铅酸电池充放电特性
铅酸电池知识
铅酸蓄电池的电压与充电放电特性一、铅酸蓄电池的电动势和开路电压1、电动势定义电池在开路时,正极平衡电极电势与负极平衡电极电势之差,由电池中进行的反应所决定,与电池的形状、尺寸无关。
电动势表达式为:E=Eθ+RT/nFlna(H2SO4)/a(H2O)式中 E——电池电动势;Eθ——所有反应物的活度或压力等于1时的电动势,称为标准电动势(V);R——摩尔气体常数,为8.3J/(Kmol);T——温度(K);F——法拉弟常数(96500C/mol);n——电化学反应中的电子得失数目。
电动势是电池在理论上输出能量大小的量度之一,如果其它条件相同,电动势愈高的电池,理论上能输出的能量就愈大,实用价值就愈高。
2、电动势的产生电动势也等于组成电池的两个电极的平衡电势之差,即E=φe,+-φe,-,式中φe即为平衡电极电势。
电极电势的产生,与建立双电层有关。
将一金属电极插入含有该金属离子的溶液中,由于该离子在金属中与溶液中的化学势不同,因而发生金属离子在电极与溶液之间的转移。
在静电力作用下,这种转移很快达到动态平衡。
这时电极表面所带电荷符号与电极表面附近溶液层中离子所带电荷符号相反,数量相等,于是在电极与溶液的界面处形成双电层,对应于双电层的建立,电极和溶液间便产生一定的电势差,称为平衡电极电势。
电极电势的符号和数值取决于金属的种类和溶液中离子的浓度。
电极电势φe实际上由两部分组成,即紧密层电势和分散层电势。
3、开路电压电池在开路状态下的端电压即开路电压,也是两极的电极电势之差,但不是平衡电势,而是稳定电势或混合电势之差。
理论上,电池的开路电压不等于电动势,但数值上可能要接近。
铅酸蓄电池的电动势的电动势是硫酸浓度的函数。
开路电压也是硫酸浓度的函数。
电池的开路电压与电解液密度的关系可用下式计算:开路电压=d+0.85式中d——在电池电解液的温度下,电解液的密度(g/cm3)4、稳定电势的建立电极金属离子与溶液中金属离子间建立的动态平衡Me—2e Me2+ (1)它只是一种理想状况,如上述平衡电极电势的建立。
铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池是一种常见的可充电电池,常被用于汽车、UPS
电源等领域。
它的工作原理可以简单描述为电化学反应。
铅酸蓄电池由正极板(铅二氧化物PbO2)、负极板(纯铅Pb)以及在电解液中浸泡的隔板构成。
电解液通常是稀硫酸溶液。
当蓄电池放电时,化学反应开始进行。
在正极板上,PbO2会
释放出氧气并转化为PbSO4(硫酸铅)。
在负极板上,纯铅(Pb)将被氧化为PbSO4。
在这个过程中,硫酸溶液中的氢
离子(H+)被释放。
这个过程可以表示为以下反应方程式:
正极反应:PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O
负极反应:Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-
总反应:PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
在放电过程中,蓄电池会输出电能。
当需要充电时,外部电源施加反向电压,即反转以上的化学反应,使得PbSO4重新转
化为Pb和PbO2。
需要注意的是,铅酸蓄电池的工作原理是基于可逆反应,即可以充放电多次。
然而,随着循环次数的增加,蓄电池性能会逐渐下降。
这是因为反复的充放电会导致正负极板表面的铅材料逐渐变形、腐蚀,电解液中的水也会逐渐损失,使得蓄电池容量下降。
因此,在使用铅酸蓄电池时需要注意合理充电和放电,以延长电池的使用寿命。
试析铅酸蓄电池结构与充放电特性
试析铅酸蓄电池结构与充放电特性摘要:铅酸蓄电池分固定式和移动式两种。
移动式铅酸蓄电池主要用于车辆和船舶,设计时着重考虑使其体积小、重量轻、耐振动和移动方便;固定式铅酸蓄电池在设计时则可少考虑移动的要求,而着重考虑容量大、寿命长,可制成大容量蓄电池。
目前,发电厂中普遍采用固定式铅酸蓄电池,以下试析铅酸蓄电池基本构造及充放电特性等。
关键词:铅酸蓄电池;基本构造;充电;放电;特性1 铅酸蓄电池基本结构铅酸蓄电池的主要组成部分为正极板、负极板、电解液和容器。
正极板一般做成玻璃丝管式结构,增大极板与电解液的接触面积,以减小内电阻和增大单位体积的蓄电容量。
玻璃丝管内部充填有多孔性的有效物质,通常为铅的氧化物;玻璃丝管可以防止多孔性有效物质的脱落。
负极板为涂膏式结构,即将铅粉用稀硫酸及少量的硫酸钡、松香等调制成糊状混合物,填在铅质或铅合金栅格骨架上。
为了增大极板与电解液的接触面积,表面有棱纹凸起。
极板经过特殊处理加工后,正极板的有效物质为褐色的二氧化铅PbO2,负极板的有效物为灰色的铅棉。
为了防止极板之间发生短路,在正、负极板之间用微孔材料隔板隔开。
而正、负极板浸没于电解液中,上缘比电解液面低10mm以上。
电解液是由纯硫酸(H2SO4)和蒸馏水配制而成的稀硫酸。
电解液密度的高低,影响着蓄电池容量的大小。
