阀 控 式 密 封 铅 酸 蓄 电 池
阀控密封铅酸蓄电池特性
一、蓄电池浮充特性1、浮充电压蓄电池的浮充电流应满足补偿电池自放电电流及维持氧循环的需要。
铅酸电池的浮充电压可按下经验公式确定：浮充电压=开路电压+极化电压=(电解液比重+0.85)V+(0.10±0.02)V 。
例如，双登公司GFM 型阀控蓄电池的电解液比重为1.30g/cm 3，即开路电压为2.15V ，故单体电池浮充电压可取2.25 V ±0.02V （25℃）。
2、端电压的偏差阀控蓄电池组的端电压偏差有两种：一种是静置状态的电压偏差，即开路电压的偏差，这种偏差应不超过20mV ；二是动态偏差，即浮充状态偏差，这个偏差值在浮充运行投入初期较大，运行2~3个月后会逐渐减少。
这是由于运行初期氧循环复合状态尚不稳定，随着运行时间的增加，氧循环复合状态将日趋稳定，端电压偏差逐渐减少。
所以，浮充运行状态的端电压偏差值要大于静置状态。
按照通信电源系统维护规程要求，在浮充状态下，各单体电池电压与平均电压的偏差不应大于50mV 。
当平均浮充电压变化时，偏差值也在变化。
平均浮充电压越高，偏差增大，反之偏差减小，但不成比例。
此外，电池的剩余容量与浮充运行状态电池端电压的高低无直接关系。
如果仅根据电池浮充端电压的高低，简单地认定电池端电压高的剩余容量大，端电压低的剩余容量就小，这是没有道理的。
3、浮充电流浮充电流I f 的值应满足补偿电池的自放电电流I s 和氧复合电流I r ，因此：I f ≥I s +I r 。
阀控密封式铅酸电池其自放电率是很小的，所以相应浮充电流值也很低。
一般要求蓄电池在其80%额定容量下一昼夜自放电率不大于0.2%。
即使按1%计算，则蓄电池的自放电电流在规定温度下(20℃或25℃），I s =(C 10/24)×(1/100)=0.00042C 10A ，按单位安时I s =0.42mA/Ah 计算。
再考虑到氧循环复合的需要，浮充电流取I f =1mA/Ah 已能满足要求。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池是两种常见的蓄电池类型，它们都有自己的优势和特点。
本文将从电池原理、性能特点、安全性、环保性和应用领域等方面对这两种蓄电池进行对比分析，帮助大家更好地了解这两种蓄电池，并选择适合自己需求的产品。
一、电池原理阀控式密封铅酸蓄电池是一种铅酸蓄电池，它使用硫酸和铅作为电解液，通过化学反应来产生电能。
它采用阀控技术，可以在正常使用状态下将电解液将气体和水分分离，保持电池内部压力恒定，避免了电解液泄漏的问题。
磷酸铁锂蓄电池是一种锂离子电池，它采用锂铁磷酸盐作为正极材料，通过锂离子在正负极之间的往复迁移来储存和释放电能。
相比于铅酸蓄电池，锂离子电池具有更高的能量密度和更长的循环寿命。
二、性能特点1. 能量密度：磷酸铁锂电池的能量密度通常高于铅酸蓄电池，因此在同样体积和重量下，锂离子电池可以存储更多的电能。
2. 循环寿命：磷酸铁锂电池的循环寿命通常高于铅酸蓄电池，可以经受更多次的充放电循环，因此更适合长周期使用场景。
3. 充放电效率：锂离子电池的充放电效率通常高于铅酸蓄电池，能够更快地完成充电和放电过程。
4. 自放电率：磷酸铁锂电池的自放电率通常低于铅酸蓄电池，可以在长时间不使用时保持较高的电荷状态。
三、安全性铅酸蓄电池由于使用硫酸和铅等有毒物质，一旦损坏可能会造成严重的环境污染，并且可能产生可燃气体导致爆炸。
而磷酸铁锂电池采用无毒无害的材料，安全性更高，可以更好地满足环保要求。
四、环保性磷酸铁锂电池采用无毒无害材料，更符合环保要求；而铅酸蓄电池在生产和处理过程中可能会产生大量的废弃物和有害物质，对环境造成较大的影响。
五、应用领域铅酸蓄电池由于成本低廉、使用成熟，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能系统等领域；而磷酸铁锂电池由于能量密度高、循环寿命长、安全可靠，逐渐在电动汽车、储能系统等高端领域得到应用。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池各有优势，适用于不同的应用场景。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池是目前市场上主要应用的两种蓄电池技术。
本文将从以下几个方面对它们进行对比分析。
1.安全性能对比
阀控式密封铅酸蓄电池采用了阀控装置，可以有效控制内部气体的压力，防止气体泄
漏和电池爆炸的发生。
而磷酸铁锂蓄电池在安全性能方面更优秀，因为其正极材料热稳定
性高，不易产生热失控反应，能够有效抑制电池发生燃烧和爆炸的风险。
2.电池容量对比
阀控式密封铅酸蓄电池的电池容量一般较小，一般在10-30Ah左右。
而磷酸铁锂蓄电
池的电池容量相对较大，一般可以达到100Ah甚至更高。
3.循环寿命对比
阀控式密封铅酸蓄电池的循环寿命一般为200-300次，而磷酸铁锂蓄电池的循环寿命
可以达到2000次以上。
这是因为磷酸铁锂蓄电池具有较高的充放电效率和较低的自放电率，相对于铅酸蓄电池更耐循环。
4.充电性能对比
阀控式密封铅酸蓄电池充电过程中会产生氧气和氢气，需要通过安全阀将其排放出去。
而磷酸铁锂蓄电池充电时产生的气体很少，不需要特别的排气装置。
磷酸铁锂蓄电池具有
较高的充电效率，可以在较短时间内完成充电。
5.环境友好性对比
阀控式密封铅酸蓄电池中的铅、酸等成分对环境造成一定的污染，需要特别注意处理
和回收。
而磷酸铁锂蓄电池的正极材料中不含有有毒元素，对环境污染较小。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池在安全性能、容量、循环寿命、充电性能和
