受硫酸溶液的侵蚀,由于受于侵蚀其表观可能发生变化,用是否溶胀、裂纹、变色等表示耐酸性。ABS树脂材料对水、无机盐、碱及酸类几乎没有影响。在酮、醛、酯中会溶解或形成乳浊状。不溶于大部分醇类和烃类熔剂。对所作用的ABS电池槽包括美国、日本等不同厂家的普通材料和阻燃材料进行常温和高温试验,经过规定的试验时间,无变色、裂纹和溶胀现象发生。在注液和充电等过程中,蓄电池温度较高,必须要求电池槽具有很高的耐腐蚀性,以提高其安全性。在常温时耐腐蚀性良好的塑料槽,高温时曾出现过裂纹,剥落现象,严重影响电池的外观和安全性。因此,选择ABS电池槽树脂材料品种时要充分考虑其耐酸性。

    质量变化率

    ABS塑料铅蓄电池槽在一定温度的硫酸溶液中浸泡一定时间后,由于受到硫酸的侵蚀,其质量发生微小变化。对所使用的ABS电池槽包括美国和日本等不同厂家的普通材料和阻料材料进行试验,部分品种制品满足日本≦1.5%的质量变化率标准,而略高于中国≦1.0 %的质量变化率标准。ABS电池槽质量变化率越小,受酸的侵蚀越小,稳定性越好。

    溶出杂质

    铅酸电池铅酸电池

    ABS树脂材料含有微量铁、高锰酸钾还原物质、锑等杂质,杂质的含量主要与制造厂家在生产中所用的原料和

    所用的添加剂的杂质的含量有关。ABS电池槽在一定温度的硫酸溶液中浸泡一定时间后溶出铁、高锰酸钾还原物质、灼热余渣、锑等杂质。它们被控制在一定的范围内,参见表1.

    表示其耐电压性。试验方法为干法和湿法。ABS树脂材料具有优良的电性能,其电绝缘很少受温度,湿度的影响,而且在很大的频率变化范围内保持恒定。介电强度可达14~15kv/mm。ABS电池槽在一定的直流电压作用下,若有缺陷或材质本身电阻低,则会被击穿,小型阀控式蓄电池槽的判定标准,干法6000V未击穿或湿法5000V未击穿为合格。蓄电池槽的耐电压性越高,绝缘性越好、越安全。

    耐应力

    非结晶性高聚物成型的塑料经非极性溶剂浸润或浸泡一定时间,槽体应力集中较大的部位将产生裂纹。ABS树脂材料的制品有无应力,可用浸入冰醋酸是否开裂的方法来检验。也可用归入四氯化碳是否开裂的方法来检验。对所使用的ABS电池槽包括美国和日本等不同厂家的普通材料和阻燃材料进行试验,无应力开裂现象发生。

    耐热性

    蓄电池槽在一定温度下保持一定时间,冷却至室温,外观尺寸发生的变化表示其耐热性。ABS树脂材料具有优良的热性能。在热塑性塑料中是线胀系数较小的一种,大多数ABS塑料在-40℃时仍有相当的冲击强度,表现出韧性,因此一般ABS塑料制品的使用温度范围从-40℃~100℃。中国和日本均规定不大于1%的尺寸变化率。对所作用的ABS电池槽包括美国、日本等不同厂家的普通材料和阻燃材料进行试验。尺寸变化率最大为0.298%,满足要求。

    耐气压性

    阀控密封式蓄电池槽通入一定压力的气体后,因膨胀产生一定的形变表示槽体的耐气性。对所使用的ABS蓄电池槽包括美国、日本等不同厂家的普通材料和阻燃材料进行试验、满足要求。。

    耐溶剂性

    ABS塑料,一定浓度的乙醇水溶液浸泡及浸润一定的时间后,应无龟裂、变色、变形等。对所作用的ABS铅蓄电池槽包括美国、日本等不同厂家的普通材料和阻燃材料进行试验,满足要求。