电解液密度过小,产生的离子少,蓄电池的内阻相应加大,使放电时消耗的电能加大,容量减小。
电解液密度愈大,蓄电池容量愈大。
但如果电解液密度过高,蓄电池极板受腐蚀和隔离物损坏也就愈快,缩短了蓄电池的寿命。
2 蓄电池的充电特性蓄电池充电后,正极板恢复为原来的二氧化铅PbO2,负极板恢复为原来的铅棉Pb ,并生成硫酸H2SO4 ,电解液由稀变浓,即其密度将恢复为原来的规定值。
从充电和放电的化学反应式可看出,蓄电池的充电和放电过程是一个可逆的化学变化过程。
充电时,电解液变浓,密度增大,放电时,电解液变稀,密度减小。
2.1恒流充电特性当蓄电池以恒定不变的电流进行连续充电时,充电初期,两极板上立即有硫酸析出,有效物质细孔内的电解液密度骤增,蓄电池电动势很快上升,必须提高外加电压,才能保持恒定的电流充电。
铅酸蓄电池特点
铅酸蓄电池特点铅酸蓄电池特点铅酸蓄电池是一种常见的储能设备,广泛应用于汽车、UPS、太阳能发电系统等领域。
它具有以下特点:一、化学反应机制铅酸蓄电池的正极为氧化铅(PbO2),负极为纯铅(Pb),电解液为稀硫酸溶液。
在充电时,外部电源提供直流电,使氧化铅还原成铅酸和水,同时纯铅被氧化成二价离子Pb2+,溶于电解液中。
在放电时,二价离子Pb2+与硫酸根离子SO42-结合形成四价离子PbSO4,并释放出两个电子,这些电子通过外部负载流回正极,氧化还原反应继续进行。
二、容量与工作原理1. 容量铅酸蓄电池的容量通常用安时(Ah)表示。
容量大小取决于正极和负极的表面积、活性物质的含量以及电解液浓度等因素。
2. 工作原理在充放过程中,正负极上都会发生物理和化学变化。
充电时,氧化铅被还原成铅酸和水,同时纯铅被氧化成二价离子Pb2+,溶于电解液中。
放电时,二价离子Pb2+与硫酸根离子SO42-结合形成四价离子PbSO4,并释放出两个电子,这些电子通过外部负载流回正极,氧化还原反应继续进行。
三、优点1. 价格低廉铅酸蓄电池是一种价格相对较低的储能设备。
2. 长寿命在合适的使用条件下,铅酸蓄电池可以拥有较长的使用寿命。
3. 安全性高铅酸蓄电池不易引起火灾或爆炸等事故,安全性较高。
4. 可靠性强由于铅酸蓄电池是一种成熟的技术,在使用过程中可靠性较高。
5. 具有自放电特性铅酸蓄电池具有自放电特性,在长时间不使用时也能保持一定的充电状态。
四、缺点1. 重量大由于铅酸蓄电池的正负极均为铅,因此它的重量相对较大。
2. 能量密度低铅酸蓄电池的能量密度相对较低,无法满足某些高功率、高能量应用的需求。
3. 环保性差铅酸蓄电池中含有大量的铅和硫酸等有害物质,废弃后会对环境造成一定的污染。
五、应用领域1. 汽车起动电源铅酸蓄电池是汽车起动电源的主要储能设备,在汽车行业得到广泛应用。
2. 太阳能发电系统太阳能发电系统需要储存太阳能发出的电能,铅酸蓄电池是其中一种常见的储能设备。
铅酸蓄电池的充放电特性与维护.
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充放电电流与电压的关系
⑵ 蓄电池的维护
经常保持蓄电池干净,外观不损环,无漏液
各联接体不腐蚀,不变形,联接牢固
排气塞通气、无电解液溢出 经常检测蓄电池的单格电压和系统电压 必要时做均衡充电,蓄电池的负极和正极在充电时状态略有不同, 它们并不是同时充满。大容量蓄电池组中各单体电池彼此也不一样。 各单体电池内的温度也不相同 防止过充与气化,为了使所有单体电池及其正负电极都能达到满荷 电状态,必须经常控制以免过充
大电流充电:电压上升较快,最终达到的电压值上限。其原因是因为单 位时间内生成的硫酸和消耗的水量多,速率快。充电终期保持保持较高 的恒压是因为电流增大。一般说,用较大电流充电固然可以加速充电, 使得电流分布不均,活性物质转化不均匀。所以在充电终期一般用小电 流充电。 大电流放电:电压下降迅速,曲线的平缓部分也短。
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蓄电池的放电特性(Crated = 200 Ah) 单 体 电 池 电 压
可供使用的 充电电量
不同放电率情况下蓄电池的放电特性
Source: Solar electricity, T. Markvart, 1997
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单体电池平均电压,V
1.98
1.96
1.93
1.90
铅酸蓄电池充放电原理
铅酸蓄电池充放电原理铅酸蓄电池是一种常见的电池类型,它的充放电原理是电化学反应。
在充电过程中,电池的负极会释放出电子,而正极会吸收电子,这导致了电池内部的电场强度增加。
当电场达到一定强度时,铅酸蓄电池就会被充满电。
在放电过程中,电池内部的化学反应反转,电子会从正极流向负极,电池的电场强度会逐渐降低。
当电场强度降至一定程度时,铅酸蓄电池就会失去电能,需要进行充电。
铅酸蓄电池的充放电过程中,主要涉及两种化学反应:正极的铅酸化和负极的铅的还原。
在充电过程中,电流会从充电器流向电池的正极,这导致了正极的铅酸化反应。