环境友好性等方面有不同的特点和优势。
在选择使用时，需要根据具体的应用需求和特点
来进行选择。
阀控式密封铅酸蓄电池
04
阀控式密封铅酸蓄电池的优 缺点
优点
安全性高
阀控式密封铅酸蓄电池采用密封 结构，避免了电池内部酸液外泄
，从而提高了使用安全性。
维护简单
由于其密封设计，用户无需定期 加水维护，降低了维护成本和操
作难度。
寿命长
在正确使用和保养条件下，阀控 式密封铅酸蓄电池的寿命通常较
长。
性价比高
与其它类型的电池相比，阀控式 密封铅酸蓄电池具有较高的性价
比，适合大规模应用。
缺点
能量密度低
由于采用铅和硫酸作为 主要材料，其能量密度 相对较低，会增加设备
的体积和重量。
对充电环境要求高
过充电或欠充电都可能 影响电池寿命，需要精 确的充电设备和管理系
统。
环境污染风险
虽然密封设计减少了酸 液外泄的可能性，但电 池废弃后仍可能对环境
造成污染。
05
阀控式密封铅酸蓄电池的充 控式密封铅酸蓄电池 在多次充放电后能够保持性能的时间。
详细描述
循环寿命是衡量电池寿命的重要指标。 循环寿命越长，表示电池的使用寿命 越长，能够更长时间地保持性能。
自放电率
总结词
自放电率是指阀控式密封铅酸蓄电池在不使用情况下，电量自行损失的比例。
详细描述
自放电率越低，表示电池的存储性能越好，长期不用时电量损失较少。
THANKS
广泛的应用领域，如通信、电力、数据中心等。
工作原理
01
当电池充电时，正极产生的氧气在负极上被吸 收，从而保持电池的密封状态。
02
放电时，负极的铅与硫酸发生化学反应，产生 电能。
03
由于氧再化合的过程，电池内部不会产生过多 的水，因此不需要加水维护。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池是目前常见的两种蓄电池类型，它们在电力系统和能源存储领域有着广泛的应用。
在实际应用中，选择合适的蓄电池类型对于系统性能和成本控制至关重要。
对这两种蓄电池进行对比分析，可以帮助我们更好地了解其特点并选择适合的产品。
一、基本原理1. 阀控式密封铅酸蓄电池：阀控式密封铅酸蓄电池是一种使用电解液浓度较高的铅酸电池，采用气密封设计和压力维持阀，能够在充电时将水分解为氢气和氧气，并在放电时再次蒸发水汽重新合成水，实现了电解液的循环再生，从而形成了一种半封闭循环系统。
其电化学反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；2PbSO4+2H2O=2PbO+2H2SO4。
2. 磷酸铁锂蓄电池：磷酸铁锂蓄电池是一种采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，其具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等特点。
其电化学反应为：LiFePO4+LiC6=LiFePO4+LiC6。
二、比较分析1. 能量密度：磷酸铁锂蓄电池具有更高的能量密度，能够在相同体积和重量下储存更多的电能，因此在对空间限制较大的应用场景中更具优势。
2. 循环寿命：磷酸铁锂蓄电池的循环寿命远远高于阀控式密封铅酸蓄电池，能够经受更多次的充放电循环，具有更长的使用寿命。
3. 自放电率：磷酸铁锂蓄电池的自放电率较低，能够长时间保存电能而不会迅速损耗，适合长期储存和备用电源的应用。
4. 安全性：磷酸铁锂蓄电池相对于阀控式密封铅酸蓄电池在安全方面更为稳定，不易发生短路、过充和过放等危险情况。
5. 成本：阀控式密封铅酸蓄电池因其成熟的生产工艺和较低的材料成本而具有较低的总体成本，适合成本敏感型应用场景。
三、结论阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池各自具有独特的优势和适用场景。
在实际选择时，需要根据实际应用需求综合考虑其能量密度、循环寿命、自放电率、安全性和成本等因素，以确定最合适的蓄电池类型。
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理和维护
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理和维护工作原理：阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理基于铅酸电池的化学反应。
在充电状态下，电池内的负极板（铅）上生成二氧化铅，正极板（二氧化铅）还原为铅，同时，在电解液中形成硫酸铅。
而在放电状态下，正负极板之间的化学反应反转，二氧化铅还原为铅，同时电池释放出电能。
然而，阀控式密封铅酸蓄电池与普通铅酸蓄电池的区别在于，它具有自密封的特点。
密封结构可以控制气体的扩散和液体的蒸发，使得电池能够保持足够的电解液，同时阻止外部空气进入电池内部。
这使得阀控式密封铅酸蓄电池具有更长的寿命和更高的安全性能。
维护：1.温度控制：电池的工作温度应在20℃-25℃范围内，避免过高或过低的温度。
高温会加速电解液的蒸发，降低电池的寿命，低温则会降低电池的容量和输出功率。
2.充电状态：尽量保持电池处于充满状态，可以通过定期充电或充电器进行维护充电来实现。
如果长时间不充电，电池内的自放电会导致电池电量逐渐减少。
3.清洁维护：定期检查电池表面的污物，如有必要可以用湿布或软刷进行清洁。
同时检查电池连接器和线缆的接触是否良好，如有松动或腐蚀应及时修复或更换。
4.定期检查电池状态：通过测量电池的开路电压、内阻、容量等参数，可以了解电池的健康状态。
如果发现电池存在异常，如充电时间延长、容量下降等，应及时进行维修或更换。