    储存期

    普通的黑色ABS树脂材料耐候性较好,它室外暴露2年经太阳和大气的侵蚀,外观和性能都不变。暴露在空气中或埋在地下,都没有明显的腐蚀。温度对ABS产品使用的影响,与受力和环境条件有很大的关系,在正常温度范围内使用,ABS制品的性能变化不大。

    充电原理/铅酸电池 编辑

    铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化: (阳极) (电解液) (阴极) PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应) (二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) PbO2 中Pb的化合价降低,被还原,负电荷流动;海绵状铅中Pb的化合价升高,正电荷流动。(阳极) (电解液) (阴极) PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应) (必须在通电条件下) (硫酸铅) (水) (硫酸铅) 第一个硫酸铅中铅的化合价升高,被氧化,正电荷流入正极;第二个硫酸铅中铅的化合价降低,被还原,负电荷流入负极。 1. 放电中的化学变化 蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成份从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。 2. 充电中的化学变化 由于放电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅,会在充电时被分解还原成硫酸,铅及二氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中的活性物质已转换到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被转变成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产生氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之。

    电池寿命/铅酸电池 编辑

    1、放电深度

    放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止.100%深度指放出全部容量.铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大.设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用.若把浅循环使用的电池用于深循环使用时,则铅酸蓄电池会很快失效.

    因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢,放电时生成硫酸铅,充电时又恢复为二氧化铅,硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大,则放电时活性物质体积膨胀.若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅,体积增加95%.这样反复收缩和膨胀,就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛,易于脱落.若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20%放电,则收缩、膨胀的程度就大大降低,结合力破坏变缓慢,因此,放电深度越深,其循环寿命越短.

    2、过充电程度

    过充电时有大量气体析出,这时正极板活性物质遭受气体的冲击,这种冲击会促进活性物质脱落;此外,正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀,所以电池过充电时会使应用期限缩短.

    3、温度的影响

    铅酸蓄电池寿命随温度升高而延长.在10℃~35℃间,每升高1℃,大约增加5~6个循环,在35℃~45℃之间,每升高1℃可延长寿命25个循环以上;高于50℃则因负极硫化容量损失而降低了寿命.

    电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加,是因为容量随温度升高而增加.如果放电容量不变,则在温度升高时其放电深度降低,固寿命延长.

    4、硫酸浓度的影响

    酸密度的增加,虽对正极板容量有利,但电池的自放电增加,板栅的腐蚀也加速,也促使二氧化铅的松散脱落,随着蓄电池中使用酸密度的增加,循环寿命下降.

    5、放电电流密度的影响

    随着放电电流密度增加,电池的寿命降低,因为在大电流密度和高酸浓度条件下,促使正极二氧化铅松散脱落.

    充电放电/铅酸电池 编辑

    新的蓄电池投入使用后,必须定期地进行充电和放电。充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量,以满足用电设备的需要。放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数,及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池充电和放电状况的好坏,将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。蓄电池充电的方法有很多,选择科学合理的充电方法将会大大提高蓄电池的维护效果。

    充电方法/铅酸电池 编辑

    1)恒定电流充电法

    在充电过程中充电电流始终保持不变,叫做恒定电流充电法,简称恒流充电法或等流充电法。在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高,充电电流逐渐下降,为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小,充电过程必须逐渐升高电源电压,以维持充电电流始终不变,这对于充电设备的自动化程度要求较高,一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法,在蓄电池最大允许的充电电流情况下,充电电流越大,充电时间就可以缩短。若从时间上考虑,采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变,这时由于大部分电流用于电解水上,电解液出气泡过多而显沸腾状,这不仅消耗电能,而且容易使极板上活性物质大量脱落,温升过高,造成极板弯曲,容量迅速下降而提前报废。所以,这种充电方法很少采用。