同时,负极的铅会被氢气还原,这是一种吸氧反应。
在放电过程中,电池内部的化学反应反转,正极的铅酸化反应被逆转,负极的铅则会被氢气氧化,这是一种放氧反应。
在放电过程中,电池会不断地释放出电能,直到电场强度降到一定程度时,电池就需要进行充电。
铅酸蓄电池的充放电过程受到很多因素的影响,其中最重要的是电池的温度。
在高温下,电池的化学反应速度会加快,这导致了电池内部的电场强度增加,从而加速了充电过程。
但是,在过高的温度下,电池的寿命会受到影响,因为过高的温度会导致电池内部的化学物质的分解。
电池的充放电速率也会影响电池的性能。
在高速充放电时,电池内部的化学反应会变得更加剧烈,这可能会导致电池的寿命缩短。
因此,在选择充电器时,需要根据电池的类型和额定电压来选择适当的充电器,以确保电池的寿命和性能。
铅酸蓄电池的充放电原理是电化学反应,正极的铅酸化和负极的铅的还原是充电的主要化学反应,反之则是放电的主要化学反应。
在电池的使用过程中,需要注意电池的温度和充放电速率,以确保电池的性能和寿命。
铅酸蓄电池放电特性图文说明
蓄电池放电特性图文说明铅蓄电池的放电特性就是指蓄电池的在恒定流放电状态下的电解液相对密度ρ(15℃)、蓄电池端电压Uf随放电时间变化的规律,图5-11是将某型号铅蓄电池以5A进行放电时测得的规律曲线。
电解液相对密度是随放电时间的增大按直线规律减小的。
因为在恒流放电中,单位时间的硫酸消耗量是一个定值的缘故。
铅蓄电池的放电程度和电解液相对密度成正比。
电解液相对密度每下降0.04,蓄电池约放掉25%额定容量Qe的电量。
图5-11 放电特性曲线图5-12 充电特性曲线放电过程中,端电压的变化规律由三个阶段组成:第一阶段(OA):端电压由2.11V迅速下降到2.0V左右。
这是因为放电前尖入极活性物质孔隙内部的硫酸迅速变为水,而极板外部的硫酸还来不及向极板孔隙内渗透;析板内部电解液相对密度迅速下降,端电压迅速下降。
第二阶段(AB):端电压由2.0V下降到1.95V,基本呈直线规律缓慢下降。
这是因为该阶段单位时间极板孔隙内部消耗的硫酸量与孔隙孔外部向极板孔隙内部渗透补充的硫酸量相等,处于一种动平衡状态的缘故。
第三阶段:端电压迅速由1.95V下降到1.75V。
其原因是:极板表面已形成大量硫酸铅(其体积是海绵状铅的2.68倍,是二氧化铅的1.86倍),堵塞了了孙隙,渗透能力下降;同时单位时间的渗透量小于极板内硫酸的消耗量,极板内电解液相对密度迅速下降,此时应停止放电,如果继续放电,端电压在短时间内将急剧下降到零,致使蓄电池过度放电,导致蓄电池产生硫化故障,缩短其使用寿命。
蓄电池电到终止电压时应及进停止放电,极板孔隙中的电解液与整个容量中的电解液相互渗透,趋于平衡,电池的端电压会有所回升。
铅蓄电池放电终了特征是:单格电池电压下降到放电终止电压(以20h放电率放电时终止电压为1.75V);电解液相对密度下降到最小值。
放电终止电压与放电电流大小有关,放电电流越大,连续放电的时越短,允许的放电终止电压也越低,见表5-4。
铅酸蓄电池的充放电
浮 充运行 时 ,充 电 电压 应 随环境 温度 作 适 当
调 整 ,具体 见表 2 。
2 蓄 电池 的放 电
铅 酸 蓄 电池 的容量 和 电解液 的比重 是线 性 关 系 ,通 过 测 量 比 重 可 以 了解 电池 的存 储 能 量 情 况 。 阀控式 密封 蓄 电池 是贫 液 电池 ,且 无法 进 行
( 新 电池 在 p 安 装 上 之 后 应 该 做 一 个 验 6) ] - 0
度 每增 高 1 0℃ , 电池寿命 降低 一 半。
( 4)负极 板 硫 酸 化 。 能够 履 行 正 常工 作 的 V L R A蓄 电池 ,负极 板放 电产 物硫酸 铅 呈 较小 颗
粒 ,充 电时很容 易恢 复 为绒 状铅 ,但 是某 些 电池
电解液 比重 测量 ,所 以如 何 判定 它 的好坏 ,预测
①浮 充 电压 有 2只 以上低 于 21 / ; .8v 只
②搁置不用时间超过 3个月。
( 蓄 电池 充 电终止 的 判断依 据 。 4)
① 充电量不小于放出电量 的 1 . 2倍
② 防酸式 电池不同 电解液温度和 充 电电压 的充
收性 质 的放 电,用来检 验 电池 的容 量 ;3年 之 后
每年 都应 该做 一次核 对 性放 电。作 用 有二 :一是 放 电 3 % ~5 % ,用 来 防 止 长期 不放 电蓄 电池 0 0 内部 活性 物质 沉淀 ;二 是放 电 8 % ~1 0 ,用 0 0%
放 电产 物 为难溶 性大 颗粒硫 酸铅 ,并 且在 充 电时
不能还原为绒状铅 ,这种 负极板称 为硫酸盐化。
负极板 硫 酸盐 化 的原 因有 :电池长 期 充 电不 足 ,
铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池的工作原理引言概述:铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
了解铅酸蓄电池的工作原理对于使用和维护蓄电池具有重要意义。
本文将详细介绍铅酸蓄电池的工作原理及其相关知识。