5.安全措施：在维护电池时应注意安全，及时清理电池周围的杂物和易燃物，避免因外界因素引起的安全问题。
同时，正确使用充电器以防止过度充电或过度放电。
总之，阀控式密封铅酸蓄电池以其自密封、阀控和免维护的特点，成为一种非常理想的蓄电池选择。
通过了解其工作原理和维护要点，可以更好地使用和保护阀控式密封铅酸蓄电池，延长其使用寿命，提高电池系统的可靠性和安全性。
阀控式密封铅酸蓄电池 讲义
>1.7V
3.电池带载放电10h率时的标准测试电压:
八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路 （1）
1、现状
A. 铅酸蓄电池从一百多年前发明到现在有大量的改进，阀控式蓄电池以它 的贫液特点带来了好处:如体积小、重量轻、维护工作量少而受到青 睐。然而，在日常使用中无法知道在线蓄电池的剩余容量，对于不能中 断通信的电信运行商来说这是长期以来希望尽快解决而没有实际解决的 问题；
四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能（2）:
2、不同放电率的蓄电池放电容量和电流
放电率
额定容量的% 额定容量的电流%
终止电压
10小时率 100%
10%
1.8V
09小时率 97.4%
10.8%
08小时率 94.4%
11.4%
07小时率 93%
12.4%
06小时率 91.7%
13.3%
05小时率 87.6%
六、基站蓄电池的使用（6）
➢ 第二、使用一段时间后的维护工作（约一个月至三个 月之间） a) 检查连接是否可靠 ； b) 检查浮充电压的一致性，检查落后电池； c) 检查设定参数有无变化，是否稳定，特别是充电 电压值和充电电流值必须稳定可靠 ； d) 检查单体电池有无泄漏 ；
六、基站蓄电池的使用（7）
五、说明几个问题（3）:
2、气体复合效率: (防止过充引起失水) 均充电压=电池析气临界值。浮充运行下的VRLA蓄电池组中各单体电 池的端电压往往处于非均一状态，甚至差别很大，一旦实施均充，厂 方提出相当一部分 电池就进入析气状 态，所以均充会造 成失水、热失控， 引发蓄电池的早期 失效 (事实:关键看 电压和电流)
即可,三年后每年做全容量检查 。
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池1.1. UPS系统常用的储能装置碱性镉镍蓄电池（Alkaline Cd-Ni batteries）碱性蓄电池是以KOH,NaOH的水溶液做为电解质的，镉镍蓄电池是碱性蓄电池，碱性镉镍蓄电池相对于铅酸蓄电池是长寿命、高倍率、，可以做到密封。
IEC285、IEC623标准规定循环寿命500—1000次可以工作5-10年，高低温性能好，高倍率（5-10倍率）放电性能好，除有记忆效应，制造工艺复杂，组成镉镍蓄电池的材料昂贵短缺外，其它各方面都优于铅酸蓄电池，其价格是铅蓄电池的几十倍，单体电压低（1.25V）。
一般UPS系统不宜选用镉镍蓄电池，尤其是大功率UPS系统用镉镍蓄电池造价非常可观。
阀控铅酸蓄电池AGM体系（Valve-reguleted lead-acid batteries Absorptive glass mat）组成蓄电池材料资源丰富，价格便宜，单体电压高（2V），经过阀控达到密封，现在工艺都很成熟，大电流高倍率放电性能基本满足UPS系统工作要求，工作其间对环境没有污染，价格相对镉镍蓄电池便宜很多，尤其是大功率UPS系统所用电池。
是目前UPS系统首选的蓄电池。
富液免维护铅酸蓄电池Freedom体系（最早以美国Delco公司命名为依据Vented lead acid battery）富液免维护铅酸蓄电池国外也称Flooded Sealed Maintenance Free lead acid batteries，其工作原理除氧气阴极复合不如AGM、，其化学反应机理相同。
由于将AGM体系的贫液式改为富液式Freedom体系，用PE （polythylene）隔板、富液密封，能克服AGM贫液体系所产生的热失控、干涸、内阻大等缺点。
由于该体系的流动性大、低温内阻小，从电化学动力学的理论分析，高速放电传质速度优于AGM体系和gel体系。
由于采用过剩电解液气体可以自由进出，通过特殊的复合盖结构设计通过分子筛性质的滤气安全阀，实现了对电池的完全密封，永不漏液。
阀控式铅酸蓄电池安装标准
一、场地选择
1、安装场地应具有良好的排水条件，地势平坦、干燥通风，不受泥泞、污水浸润。
2、场地应离易燃易爆物品至少5米以上。
3、阀控密封式铅酸蓄电池应远离放射源，磁性物品等。
4、阀控密封式铅酸蓄电池安装高度不能超过2500米，维护时安全距离应大于50mm。
二、安装方式
1、阀控密封式铅酸蓄电池应直立安装，安装时应注意蓄电池的正负极相对位置不能颠倒。
2、阀控密封式铅酸蓄电池组的相对距离和水平度要求不大于5mm。
3、安装时应在蓄电池周围预留足够的空间便于检测，维护和更换蓄电池。
三、接线方法
1、接线应精确无误，不得出现短路、接反、逆电等现象，接线前应切断充电、放电电源的电源开关。
2、铅酸蓄电池应按照箱体和蓄电池组的标志进行接线，正负极不能错位。
3、安装单个电池时，应固定其接线端子，使其不受外力振动而断电。
四、维护保养方法
1、定期清洁蓄电池表面，检查主机和蓄电池连接线是否有松动，也要检查蓄电池电解液液位是否正常。
2、在充电和放电时，严格按照电池的要求进行充电和放电操作，以保证铅酸蓄电池的正常使用寿命。
3、定期进行充电和放电测试，以检测蓄电池的状态和容量，及时更换电池。
