铅酸蓄电池基础知识讲义

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浮充电压一般在2.23-2.27V
❖ 均充充电:蓄电池重复充、放电使用时的充电方 法,电压相对较高,注意充电时间。
均充电压一般为2.35-2.40V
放电之后应立即充电 (防止PbSO4重结晶)
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一、蓄电池基础知识-- 充电电压温度补偿
充电电压
(V) 2.35V
2.30
2.31V
线性补偿 (Linear Compensation)
9.37
1.32
β-PbO2 239.2
9.3
1.40
PbSO4 303.3
6.29
2.64
17
一、蓄电池基础知识--隔 板 (Separator)
保持正负极板绝缘
负极板 隔板 正极板
防止铅枝短路(Dendrite
Shorts)
吸附、保持电解液 气体通道
隔板材料 孔隙度% 孔隙尺寸μm 内阻Ω/cm2
2)根据电解质的状态,分为: ➢ ➢铅酸蓄电池(稀硫酸) ➢ ➢胶体铅蓄电池((Sio2)
3)根据电解质的性质,分为: ➢ ➢酸性电池 ➢ ➢碱性电池(如锌-银电池、镉-镍电池)
5
一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池
组成:
❖正极:二氧化铅(PbO2) ❖负极:铅(Pb)
构成2V 电动势单体
❖电解液:硫酸(H2SO4)溶液
VRLA Battery
(or “wet type” or “open vented type”) (Valve Regulated Lead-Acid Battery)
国内称:GFM( 固定、阀控、密封)
7
一、蓄电池基础知识--两类蓄电池比较
开口排气式
➢较早的技术 ➢需要单独的电池房 ➢定期维护 ➢需要额外的安全防护 ➢贮存/使用保持直立状态 ➢接线数量可能较大
0.8
0.8
w t.%
H2SO4 + H20
0.6 0.4
0.6 0.4
缓冲添加剂: 0.2
0.2
Na2SO4
0
0
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
H2S O 4D ensity
电解液既为导电物质又参与化学反应
电解液比重(Specific Gravity)与电池开路电压(Open circuit voltage)关系 :
24

一、蓄电池基础知识-- 温度对蓄电池使用寿命影响

%
温度与寿命关系
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
20
25
30
35
40
45
50
55
60
温度
电池推荐使用温度20-25度
寿
25
一、蓄电池基础知识-- 充电方式
❖ 浮动/备用充电:蓄电池处于连续充电状态,电 压相对较低,注意充电电流。
=1个单体
+ 具有更高
正电动势的极板 定义为正极板
4
一、蓄电池基础知识--电池分类
常用电池分为原电池和蓄电池两大类:
原电池--也称一次电池,其活物质用尽后不能用充电的
方法使之恢复,如碳-锌干电池.
蓄电池--也称二次电池,电池可以再生,循环使用,
1)根据使用的场所不同,分为: ➢ ➢固定型 ➢ ➢移动型
阀控式密封铅酸蓄电池 产品知识培训(初级)
蓄电池产品部
1
培训目标
一、掌握铅酸蓄电池基础知识
电池分类、内部结构、常用术语、蓄电池使用的基本 环境和条件
二、掌握我司蓄电池产品的命名、系列、特点 三、掌握通信电源蓄电池选择和配置、了解基本工程设计要求 四、了解蓄电池行业格局,掌握蓄电池销售策略
2
一、蓄电池基础知识 二、艾默生电池产品概况 三、通信电源配套蓄电池选择和工程设计 四、蓄电池销售策略
3
一、蓄电池基础知识--电池概念
电池--一种电的存储装置。 化学电池----利用两电极的电极反应产生电流的装置; 电化学电池----化学能与电能互相转变的装置; 电解电池-----利用电能发生化学反应的装置;
电能
化学能
-
当两种金属(通常是性质有差异的金属) 浸没于电解液之中,它们可以导电,并 在两极之间产生一定电动势
1、工业用(GF-) 2、汽车起动用(3Q、6Q) 3、牵引用(电动马达 驱
动,如电动汽车)(DG-)
➢ ➢通信电源 ➢ ➢电力操作电源 ➢ ➢ 太阳能贮能系统 ➢ ➢铁路机车起动 ➢ ➢应急备用电源 ➢ ➢ UPS不间断电源 ➢ ➢警报系统 ➢ ➢安全装置
➢ ➢电子检测设备
12
一、蓄电池基础知识--蓄电池外观结构
22
一、蓄电池基础知识-- 常用符号、术语(2)
➢ 阀控式密封铅酸蓄电池-- 蓄电池正常使用时保持气密和液密状态,当内部气压超过
预定值时,安全阀自动开启,释放气体,当内部气压降低后安全阀自动闭合,同时防止外部空 气进入蓄电池内部,使其密封。蓄电池在使用寿命期间,正常使用情况下无需补加电解液。
➢ 安全阀--具有自我开启和再闭合功能,保持蓄电池气密性和液密性,防止外部空气进入
10
一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池的发展(2)
● 我国VRLA电池的研制和生产始于80年代末,到1996年已 有大小厂家400多家,具有较大规模的有40多家。
现状:1、实力相差悬殊 2、质量鱼龙混杂 3、国产品牌在网上应用占绝对优势
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一、蓄电池基础知识-- VRLA蓄电池应用
◆ 三个基本应用
镀锡紫铜端子
上盖
排气孔
端子 排气三通
电池壳 提手
阻燃ABS电池壳
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一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池内部结构
① 电池槽、盖(container & cover)