一、电化学反应过程1.1 阳极反应铅酸蓄电池的阳极是由铅(Pb)构成的,当蓄电池放电时,铅极上的铅与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,产生硫酸铅(PbSO4)和氢离子(H+)。
反应方程式为:Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2H+ + 2e-1.2 阴极反应铅酸蓄电池的阴极是由铅氧化物(PbO2)构成的,当蓄电池放电时,阴极上的铅氧化物与电解液中的硫酸和水发生反应,生成硫酸铅(PbSO4)、水(H2O)和氧气(O2)。
反应方程式为:PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- -> PbSO4 + 2H2O + O21.3 电池反应铅酸蓄电池的整体反应是由阳极反应和阴极反应组成的。
当蓄电池放电时,阳极上的铅被氧化成硫酸铅,阴极上的铅氧化物被还原,同时产生电流。
这个反应过程是可逆的,当蓄电池充电时,反应方向发生改变。
二、电解液的作用2.1 导电性铅酸蓄电池中的电解液通常是由硫酸溶液构成的,硫酸能够离解成氢离子(H+)和硫酸根离子(SO4-2),这些离子在电池中起到导电的作用,使电流能够在阳极和阴极之间流动。
2.2 中和反应铅酸蓄电池在放电过程中,阳极上的铅被氧化成硫酸铅,阴极上的铅氧化物被还原,导致电解液中的硫酸浓度降低。
充电时,反应方向相反,电解液中的硫酸浓度增加。
电解液通过中和反应来维持电池中的硫酸浓度,保持电池的正常工作。
2.3 电解液的浓度和温度电解液的浓度和温度会影响铅酸蓄电池的性能。
适当的电解液浓度和温度可以提高电池的容量和循环寿命。
过高或过低的浓度和温度会导致电池损坏或性能下降。
三、电池的结构3.1 正极板铅酸蓄电池的正极板通常由铅氧化物(PbO2)制成,它具有较高的电导率和化学稳定性,能够在充放电过程中承受较大的电流和化学反应。
基于试验的铅酸电池充放电特性模型的建立
基于试验的铅酸电池充放电特性模型的建立王宏亮,崔胜民(哈尔滨工业大学汽车工程学院,山东威海264209)摘要:采用恒流放电试验采集数据,通过拟合方法建立了电动汽车铅酸电池充放电特性的数学模型,并对该模型进行验证,取得了满意的结果,为铅酸电池充放电特性的研究提供了依据。
关键词:电动汽车;铅酸电池;充放电特性的建模中图分类号:TM910.6文献标识码:B文章编号:1006-0847(2005)-01-0038-03Modeling of the characteristics of charge and discharge oflead-acid battery based on testW ANG Hong-liang,C UI Sheng-min(Institue o f Automobile Engineering,Harbin Institute o f Technology,Weihai Shandong,264209,China)Abstract:A mathematical model of lead-acid battery charging and discharging characteristics for elec trical ve-hicle has been established by means of constant charging and discharging test,collec ting test data and simula-tion equation.Satisfactory result has been obtained from verifying the new model,which provides the refer-ence of the study of the charac teristics of charging and discharging on lead-acid battery.Key words:electric vehicle;lead-acid battery,modeling of charge and discharge characteristics1前言电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向,目前已从纯研发阶段过渡到产业化初期准备阶段。
72v20ah铅酸放电电流
72v20ah铅酸放电电流近年来,72v20ah铅酸电池在各种电动设备中得到了广泛应用。
本文将从四个方面对72v20ah铅酸电池进行详细分析,以帮助大家更好地了解这一产品。
一、了解72v20ah铅酸电池的基本参数72v20ah铅酸电池,从名称上看,其电压为72V,容量为20Ah。
这是一种中型电池,适用于功率较大的电动设备。
其重量约为20-30公斤,尺寸为长×宽×高约为500×400×300mm。
二、分析72v20ah铅酸电池的放电特性72v20ah铅酸电池的放电电流一般在5-15Ah之间,放电速率较慢。