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池，是在电池槽内放置若干个负极板、隔板、正极板、隔板、负极板依次相接组成的极群，正、负极板与各自的汇流排连接后，再分别与正、负极柱和接线端子连接，在电池盖上防爆装置内置安全阀，电池盖与电池槽密封固定，其特点是改变现有构成正、负极板铅膏的组份，在正、负极板上套置等厚度垫片，在电池槽内的底部设有垫板。
蓄电池是将电能转换为化学能而储存起来，在用电时再将化学能转变为电能，是一种具有良好的可逆性、电压特性平稳、使用寿命长、适用范围广、供电方便、安全可靠的直流电源。
具有相对稳定的电压和较大的容量；蓄电池可与整流模块并联浮充供电，也可以作为市电中断时的备用电源，它不受市电突然中断影响，因此应用十分广泛。
如：交通运输、通讯、电力、铁路、矿山、港口、国防、计算机、科研等国民经济各个领域，是社会生产经营活动和人类生活中不可缺少的产品。
按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有：起动型、固定型、牵引型蓄电池，应用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明、通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源、叉车、等动力电源。
蓄电池按极板结构可分为形成式、涂膏式和管式蓄电池。
按蓄电池盖和结构可分为开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。
按蓄电池维护方式可分为普通式、少维护式、免维护式蓄电池。
在使用阀控式密封铅酸蓄电池时需要注意它对周围环境和温度较为敏感，如电池长期在高温条件下运行，其使用寿命将会大大缩短。
一般机房温度应控制在25℃以下，适时进行维护可使电池使用寿命在10～15年。
对于容量、新旧、厂家、规格不同的蓄电池，由于其特性值不同，不能混合使用。
由于新电池在运输存放过程中自放电会损失部分能量，安装后不宜马上运行，应在使用前进行必要的充电来恢复电池的能量。
对长期不使用的电池，每半年要进行一次充电。
免维护电池平时的工作量较小，主要的工作是为电池运行创造良好的环境及关注浮充电压变化。
产品质量的好坏是蓄电池较好运行的关键，与蓄电池生产过程中的各个环节，从制造铅粉到封装入库的每道工序相关连。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
一、阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池是一种成熟的蓄电池技术，广泛应用于UPS电源、太阳能储能系统、通信基站等领域。
该蓄电池采用铅和铅二氧化物为正负极活性物质，硫酸溶液为电解液，利用内置阀控阀控制内部气体的产生和释放，实现密封循环使用。
其主要特点有：
1. 成本较低：阀控式密封铅酸蓄电池生产成本较低，市场价格相对较为便宜，是大规模应用的主要原因之一。
2. 额定电压稳定：阀控式密封铅酸蓄电池的额定电压相对较为稳定，适合于一些对电压要求较高的场景。
3. 充放电性能稳定：该蓄电池具有良好的充放电性能，可以满足长期循环使用的需求。
二、磷酸铁锂蓄电池
磷酸铁锂蓄电池是一种新型的锂离子电池技术，具有高能量密度、长循环寿命、安全性好等优点，因而在电动汽车、储能系统等领域得到了广泛应用。
其主要特点有：
1. 高能量密度：磷酸铁锂蓄电池具有较高的能量密度，相比阀控式密封铅酸蓄电池具有更高的储能效率和更小的体积。
2. 长循环寿命：磷酸铁锂蓄电池的循环寿命远远超过了铅酸蓄电池，可以满足长周期、高强度的使用场景。
3. 安全性好：相比其他类型的锂离子电池，磷酸铁锂蓄电池的安全性更高，更不易发生热失控等问题。
三、对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池各自有不同的特点和优势，适用于不同的应用场景。
在选择蓄电池时，需要根据实际需求综合考虑各方面因素，以便选择更为适合的产品。
希望本文的对比分析能够为读者提供一定的参考价值。
普通型阀控式密封铅酸蓄电池质量检测标准
普通型阀控式密封铅酸蓄电池质量检测标准注:1按照电池厂方提供的电池安装方式, 对6只2V电池或4只12V电池串联成组进行检测: 按照100%DOD循环(放电平均终止电压1。
80V/单体）进行循环放电。
100%DOD 循环测试方法: 25℃环境温度下, 首先以10h率容量放电试验确定样品的10h率实测容量Ct,蓄电池以充电电流为I10 （0。
1C10)、充电电压为2.35V/单体、充电时间为24h完成充电后,以I10（0.1C10(A))放电电流进行10h率容量放电试验, 终止电压为蓄电池试验只数×1。
8V/单体。
当某次放电容量大于标称容量C10的80％时继续进行充放电循环, 否则试验终止,统计总循环次数(最后一次10h率容量小于标称容量C10的80%时的循环不计入总循环次数).2 测试方法如下:a.对6只2V电池或4只12V电池串联成组进行检测.b.10h率容量及3h率容量试验符合额定容量要求。
c。
经完全充电(2。
35V恒压,0。
1C10（A）限流）后, 在60℃±2℃环境中, 以Uflo电压连续充电30d。
d。
30d后将蓄电池取出,放置24h~36h,在25℃±5℃环境中按YD/T 799-2010规定的方法进行一次3h率容量试验, 作为一个试验循环。
e。
重复c、d。
f.直至该组蓄电池3h容量中任何一支低于80%的3h率标称容量C3时, 再经共2次3h率放电确认仍低于80%的3h率标称容量C3时,低于80%的3h 率标称容量C3的蓄电池试验结束, 将此蓄电池取出, 剩下的蓄电池继续重复c、d, 如果在这2次试验中有一次达到80％的3h率标称容量C3以上（含80%）时再重复本项目中的c、d步骤。