    2)恒定电压充电法

    在充电过程中,充电电压始终保持不变,叫做恒定电压充电法,简称恒压充电法或等压充电法。由于恒压充电开始至后期,电源电压始终保持一定,所以在充电开始时充电电流相当大,大大超过正常充电电流值。但随着充电的进行,蓄电池端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。当蓄电池端电压和充电电压相等时,充电电流减至最小甚至为零。由此可见,采用恒压充电法的优点在于,可以避免充电后期充电电流过大而造成极板活性物质脱落和电能的损失。但其缺点是,在刚开始充电时,充电电流过大,电极活性物质体积变化收缩太快,影响活性物质的机械强度,致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小,使极板深处的活性物质得不到充电反应,形成长期充电不足,影响蓄电池的使用寿命。所以这种充电方法一般只适用于无配电设备或充电设备较简陋的特殊场合,如汽车上蓄电池的充电,1号至5号干电池式的小蓄电池的充电均采用等压充电法。采用等压充电法给蓄电池充电时,所需电源电压:酸性蓄电池每个单体电池为2.4~2.8V左右,碱性蓄电池每个单体电池为1.6~2.0V左右。

    3)有固定电阻的恒定电压充电

    为补救恒定电压充电的缺点而采用的一种方法。即在充电电源与电池之间串联一电阻,这样充电初期的电流可以调整。但有时最大充电电流受到限制,因此随充电过程的进行,蓄电池电压逐渐上升,电流却几乎成为直线衰减。有时使用两个电阻值,约在2.4V时,从低电阻转换到高电阻,以减少出气。

    4)阶段等流充电法

    综合恒流和恒压充电法的特点,蓄电池在充电初期用较大的电流,经过一段时间改用较小的电流,至充电后期改用更小的电流,即不同阶段内以不同的电流进行恒流充电的方法,叫做阶段恒流充电法。阶段恒流充电法,一般可分为两个阶段进行,也可分为多个阶段进行。

    阶段等流充电法所需充电时间短,充电效果也好。由于充电后期改用较小电流充电,这样减少了气泡对极板活性物质的冲刷,减少了活性物质的脱落。这种充电法能延长蓄电池使用寿命,并节省电能,充电又彻底,所以是当前常用的一种充电方法。一般蓄电池第一阶段以10h率电流进行充电,第二阶段以20h率电流进行充电。各阶段充电时间的长短,各种蓄电池的具体要求和标准不一样。

    5)浮充电法

    间歇使用的蓄电池或仅在交流电停电时才使用的蓄电池,其充电方式为浮充电式。一些特殊场合使用的固定型蓄电池一般均采用浮充电方法对蓄电池进行充电。浮充电法的优点主要在于能减少蓄电池的析气率,并可防止过充电,同时由于蓄电池同直流电源并联供电,用电设备大电流用电时,蓄电池瞬时输出大电流,这有助于镇定电源系统的电压,使用电设备用电正常。浮充电法的缺点是个别蓄电池充电不均衡和充不足电,所以需要进行定期的均衡充电。

    快速充电/铅酸电池 编辑

    1)定电流定周期快速充电法

    这种方法的特点是,以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电,两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行去极化,以提高蓄电池的充电接受能力。在充电过程中,充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状态的影响。因此,它是一种开环式脉冲充电。这种充电方法易使蓄电池充满容量,但如果不增加防止过充电的保护装置,容易造成强烈的过充电,影响蓄电池的使用寿命。在这种充电方法中,虽然整个充电过程均加有去极化措施,但是这种固定的去极化措施,难于适合充电全过程的要求。

    2)定电流定出气率脉冲充电放电去极化快速充电法

    这种充电方法的特点是:在整个充电过程中,充电电流脉冲的幅值和蓄电池的出气率始终保持不变。充电过程初期,充电电流略低于蓄电池的初始接受电流。在充电过程中,由于蓄电池可接受的电流逐渐减小,所以经过一段时间后,充电电流将超过蓄电池的可接受电流,因而蓄电池内将产生较多的气体,出气率显着增加。此时,气体检测元件能够及时发出控制信号,迫使蓄电池停止充电,进行短时放电。这样蓄电池内部的极化作用很快消失,因而出气率可以始终保持在较低的预定值内。国外有这样的方案。国内因缺少气体敏感元件, 对这种方法很少研究。