在正常使用条件下,电池可维持较长时间的使用。
需要注意的是,电池的放电电流与电动设备的功率密切相关,过高或过低的放电电流都会影响电池的使用寿命。
三、探讨72v20ah铅酸电池在不同应用场景下的表现1.电动自行车:72v20ah铅酸电池适用于功率较大的电动自行车,可以满足日常通勤需求。
在正常使用条件下,电池可维持约30-40公里的续航里程。
2.电动滑板车:72v20ah铅酸电池适用于中短途运输的电动滑板车。
电池容量较大,可满足用户在平坦道路上的行驶需求。
3.电动工具:72v20ah铅酸电池在电动工具中的应用也较为广泛。
例如,电动扳手、电动螺丝刀等功率较大的工具都可以使用这种电池。
4.太阳能储能系统:72v20ah铅酸电池可用于太阳能储能系统,满足家庭或小型商业场所的电力需求。
四、总结72v20ah铅酸电池的优缺点优点:1.容量较大,续航能力强。
2.价格相对较低,适用于各类电动设备。
3.技术成熟,性能稳定。
缺点:1.充电速度较慢,充电次数有限。
2.重量和体积较大,搬运不便。
3.环境污染较严重,回收处理成本高。
综上所述,72v20ah铅酸电池在众多电动设备中具有广泛的应用前景。
然而,随着新技术的不断发展,如锂离子电池等,72v20ah铅酸电池在未来可能会逐渐被更环保、性能更优越的电池取代。
铅酸蓄电池的充放电方法
铅酸蓄电池的充放电方法
铅酸蓄电池的充放电方法如下:
1. 充电:
(1) 恒流充电:使用恒定的电流进行充电,通常在0.1-0.2倍的电池容量范围内进行。
在充电初期,电池电压较低,电流较大,随着充电的进行,电压逐渐上升,电流逐渐减小,直到电池充满为止。
(2) 三段充电法:将充电过程分为三个阶段,即恒流充电阶段、恒压充电阶段和悬浮充电阶段。
恒流充电阶段使电池迅速充电,恒压充电阶段使电池电压稳定在预定值,悬浮充电阶段保持电池充满状态。
(3) 智能充电方法:通过电池管理系统,根据电池状态和需求进行智能控制充电,以提高充电效率和延长电池寿命。
2. 放电:
(1) 恒流放电:使用恒定的电流进行放电,通常在0.1-0.2倍的电池容量范围内进行。
放电过程中,电池电压逐渐降低,直到达到放电截止电压。
(2) 脉冲放电:通过交叉连接电池终端电阻,产生短暂高电压脉冲,使电池内部的硫酸晶体溶解,并将其重新分解,减少硬化的积聚物,提高电池容量和性能。
值得注意的是,铅酸蓄电池在充放电过程中需要进行周期性的均衡充电,以确保每个蓄电池单元充放电均匀,延长电池寿命。
铅酸蓄电池的使用条件及充放电要求
广东汤浅铅酸蓄电池的使用条件及充放电要求并联使用:推荐为4组以内;多层安装:层间温度差控制在3℃以内;散热条件:电池间距保持在10mm以上;换气通风条件:保证释放的*气的体积浓度小于0.8%;推荐环境温度范围:充电0~+40℃,放电-15~+50℃,储存-15~+40℃;浮充使用条件(25℃):限流≤0.25C10,电压2.23~2.30V/单体(建议设置为2.23V/单体);均充使用条件(25℃):限流≤0.25C10,电压2.30~2.40V/单体(建议设置为2.35V/单体);检查电池无异常后,将其安装在指定地点(例电池房);如将电池安放在电池房,应尽可能将其放在电池房最低处;避免将电池安装在靠近热源(如变压器)的地方;因为电池贮存时可能产生易燃气体,安装时应避免靠近产生火花的装置(如保险丝);连接前,擦亮电池端子,使其呈现金属光亮;小心导电材料短接蓄电池正负端子。
多个电池一起使用时,首先使保证电池间连接正确,再将电池与充电器或负载连接。
在这种情况下,电池正极应与充电器或负载的正极连接,负极与负极连接。
如果电池与充电器连接不正确,充电器会被损坏,一定要注意不要连接错误。
切记连接正确。
接线时注意连接牢固,但不可用力过大,以免损伤端子,推荐扭紧力矩见表一。
不要在端子部用过大的力,每个连接螺母与螺栓一定要扭紧,扭紧扭矩按照表一所示。
1、维护简单:由于充电时蓄电池内部产生的气体基本被极板吸收还原成电解液,基本没有电解液养活现象,不需要象一般蓄电池那种补水和均等充电,维护简便(但有必要进行定期检查总电压及外观)。
2、持液性高:电解液被吸收于特殊的隔板中,保持不流动状态,所以正常的操作情况下,即使倒下也可使用(倒下超过90度以上不能使用)3、安全性能优越:由极端充电操作失误引起产生过多的气体时,一定程度上可以放出,防止电池的破裂。
4、自放电极小:使用特殊铅钙合金生产板栅,把自放电控制在最小,可以长期保存。
铅酸蓄电池参数介绍
铅酸蓄电池参数介绍
铅酸蓄电池是一种常见的储能设备,广泛应用于各种领域,包括汽车、UPS、太阳能电池组等。
了解铅酸蓄电池的参数是很重要的,以下是一些常见的参数介绍:
1. 电压:铅酸蓄电池的标称电压一般为12V,但实际电压会随着电池的充放电状态而变化。
2. 容量:容量是指铅酸蓄电池能够储存的电荷量,一般用安时(Ah)来表示。
容量越大,电池储存电能的能力就越强。
3. 负载电流:负载电流是指连接在铅酸蓄电池上的负载所需的电流。
4. 充电电流:充电电流是指将电池充满所需的电流。