附录 A容量修正系数蓄电池的C10容量随着环境温度下降而下降, 不同温度下的容量修正系数见表A.1。
表A.1 不同温度下的容量修正系数（基准温度25℃)附录 C（资料性附录）阀控式密封铅酸蓄电池重量参考值电池基本参数应符合表C。
VRLA阀控式密封铅酸蓄电池
VRLA蓄电池中文全称:阀控式密封铅酸蓄电池。
英语全称为：Valve Regulated Lead Acid Battery它诞生于20世纪70年代，到1975年时，在一些发达国家已经形成了相当的生产规模，很快就形成了产业化并大量投放市场。
这种电池虽然也是铅酸蓄电池，但是它与原来的铅酸蓄电池相比具有很多优点，而倍受用户欢迎，特别是让那些需要将电池配套设备安装在一起(或一个工作间)的用户青睐，例如UPS、电信设备、移动通信设备、计算机、摩托车等。
这是因为VRLA电池是全密封的，不会漏酸，而且在充放电时不会象老式铅酸蓄电池那样会有酸雾放出来而腐蚀设备，污染环境，所以从结构特性上人们把VRLA电池又叫做密闭（封）铅酸蓄电池。
为了区分，把老式铅酸蓄电池叫做开口铅酸蓄电池。
由于VRLA电池从结构上来看，它不但是全密封的，而且还有一个可以控制电池内部气体压力的阀，所以VRLA铅酸蓄电池的全称便成了“阀控式密闭铅酸蓄电池”。
关键词：VRLA蓄电池安装监测1蓄电池容量的定义通常电源设备的容量用kVA或kW来表示。
然而，作为电源的VRLA电池，选用安时（Ah）表示其容量则更为准确。
蓄电池容量定义为：理论上，t可以趋于无穷，但实际上，当电池放电低于终止电压时仍继续放电，这可能损坏电池，故t值有限制。
电池行业中，以小时（h)表示电池的可持续放电时间，常见的有：C240,C20,C10,C8、C3,C1等标称容量值。
小电池的标称容量以毫安时（mAh)计，大电池的标称容量则以安时(Ah)、千安时(kAh)计等。
电信工业常取C10、C8等标称容量值。
例如，常见的Deka电池12AVR100SH为12V单体，100Ah容量，即可持续放电10h，电流为1 0A，共放出Ah数为10×10=100Ah（实际测试中，为使电流值保持恒稳，当电压变化时，应调整外电路负载，以便计量）。
2蓄电池的理论容量、实际容量、标称容量理论容量也称计算容量由电池极板所含活性物质的量决定。
阀控式密封铅酸蓄电池
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4.1.3 阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理
蓄电池的电动势E 等于蓄电池的开路电压。单体铅酸蓄电池E 的标称值为2V
，出厂时单体电池开路电压一般为2.11V~2.18V 。
电势与电解液密度有关，密度大电势会有所升高。
一组电池内，各电池间的开路电压，最高与最低差值应不大于20mV（2V电池 ）、 100mV（12V电池）。
*合格的阀控式密封铅酸蓄电池，静置28天后容量保存率不低于96%，静置90天后容 量保存率不低于80%。
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4.2 全浮充工作方式
蓄电池的运行有充放电循环和浮充两种工作方式。
通信局（站）现在都采用全浮充工作方式，即整流器与蓄电池组 并联向负载（通信设备等）供电，正常情况下蓄电池组始终同整 流器和负载并联，充电时也不脱离负载。
阀控式密封铅酸蓄电池必须严格按照蓄电池厂家的规定来确定浮充电压值。
温度变化时，阀控式密封铅酸蓄电池单体浮充电压应按温度补偿系数（-3～ -3.6）mV/℃进行修正（补偿）。
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16
浮充电压不当的危害
浮充电压偏低 ： 蓄电池充电不足，放电容量减少，并容易导致极板硫酸盐化，会缩短蓄电
第4章 阀控式密封铅酸蓄电池
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1
阀控式密封铅酸蓄电池组举例1
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2
阀控式密封铅酸蓄电池组举例2
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4.1 阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名及工作原理4.1.1 通信用 阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名
• 例1：GFM—1000为额定电压2V、额定容量1000Ah的固定型（G）阀控式（F）密封（M） 蓄电池。
电化学反应方程：
放电
PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4
阀控式铅酸蓄电池
阀控式铅酸蓄电池阀控式铅酸蓄电池的英文名称为ValveRegulatedLeadBattery（简称VRLA电池），其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀（也叫安全阀），该阀的作用是当电池内部气体量超过肯定值（通常用气压值表示），即当电池内部气压上升到肯定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部。