    3)定电流定电压脉冲充电放电去极化快速充电法

    这种充电方法的特点是,以恒定大电流充电,待充到一定电压(相当于蓄电池出气点的电压)时,停止充电并进行大电流(或小电流)放电去极化,然后再以恒定大电流充电,依此,充放电过程交替地进行。放电脉冲的频率随充人电量的增加而增加,充电脉冲的宽度随充人电量的增加而减少。当充电量和放电量基本相等时,表示蓄电池已充满电,立即结束充电。

    根据这种方法,国内外都有多种方案来实现蓄电池快速充电。这种方法,充电初期无去极化措施。在加有去极化措施后充电脉冲宽度不断减小,使得充电电流平均值下降较快,延长了充电时间。

    4)定电流提升电压脉冲充电放电去极化快速充电法

    这种方法是定电流定电压脉冲充电放电去极化快速充电方法的改进。它是以恒定电流(如IC)充电,当蓄电池电压达到充电出气点电压后(单格电池电压2. 35~2.5V)时,停止充电并进行放电(如放电电流2~3C,脉冲宽度为1ms),然后再充电……。从加有放电去极化脉冲以后,用积分器件阶梯形跟踪调高充电控制电压(提升出气点电压),以加快充电速度和提高充满程度。其它和定电流定电压法相同。

    5)定电压定频率脉冲充电放电去极化快速充电法

    这种方法的特点是,充电脉冲的电压幅值保持恒定,随着充电过程的进行,蓄电池电动势逐渐上升,充电电流幅值逐渐减小,充电脉冲电流的频率恒定,在两个充电脉冲之间加有放电去极化脉冲。

    6)端电压和充放电频率选择脉冲充电放电去极化快速充电法

    这种方法的特点是,根据蓄电池充电过程中的极化情况选择充放电脉冲的频率,并在充电后期将蓄电池端电压限定在预选的数值,使出气率限制在一定的容许值。

    7)适应全过程去极化脉冲充电放电去极化快速充电法

    这种方法的特点是,在充电全过程都适时加有去极化的放电脉冲,在放电脉冲后充电电流恢复之前,均进行去极化效果检测,达到一定去极化效果再转回充电,否则再次进行去极化放电,直至达到去极化要求的效果才转回充电,这样,可使去极措施适应全过程。这种方案能有效地将气体析出量抑制在很小的数值内。

    保养方法/铅酸电池 编辑

    电动自行车和电动摩托车等已成为大中小城市的重要交通工具,普遍为人们所接受。由于电动车相对传统自行车来说,价格普遍较高,因此使用寿命也成为人们最为关心的问题。事实上,蓄电池作为电动自行车的核心部件之一,蓄电池的使用寿命在很大程度上决定了电动车的使用寿命。对此,理士电池表示,加强蓄电池的保养,将能够延长蓄电池的使用寿命。据了解,电动车所使用的蓄电池都是铅酸蓄电池,对于铅酸蓄电池的保养,理士电池给出了一系列的建议,共包括八个小诀窍。

    充电

    铅酸蓄电池没有记忆,之所以容量快速减少主要是蓄电池硫化和“失水”、“亏电”等一些原因,蓄电池最怕的就是“亏电”欠压,蓄电池常“亏电”,电池极板极易受伤,现实中高达70%的电动车电池容量减少电极板被放电时的强电流(启动电流)拉伤所致(电动摩托车尤其明显),电极板拉伤属于电池物理损伤,这种损伤无法修复。因此“天天用车、天天充电”,保证蓄电池随时有充足的电压就成为必然。

    定时补充蒸馏水

    用户普遍以为,免维护蓄电池不用加水,其实这种说法是错误的。免维护蓄电池在充电和大电流放电过程中会产生热量,有热量就会有水分蒸发,尽管水蒸发的过程十分缓慢,但时间一长,累计水蒸发的量就不容小视。因此每6个月左右应该给蓄电池补水一次,这样蓄电池的使用寿命才会延长。