5. 放电深度:放电深度是指铅酸蓄电池在一次放电中放出的电量与其总容量之比。
6. 内阻:内阻是指铅酸蓄电池储能时和放电时所产生的电阻。
以上是铅酸蓄电池的一些常见参数介绍,对于选购、使用和维护铅酸蓄电池都有很大的参考意义。
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72v铅酸电压参数
72v铅酸电压参数72V铅酸电压参数铅酸电池是一种常见的储能设备,被广泛应用于电动车、太阳能储能系统等领域。
其中,72V铅酸电池是一种常见的规格,具有一定的特点和参数。
本文将从充放电特性、容量、寿命和安全性等方面介绍72V铅酸电池的主要参数。
一、充放电特性72V铅酸电池的充放电特性是指其在充电和放电过程中的性能表现。
充电特性主要包括充电电压、充电电流和充电效率。
放电特性主要包括放电电压、放电电流和放电时间。
1. 充电特性72V铅酸电池的充电电压通常为84V左右,充电电流一般为电池容量的0.1C,充电效率在80%以上。
充电过程中,需要控制好充电电压和电流,以避免过充和过流的情况发生,保证电池的安全和寿命。
2. 放电特性72V铅酸电池的放电电压范围通常为60V-72V,放电电流根据不同应用场景而有所不同。
放电时间取决于电池容量和负载功率的大小。
放电过程中,需要注意避免过放,以免对电池产生不可逆的损害。
二、容量72V铅酸电池的容量是指在标准条件下所能释放的电荷量。
容量的单位一般为安时(Ah)。
不同的电池厂家和型号会有不同的容量值,一般在20Ah到100Ah之间。
容量越大,电池所能提供的电能就越多,使用时间也更长。
三、寿命72V铅酸电池的寿命是指在正常使用条件下,电池能够保持正常性能的时间。
寿命与充放电循环次数和工作温度有关。
一般情况下,72V铅酸电池的寿命可以达到300-500次充放电循环。
同时,高温和低温环境对电池的寿命也有一定的影响,应尽量避免极端温度环境下使用。
四、安全性72V铅酸电池的安全性是指电池在正常使用过程中的安全性能。
铅酸电池属于一种相对安全的电池类型,但仍需注意以下几点:1. 充电时要使用合适的充电器,避免过充;2. 放电过程中要避免过放,以免损坏电池;3. 避免短路和过流,以防电池发生过热或爆炸;4. 避免电池长时间存放不用,以免自放电过大而损坏电池。
72V铅酸电池作为一种常见的储能设备,具有充放电特性、容量、寿命和安全性等参数。
铅酸电池充电标准
铅酸电池充电标准一、充电电压铅酸电池充电电压因电池的型号、容量和充电状态而异。
常规情况下,充电电压根据电池的规格进行设定。
一般情况下,铅酸电池充电电压范围在13.5V-16.0V之间。
在充电过程中,应保持电压稳定,避免过高的电压导致电池损坏。
二、充电电流铅酸电池充电电流根据电池的容量和充电设备的能力进行设定。
一般来说,充电电流应控制在电池容量的1/10-1/5之间。
例如,如果电池容量为200Ah,则充电电流应在20A-40A之间。
在充电过程中,应保持电流稳定,避免过大的电流导致电池发热和损坏。
三、充电时间铅酸电池充电时间根据电池的容量和充电设备的功率而异。
一般情况下,充电时间在4-8小时之间。
在充电过程中,应密切关注电池的充电状态,避免过充导致电池损坏。
四、充电温度铅酸电池充电温度应保持在15℃-35℃之间。
过高或过低的温度都会影响电池的充电效果和寿命。
在充电过程中,应关注电池的温度变化,确保其在安全范围内。
五、充电状态监测在充电过程中,应实时监测电池的充电状态,包括电压、电流、温度等参数。
通过观察这些参数的变化,可以判断电池的充电状态和可能的故障情况。
如发现异常情况,应立即停止充电并采取相应的措施。
六、充电设备维护为了确保铅酸电池的正常充电,应对充电设备进行定期维护。
维护内容包括检查设备运行状况、清理灰尘、紧固电线等。
同时,还应定期校准设备参数,确保充电设备的准确性和稳定性。
七、充电安全在进行铅酸电池充电时,应确保操作安全。
首先,应避免金属导体接触到电池两极,以免发生短路或电击事故。
其次,应确保充电设备周围没有可燃物或易燃物,并保持空气流通,以防止火灾发生。
此外,应定期检查电池及充电设备的接地是否良好,防止触电事故发生。
八、放电管理对于已充满电的铅酸电池,应进行合理的放电管理。
放电过程可以延长电池的使用寿命并保持其性能稳定。
放电管理包括控制放电速率、放电深度和放电方式等。
根据实际需求和使用场景选择合适的放电策略,避免过度放电导致电池损坏。
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密封铅酸蓄电池的充放电特性电源技术 2009-04-04 10:33 阅读360 评论0字号:大中小1、电池的放电特性电池的放电特性是一组曲线(见图1)。
在一定的环境温度下(图中为25℃),随放电电流的不同,电池端电压与放电时间的关系称为放电曲线。
由放电曲线可以看出如下特性:(1)放电时间最长的曲线,放电时间为10小时,电流恒定,我们称之为10小时放电率曲线,由此测定的电池容量用C10表示C10=6A×10h=60Ah如果用1小时恒流放电来测定这同一只电池,则C1=41.9A×1h=41.9Ah由此可见电池的容量是在标定了放电制式之后才是一个可比的确定值。