目录相关参数技术特点基本介绍相关参数当蓄电池用导体在外部接通时，正极和负极的电化反应自发地进行，假如电池中电能与化学能转换达到平衡时，正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值，便是电池电动势，它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。
电动势与单位电量的乘积，表示单位电量所能作的电功。
但电池电动势与开路电压意义不同：电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算，有明确的物理意义。
后者只在数字上近于电动势，需视电池的可逆程度而定。
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。
电池的开路电压等于电池正极电极电势与负极电极电势之差。
电池工作电压是指电池有电流通过（闭路）的端电压。
在电池放电初始的工作电压称为初始电压。
电池在接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电位的存在，电池的工作电压低于开路电压。
电池容量是指电池储存电量的数量，以符号C表示。
常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。
电池的容量可以分为额定容量（标称容量）、实际容量。
（1）额定容量额定容量是电池规定在在25℃环境温度下，以10小时率电流放电，应当放出限度的电量（Ah）。
a、放电率。
放电率是针对蓄电池放电电流大小，分为时间率和电流率。
放电时间率指在肯定放电条件下，放电至放电终了电压的时间长短。
依据IEC标准，放电时间率有20，10，5，3，1，0.5小时率及分钟率，分别表示为：20Hr，10Hr，5Hr，3Hr，2Hr，1Hr，0.5Hr等。
b、放电停止电压。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池是两种常见的储能设备，各有优缺点。
本文将对这两种蓄电池进行对比分析，以便更好地选择适合自己需要的蓄电池。
1. 化学反应机制：阀控式密封铅酸蓄电池是以铅和铅二氧化物反应为主要化学反应机制，通过氧化还原反应来实现电能的储存和释放。
而磷酸铁锂蓄电池是以磷酸铁锂为正极材料，锂为负极材料，通过锂离子在正负极之间的移动来实现电能的储存和释放。
2. 性能比较：(1) 阀控式密封铅酸蓄电池的能量密度较低，循环寿命较短。
相比之下，磷酸铁锂蓄电池的能量密度较高，循环寿命较长。
(2) 磷酸铁锂蓄电池的自放电率低于阀控式密封铅酸蓄电池，可以长时间保存电能。
(3) 阀控式密封铅酸蓄电池在高温环境下容易老化，充放电效率较低。
而磷酸铁锂蓄电池在高温环境下表现更加稳定，充放电效率更高。
3. 安全性比较：(1) 阀控式密封铅酸蓄电池存在严重的酸雾腐蚀和爆炸的安全隐患。
而磷酸铁锂蓄电池则具有较好的安全性能，不存在酸雾腐蚀和爆炸的风险。
(2) 磷酸铁锂蓄电池不含重金属，环保性能较好，废旧电池易于回收利用。
而阀控式密封铅酸蓄电池含有重金属铅，对环境有一定的污染。
4. 成本比较：(1) 阀控式密封铅酸蓄电池的生产成本较低，价格相对较为便宜。
而磷酸铁锂蓄电池的生产成本较高，价格相对较贵。
(2) 从长期运营成本来看，磷酸铁锂蓄电池的循环寿命更长，更耐高温，不需要频繁更换，维护费用更低，因而总体运营成本可能会更低。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池各有优缺点。
如果对于能量密度和循环寿命要求较高，且对于安全性和环保性有要求的话，可以选择磷酸铁锂蓄电池。
而如果对于价格较为敏感，且对于电池寿命和充放电效率要求不高的话，可以选择阀控式密封铅酸蓄电池。
在选择时应根据自身的需求和实际情况做出选择。
阀控式密封铅酸蓄电池的基本原理
阀控式铅酸蓄电池的化学反应原理
充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电 和放电过程是通过化学反应完成的。
充电末期正极析出氧气，在正极附近有轻微的过压，而负极化合了氧，产生一轻微的真空， 于是正、负间的压差将推动气相氧经过电极间的气体通道向负极移动。阀控式铅蓄电池的设 计提供了这种通道，从而使阀控式电池在浮充所要求的电压范围下工作，而不损失水。
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通信电源
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阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，AGM（超细玻璃纤维隔 板）或GEL（二氧化硅凝胶）电解液吸附系统，正极在充电后期产生的氧 气通过AGM或GEL空隙扩散到负极，与负极海绵状铅附近的氢气发生反
应变成水，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，
所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加
反应
硫酸铅反应成海绵状铅。
氧循环原理图
扩
散 (O2)
➢对于氧循环反应效率，AGM电池具有良好的密封反应效率，在贫液状
态下氧复合效率可达99％以上；胶体电池氧再复合效率相对小些，在干
裂状态下，可达70-90％；富液式电池几乎不建立氧再化合反应，其密封
2021/8/7 反应效率几乎为零。