    电动车启动

    电动车启动电流很大,尤其是大功率电机的电摩,启动电流更大。大电流很伤蓄电池极板,最好的方法就是在启动前象骑自行车一样的骑行后,再启动电动车电源。

    电瓶放电

    蓄电池在使用了一段时间后必然会有一些活性物质下沉,如果活性物质不及时激活,势必会对蓄电池的容量造成一些影响,因此,在经常使用电动车的时候,要做到每季对蓄电池深度放电一次。

    充电器

    新电池充电过程一般都是6-8个小时,充满电后充电器会亮绿灯,如果充电时间过长就要检查充电器电压保护装置是否坏损,如果坏损就需要及时的调换充电器,否则极易充坏蓄电池。另外,充电器不要购买快速的充电器,快速充电同样对蓄电池极板有伤害。

    久不使用

    这样做的目的就是防止蓄电池放置时间过长而引起蓄电池硫化和“亏电”。

    防止蓄电池爆晒

    爆晒会使电池温度升高,大大缩短蓄电池使用时间。

    电瓶保护器

    电瓶保护器也就是脉冲发生器,因脉冲不间断的消除电瓶硫化,使极板始终保持“洁净”,从而达到延长电瓶使用寿命的效果,但对大电流损伤电池极板作用不大。

    电池出现硫化现象

    对于出现硫化的蓄电池来说,它主要会引起几点问题。

    1、它的形成水消耗了活性物质,使蓄电池的有效容量降低,长期下会导致蓄电池报废。

    2、不仅它本身在充电时难以恢复,而且会阻塞多孔电极的空隙,妨碍电解液通过,增加内阻。影响电动车的正常使用。

    3、充、放电时发热更多更好,使蓄电池温度升高,会加大极板的腐蚀与变形,使活性物质脱落,导致蓄电池报弃。

    4、使电动车充电器效率下降,充电时间延长,造成时间及能源的浪费。

    5、导致更严重的电解水缺少现象,蓄电池容易失水干涸。

    6、由于消耗了硫酸,导致电解液密度下降,大电流放电能力和性能下降。

    7、由于容量下降,导致输出效率不足,为保持一定的输出就只能加大放电深度,公造成硫酸化更加严重,形成恶性循环。

    8、硫酸盐化使电动巡逻车蓄电池性能不一致,存在差异过大的落后蓄电池,表现为蓄电池组中某一块蓄电池容量的容量明显低于其他蓄电池,造成整个蓄电池组电压下降,充电时落后的蓄电池因最先充满,而其余蓄电池仍需充电而形成的过充电,放电时该落后蓄电池因最先被放空而形成过放电。从而导致蓄电池的硫酸盐化进一步加剧,使得落后程度更加严重,形成恶性循环。

    清洁

    蓄电池如果不及时清洗的话,很容易影响电池的使用寿命和通电效果。简单地说,蓄电池是一种能将化学能量转化为电能的电化学设备。保持蓄电池的正常工作,蓄电池的清洁是必不可少的。这种蓄电池的极柱和夹头之间很容易发生氧化反应,严重的甚至可以腐烂夹头部位的金属部件。

    普通型的铅酸蓄电池,特别要注意平时的清洁工作。要注意检查极柱和夹头是否连接紧固、有没有任何腐蚀和烧损、还要检查排气孔有无堵塞、电解液是否有所减少,如果发现问题要及时处理。启动汽车时每次启动时间不应超过3至5秒,再次启动间隔时间不少于10秒。汽车长期放置不用,应先对车进行充分的充电。同时每隔一个月将汽车发动一次,保持中等转速运行20分钟左右。否则,放置时间太长,将难以启动。一般的免维护蓄电池也要经常检查工作情况,出现问题要及时更换。

    免维护电池,如今多数轿车已经开始使用,这种蓄电池在使用中不需要添加蒸馏水,接线柱不会腐蚀,自放电少,寿命长。但如果不及时检查的话,蓄电池到了报废期车主还不清楚 ,同样会影响汽车的正常工作。

    相关文献

    扩展阅读
    1铅酸电池分类
    2提高铅酸电池寿命,清洁保养是关键

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