(2)无论放电电流大小,在放电的初始阶段都会使端电压下降较多,然后略有回升的现象,这是因为电池从充电状态转变为放电状态的瞬间,电池极板附近的电荷快速释放出来,而离极板较远的电荷需要逐渐运送到极板附近,然后才能释放出来,这个过程形成了电池端电压有较大的低谷。
(3)无论放电电流大小,电池端电压最终将出现急剧下降的拐点,以这些曲线的拐点连接得到的曲线就称为安全工作时的终止电压曲线,UPS的电池电压工作终点都是设计在这条拐点曲线附近的。
拐点之后的曲线具有电压急剧下降的趋势,直到放电曲线的终点,这些终点连接得到的曲线称为最小终止电压曲线,它表示放电电压低于此曲线后将造成电池的永久性失效,即电池不能再恢复储电能力。
由此可见UPS中设计有防止电池深度放电的保护功能是极为必要的。
2、电池的充电特性电池的充电特性曲线也是在25℃温度下测量和标度的(见图2)。
充电曲线通常有三条:(1)充电电流曲线:在充电开始阶段,充电电流是一个恒定值,随着充电时间的推移,充电电流逐渐下降,并最终趋于0。
这是由于在放电过程中,电池内的电荷大量流失,由放电转变为充电时,电荷的增长速度较快,化学反应将产生大量的气体和热量,对于密封电池来说,即使通过安全阀可以将气体和热量排放掉,但氢离子和水将同时损失掉,使电池的储能下降,因此必须限定充电的电流值,随着电池容量的恢复,充电电流将自动下降。
充电电流下降10mA/Ah以下时即认为电池已基本充满,转入浮充电状态。
电池放电越深,则恒流充电的时间越长,反之则较短。
(2)充电电压曲线:在电池恒流充电阶段,电池的电压始终是上升的,因此有时又称为升压充电。
当恒流充电结束时,电池的电压基本保持不变,称为恒压充电。
在恒压充电阶段,电池的电流逐渐减小,并最终趋于0,结束恒压充电阶段,转入浮充电,以保持电池的储能,防止电池的自放电。
(3)充电容量曲线:在恒流充电阶段,电池的容量基本呈线性增长;在恒压充电阶段,容量增长的速度减慢;恒压充电结束后,容量基本恢复到100%大约需要24小时左右;转入浮充电后,容量基本不再明显增长。
由充电曲线还可以看到一组虚线,是电池放电50%后的充电特性,与100%放电后的充电特性相比,恒流充电时间明显缩短,恒压充电9小时左右,容量基本恢复到100%。
由以上可知:①恒流充电是为了恢复电池的电压;②恒压充电是为了恢复电池的储能;③浮充电是为了抑制电池的自放电或保持储能。
UPS设计的电池放电容量通常为50%~70%额定容量,一般放电后最好连续充电24小时。
无论50%放电还是100%放电,恒流充电都是0.1C10(6A),恒压充电都是6.75V(2.25V/cell),这是在25℃环境温度下进行的。
如果温度上升,则充电电压必须下降;否则电池内的化学反应会加强,产生大量的气体,使电池内的压力增加,并经减压阀将气体释放,使电池内的电解液减少,将造成电池的提早老化,减少电池的使用寿命。
许多品牌UPS正是根据这一原理,设计了浮充电压随温度而变化的功能,以优化电池的使用寿命阀控铅酸蓄电池放电特性研究电源技术 2009-04-04 10:16 阅读299 评论0字号:大中小在许多的电池使用场合都希望得知电池放电期间的剩余电量。
因此,蓄电池监测装置的一个最重要功能是剩余电量(SOC)的计算。
目前的电池电量计算技术在蓄电池深度循环放电使用的场合发展日趋成熟,尤其是在锂离子( Li-ion )电池的应用,因为锂离子电池的充放电容量效率接近100%,与放电电流和工作温度的关系不大,因此,其智能化的技术相对简单。
阀控铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead Acid Battery--VRLAB)电池的放电过程是一个动态非线性过程,对其放电过程的物理化学反应的研究有利于监测装置和算法的设计。
1、VRLA蓄电池的工作原理VRLA蓄电池的工作原理与传统蓄电池类似,其放电和充电的电极反应可以用双极硫酸盐理论来描述:和二氧化铅的晶体结构有关,二氧化铅有α-PbO2 和β-PbO2 的两种变体,通常得到的是两种变体的综合值。
因此,铅酸蓄电池的电动势除了与标准位有关外,还与硫酸的浓度有关。
电池的电动势受温度影响,其温度系数表示电池电动势与温度之间的关系,也可以用来计算一些热力学参数。
因为电池的电动势与电池反应的焓变有关,它们的关系可以用吉布斯--亥姆次方程式表示:铅酸电池的电解液,即硫酸水溶液,除了起导电作用外,还参加成流反应,因此它对电池的性能有直接影响。
阀控密封铅酸蓄电池的关键技术之一是密封。
为使蓄电池在充放电时少产生气体或使气体再化合为水,需要从以下几方面解决:一是保持氢在阴极上析出的高过电位和氧在阳极上析出的高过电位,为此要提高原料的纯度,即减少铅和硫酸中的有害物质;二是采用合理的充电方法及较低的浮充电压;三是使氢氧再化合成水回到电解液中。
2、负极钝化机理铅在硫酸溶液中的阳极氧化,在一定条件下发生钝化,结果导致输出容量的降低,降低的程度依赖于放电时的温度、硫酸的浓度以及放电的电流密度。