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➢ 在电池内部，若要使氧的复合反应能够进行，必须使氧气从正极扩散到负极。氧的移动过程 越容易，氧循环就越容易建立。
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阀控式密封铅酸蓄电池1.1. UPS系统常用的储能装置碱性镉镍蓄电池（Alkaline Cd-Ni batteries）碱性蓄电池是以KOH,NaOH的水溶液做为电解质的，镉镍蓄电池是碱性蓄电池，碱性镉镍蓄电池相对于铅酸蓄电池是长寿命、高倍率、，可以做到密封。
IEC285、IEC623标准规定循环寿命500—1000次可以工作5-10年，高低温性能好，高倍率（5-10倍率）放电性能好，除有记忆效应，制造工艺复杂，组成镉镍蓄电池的材料昂贵短缺外，其它各方面都优于铅酸蓄电池，其价格是铅蓄电池的几十倍，单体电压低（1.25V）。
一般UPS系统不宜选用镉镍蓄电池，尤其是大功率UPS系统用镉镍蓄电池造价非常可观。
阀控铅酸蓄电池AGM体系（Valve-reguleted lead-acid batteries Absorptive glass mat）组成蓄电池材料资源丰富，价格便宜，单体电压高（2V），经过阀控达到密封，现在工艺都很成熟，大电流高倍率放电性能基本满足UPS系统工作要求，工作其间对环境没有污染，价格相对镉镍蓄电池便宜很多，尤其是大功率UPS系统所用电池。
是目前UPS系统首选的蓄电池。
富液免维护铅酸蓄电池Freedom体系（最早以美国Delco公司命名为依据Vented lead acid battery）富液免维护铅酸蓄电池国外也称Flooded Sealed Maintenance Free lead acid batteries，其工作原理除氧气阴极复合不如AGM、，其化学反应机理相同。
由于将AGM体系的贫液式改为富液式Freedom体系，用PE （polythylene）隔板、富液密封，能克服AGM贫液体系所产生的热失控、干涸、内阻大等缺点。
由于该体系的流动性大、低温内阻小，从电化学动力学的理论分析，高速放电传质速度优于AGM体系和gel体系。
由于采用过剩电解液气体可以自由进出，通过特殊的复合盖结构设计通过分子筛性质的滤气安全阀，实现了对电池的完全密封，永不漏液。
由于生产工艺简单单体电容易实现一致，电液量高于AGM, Gel体系1.2倍，使用寿命5--10年。
根据以上几点分析和比较能，目前为UPS系统配套首选VRLA蓄电池和Flooded体系和Gel胶体蓄电池。
关于胶体密封铅酸蓄电池（Gel electrolyte sealed lead-acid batteries）1.2. 关于硅胶体（Gelled）胶体是一种分散体系，是物质存在的一个特殊状态，而不是一种特殊的物质。
英国科学家Thomas Graham首先提出的胶体的概念。
其名称有称溶胶（Sol）凝胶（Gel）胶溶（Peptization）胶凝(Gelatination)冻胶(Jelly)水凝胶(Hydroged)在精细化工行业做催化剂载体和相关催化剂。
1.2.1. Gel VRLA蓄电池 Gel体系阀控铅酸蓄电池与阀控式AGM体系的密封铅酸蓄电池，其工作原理基本相同，但两种体系给正极析出的氧气到达负极提供的通道是不同的，因而结构工艺不相同。
胶体蓄电池的电解液比重1.26-1.35g/m3，不同用途的蓄电池其电解液比重是不一样的。
胶体铅蓄电池适用在动力型寿命较短要求的场合，虽然gel电池内阻比AGM式略高一些，但其放电容量、大电流放电性能仍不亚于AGM式电池。
gel体系电池在使用寿命克服热失控电液分层，都优于AGM式体系。
AGM体系电池的氧气复合效率比gel体系高能作到免维护。
gel工艺较复杂避免不了放酸气，成本较高，单体间的电压平衡性有待提高，gel体系因耗水量小，寿命比AGM体系略长，一般5-10年。
但是gel体系电池工艺各方面都要做到很好的情况下，才能显示出它的优越性。
其容量和常规放电两者相近。
但由gel体系的粘着性，从电化学动力学的理论分析，高速放电的传质速度是很差的，低温内阻较大，gel体系稳定性有待提高，所以做为高倍率需求的UPS系统，AGM体系与gel体系相比各有千秋。
1.2.2. 关于胶体硅活性剂的实施工艺原理：胶体铅酸蓄电池几十年前学者们早就开始研究了。
欧洲尤其德国一直在研究，并取得了相当的进展。
主要是对纳米级气相二氧化硅的表面改性。
根据胶体铅蓄电池以前的制作，在铅蓄电池行业和专业试验研究中用三种方法：有中和法、离子交换法、和气相二氧化硅法。
椐了解目前国内外无例外的采用气相SiO2（Fumed Silica）俗称白炭黑用其制作的胶体蓄电池性能优良，主要是气相二氧化硅纯净度好，颗粒度也很容易调整，所以活性好。
经过具体试验，用常规的VRLA 蓄电池的结构，用普通的AGM玻璃纤维隔板,AGM隔板也是SiO2为主要成分与极性分子H2O水化和硫酸反应也做催化载体，富液式结构，少量气相二氧化硅添加量和其他微量活性添加剂，主要是聚合高分子的氟硼酸钠盐、氟磷酸硼和钛酸钠盐、高分子磷、硼、磷、钛酸复合盐等。
由于这些低分子量的高分子偶联剂和表面分散剂的催化活性，就能得到高性能的能量输出，深循环条件下的优良性能，高的功率密度、高的充电效率（99.5%），耐过充、充电重复性好，充电稳定性好（抗热失控），寿命期间免维护，长寿命，宽的工作温度,Wh价格低，高的体积比能量，自放电低，高的重量比能量。
若按半荷电制式工作（Partial-stage of charge）以40%--60%的荷电在寿命期间能量输出增加三倍。
在寿命试验中随着循环次数的增加其容量要比VRLA液式蓄电池衰减的慢，铅锑镉合金衰减最慢，胶体铅钙合金也比液式铅钙合金衰减慢。