放电过程中因为有结晶的存在,在高电流密度放电时,就意味着在很短的时间内有大量的铅离子转入溶液,而形成新的晶核需要有一个诱导时间,于是在这个短时间内就会形成较大的过饱和度,与电流密度相比,就能够形成数量较多的和尺寸较小的结晶核,从而导致生成致密的硫酸铅层而钝化。
在预先有晶核存在的条件下,过饱和度与晶粒尺寸之间的关系仍遵守上述规律,与小晶体成平衡的溶液,其饱和度将大于大晶体成平衡的溶液。
可以用图1、图2、图3、图4的简单模型表示放电钝化机理,活性物质PbO2以颗粒的形式存在,在低倍率放电时,颗粒内部均匀生成晶核,这样PbO2能够较完全地转化为PbSO4,而在高倍率下PbSO4覆盖在PbO2颗粒表面,阻挡了颗粒内部的PbO2转化为PbSO4。
从更深入的理论研究来说,对于钝化的硫酸铅膜的形成,至今认识未达到统一。
某些研究者用溶解—沉淀机理解释硫酸铅的形成,某些研究者则按固态反应来解释。
按固态机理,硫酸铅的成核是在某一临界电位下,直接在电极表面上形成之后,核按两维或三维方式长大,直到金属铅表面基本被覆盖。
晶体的长大要求铅离子从金属/硫酸铅的界面传送,或者硫酸根离子从溶液/硫酸铅膜界面经过硫酸铅膜传送。
没有可溶质点的过程。
这一机理的要点是需要有一临界层的厚度变薄。
从表面结构的观察表明,在更正的电位下膜是致密的、更结实的以及有较小的完好洁净的沉积物所构成。
这一机理的缺点是硫酸铅为导电性甚差的物质,离子要跨越这样的膜层需要很大的电压降,即使膜的厚度只有10-100Ao,引起电压降也需要数伏,由此可见仅仅通过固态机理不可能形成较厚的钝化层。
按照溶解--沉淀机理,晶核的形成是在紧靠金属的表面层中,由于达到膜物质(既硫酸铅)的临界浓度而形成晶核。
晶核的长大经常按三维方式,晶体长大的物质来源是金属的溶解而形成沉淀。
通过沉淀物对金属表面的覆盖作用而使电极钝化。
硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构,包括其尺寸,空隙率和孔径。
如果硫酸铅晶体成长主要是平行于电极表面进行的,而晶粒小、空隙率低、孔径又小,因此铅的表面就很快地被覆盖,形成的硫酸铅钝化层比较薄。
相反,硫酸铅晶体垂直于电极表面成长的速度相对较快,也就会有较大的孔和较高的空隙率,使硫酸铅钝化层变厚。
硫酸铅晶体在两个方向上的成长速度之比与硫酸铅的溶解度和铅表面附近的硫酸铅溶液的过饱和度有关,有利于高过饱和度的条件,诸如高电流密度、低温度和硫酸浓度较高,都会促使生成比较薄的硫酸铅钝化层,因而使铅电极的容量降低。
铅负极的钝化与电极上电流密度的分布存在着内在的联系。
钝化首先在那些电流密度集中的部位发生,当这部分活性物质丧失工作能力后,电流又转向原来分布较少的那一部分活性物质上,最终导致全部钝化。
硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构,包括其尺寸空隙率和孔径。
3、放电电流的影响由于钝化机理的作用,蓄电池的放电输出电压和容量受放电电流大小的影响,电池厂家一般根据实际测试数据给出参考曲线和数据,但很少给出计算公式。
图5是日本YUASA公司NP2型电池在不同倍率下的放电曲线。
对于同样的完全充电的电池,在相同的温度下,采用不同倍率的放电电流,其放电输出电压幅值有很大的差别。
到达放电电压下限时的输出容量如图6所示。
根据不同使用需要所设计的蓄电池的输出曲线会有差别,电信使用的备用电池一般设计工作在低倍率,例如,备用时间24小时,电池放电倍率低,其输出容量与电流的变化关系不大。
UPS电源中一般是中高倍率放电,其后备电池往往只维持几十分钟甚至更短,电池工作在超高倍率,而且负载的功率范围随机性很大,剩余电量的准确估计尤其重要。
由于高倍率下的以钝化为主的电池内部反应的存在,使得高倍率下的输出容量出现严重的非线性。
图6 到达放电电压下限时的输出容量4、放电温度的影响VRLA蓄电池放电容量与温度的关系密切。
温度的影响不仅仅在于促使铅负极的钝化。
首先,按照电池端电压温度系数可知,在低温下电池的开路电压下降。
更重要的是电解液的电阻明显增加,电解液的黏度增加,导致硫酸的扩散速度或电解液在活性物质孔隙中流动能力下降,这时的液相传质过程成为电极反应的主要限制因素。
这一原则也适合于正极。
我们可以用电池容量温度系数的概念来表征温度的影响。
容量的温度系数即温度每下降1℃时,容量相对于25℃时下降的百分数。
温度的影响在高速率放电制下尤为明显。
图7是某种电池放电输出容量与电池温度的关系。
在20℃以上能输出100%的容量,而在低温下输出容量明显下降。
图7 放电容量与温度的关系IEEE Std 1188-1996中就在不同温度下电池放电容量提出了修正公式如式(6):[3]室内备用场合的电池一般工作在10--30℃,而随着无线网络的发展,室外接入网设备需要在很宽的室外温度下正常工作。
5、结语本章重点研究SOC的测量方法。
分析了影响放电性能的以钝化为主的电化学现象,为在不同使用场合下的SOC测量方法选择提供理论依据。