证明SiO2胶体添加剂的催化作用，催化作用比较复杂。
将作好的活性硅胶体与配好的硫酸电解液混合，充分混合分散，可以高速搅拌也可以超声乳化。
用真空注酸法灌注胶液。
胶体活性添加剂的铅酸蓄电池是进入新世纪的重大技术进展，随着纳米技术和高分子合成技术的进展表面活性剂和硅、硼、磷、钛、铝等聚合偶联剂，偶联剂是两性结构的化学物质，按其化学结构可分为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、锆铝酸盐类及有机络合物类等，二氧化硅粉体改性多用硅烷类偶联剂。
它是一种特殊结构的低分子结构的有机硅化合物，另再填加阴离子表面分散活性剂，对微粒材料表面改性，有的用有机改性剂，有的用无机改性剂这是提高材料性能的重要方法也适用于其他行业，表面改性、综合合成技术的提高，硅胶体铅酸蓄电池的综合技术水平还会有突破性的进展。
2.阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA Batteries)基本原理几个术语：VRLA（valve regulated lead acid）、 AGM(absorbent glass mat)、GEL(胶体)、 Flooded （富液）、Wh （瓦时）、 Ah（安时）、 XCn （不同倍率、不同小时率）等的说明。
2-1结构原理如图（1）、（2）所示，实际使用中蓄电池是由正极板负极板隔板组成为极群组构成。
材料的体积（极板的表面及厚度，正极板的数量）决定了电池的容量。
电池的工作状况取决于活性物质的有效活性表面，所以这些材料的孔率是很重要的。
为避免词语混乱，称“电子流动方向”为“物理流动方向”，实际电流方向是电子流动的反方向。
电子是带负电荷的微粒，在放电过程中正极的氧化铅，负极为绒面铅，被转化为硫酸铅，负极绒面铅失掉电子被氧化，其失掉的电子通过外电路供给负载后回到正极。
正极氧化前得到电子，还原为硫酸铅。
在充电过程中，正极硫酸铅被氧化失掉电子从内电路运送到负极储存起来。
复极得到电子被还原为绒面铅。
2-2化学反应原理（双硫酸盐反应）Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O （1）在放电过程中，负极中的铅（活性物质）以及正极中的氧化铅被转化为硫酸铅，参与反应的硫酸铅是以硫酸根离子的形式存在，反应产物中的水证明该反应消耗并稀释了硫酸，硫酸的密度降低。
在充电过程中，正极中的硫酸铅被氧化成氧化铅，失掉电子，而负电极硫酸铅被还原成PbO2→Pb而得到电子还原为绒面铅。
2-3阀控式密封铅酸蓄电池的氧循环原理基于普通铅酸蓄电池的双硫酸盐反应机理，加之正极充电产生的氧气在阴极复合，并使阴极氢气不至排出，加以安全阀控制，以达到减少蓄电池的失水。
称为阴极复合原理。
具体化学反应在蓄电池充电时伴随着副反应即水的电解。
一般认为，在VRLA蓄电池中，负极起着双重的作用，即在充电末期或过充时，负极一方面与正极传过来的氧O2起反应而被氧化。
另一方面又接受外电路传输来的电子进行还原。
氧的传输在H2SO4（为5mol/L）的溶解度C （O2）0.65m mol/L和氧的扩散系数D（O2）105（cm2/S）。
氧以两种方式在电池内传质：一是溶解在溶液中的方式，即通过在液相中的扩散，传输到负极表面；二是以气相的形式，扩散到负极表面。
在起始O2与负极绒面铅化合时，消耗了一部分O2氧，在负极板附近产生负压，将产生正负极空间部分压力差，推动气相氧经过电极间的气道向负极移动。
从而使VRLA蓄电池在所要求的电压范围（2.25-2.27V/单体）下工作。
由于氧气的循环而不致失水。
反应式如下：正极2H2O＋4e→4H++O2↑（2）负极 2H++2e→2H2↑（3）氧循环反应O2+Pb→PbO PbOH++SO4→PbSO4+H2O （4）总反应 2H2O→2H2↑+O2↑同时放出热量（5）阀控式密封铅酸蓄电池是在常规富液开口式铅酸蓄电池基础上发展起来的，其基本电化学成流反应与常规铅酸蓄电池一样，所不同之处是开口式改进后达到阀控密封的阶段。
一般正常水电解电位理论值为1.23V，实际在酸性溶液中电化学极化、浓差极化、欧姆极化、接触电位等，使分解电位上升为1.67V。
由于铅合金中钙的加入，提高了析氢析氧过电位，致使端子电压超过2.3V—2.40V后，才有少量气体析出，又通过合理选择正负极活性物质的配比选用电化学纯级材料，避免降低氢析出过电位的有害物质，使用纯度高的有效的负极添加剂等，来抑制气体的析出。
再加之氧的析出总是发生在氢的析出之前，而析出的氧，在密封电池的条件下，能够扩散到负极，被负极的海绵状铅所吸收，还原成氧化铅，进而与硫酸作用生成硫酸铅与水，这就控制了氢的析出，使析出的氧在负极上还原，通过氧气的循环实现了蓄电池内部自消气。
使铅酸蓄电池实现了阀控密封。
阀控密封属于贫液、气密，还有一种富液式液密，其电池壳盖上有一种巧妙设计的透气不透酸的透气垫，电液量多，在寿命期内不用添加硫酸电解液，所以也称富液、液密免维护铅酸蓄电池。
从IEC标准也明确了，阀控式铅酸蓄电池不再称为免维护铅酸蓄电池。
3.阀控密封铅酸蓄电池的工艺技术3-1.关于蓄电池电解液第一种是富液放气式和胶体铅酸蓄电池，这种电解液密度d=1.26—1.28g/cm3第二种是液体硫酸电解液，一般密度在1.28-1.31g/cm3.3-2. 板栅合金国内外阀控密封式铅酸蓄电池板栅有很多种，但常用的是Pb—Ca(0.02—0.05%Wt)—Sn(0.1—1.3%Wt)—Al(0.02—0.03%Wt)提高了析氢析氧过电位，使电池的密封性能和贮存性能（自然放电率），都有明显改善，有的还加入适量的镉、银等。