超强阻燃ABS塑料

② ③
② 端极柱(terminal)

内嵌镀锡紫铜芯,使其电阻最小化,极柱
采用三层特殊密封技术,完全阻止蓄电池

漏液可能
OCV=SG + 0.84
SG 影响充电电压大小、电池“放电性能”
SG 影响电解液冰点( SG=1.300,冰点: -68. 9 )
SG 影响板栅腐蚀速度
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一、蓄电池基础知识--电池壳(Container)
常用材料 ◆ 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) ◆ 聚丙烯(Polypropylene--PP)
◆ Pb(Lead) ◆ Pb-高Sb(Lead-High Antimony) ◆ Pb-低Sb(Lead-Low Antimony) ◆ Pb-Ca(Lead-Calcium)
◆ Pb-Sn(Lead-Tin) ◆ Pb-Ca-Sn-Al(Lead-Calcium-Tin-Aluminium) ◆ Pb-CP ab --SC na -- SAng- (A Ll e合 a金d-特 C性al图cium-Tin-Silver)
m 度
/ 强m
g)
k张
配方3
理想配方 配方2
配方1
铅钙锡铝四元合金
✓增强耐腐蚀性能 ✓抑制正极板伸延,
防止内部短路
✓抑制氢气的产生,
防止水分的分解

试验时间(天)
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一、蓄电池基础知识--极板
正极板
负极板
◆ 涂膏:一氧化铅 (lead oxide PbO)
◆ 化成:二氧化铅 ( lead dioxide PbO2)
◆ 涂膏:一氧化铅 (lead oxide PbO)
◆ 化成:铅(lead Pb) ◆ 膨胀剂:木素/炭黑、硫酸钡 (xylogen/carbon black and barium sulfate)
物质 积比
分子重量
密度 相对Pb体
Pb
207.2
11.34
1
PbO
223.2
9.64
1.26
α-PbO2 239.2
部不引燃、不引爆。
➢防酸雾性能--蓄电池在充电时,抑制其内部产生的酸雾向外部泄放性能。 ➢YD/T799-2002:通信用阀控式密封铅酸蓄电池信息产业部通信行业标准
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一、蓄电池基础知识--使用环境和使用条件
◆ 使用环境温度范围:-15℃~+45℃; ◆避开热源和阳光直射场所 ; ◆避开潮湿、可能浸水场所; ◆并联使用:推荐为3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5mm~10mm之间; ◆换气通风条件:保证室内氢气浓度小于0.8%; ◆关于电池混用:新旧不同、厂家不同的产品不允许混合使用; ◆浮充使用条件:限流≤0.25C10,电池为2.23V/单格
微孔PVC
80
<3
0.18
微孔隙聚乙烯 63
<1
0.15
无纺聚乙烯
60
12
0.21
无纺玻璃棉
65
20
0.18
AGM
90
24
0.1
压紧活性物质,延缓活物质脱

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一、蓄电池基础知识--电解液(Electrolyte)
组成:
wt.% *10
conductivity m hos/cm
solubility of PbSO4*10
GEL电池 ● 适合深循环放电 ● 可适应高温运行环境 ●适于小电流放电模式 早期无氧复合反应 氧气通道的随机性
◆ AGM--Absorbent Glass Mat
9
一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池的发展(1)
●1859年:G.Plante发明铅酸蓄电池。 ● 1881年: C.Faure发明涂膏式极板。 ● 1957年:西德Sonnenschein公司发明胶体铅酸蓄电池。 ●1971年:美国Gates公司首次将超细玻璃纤维(AGM)用于密封铅 酸电池中,实现了铅酸蓄电池技术上的重大突破。 ● 70年代末期:美国GNB公司,英国Chloride公司,日本YUASA株式 会社等先后申请了吸收式密 封铅酸蓄电池技术专利。 ● 80年代:欧洲电信部门数据通信网络启用分散式供电方案,要求基 础电源设备与通信设备同装一室, 刺激了密封铅酸蓄电池的发展。
一、蓄电池基础知识-- 常用符号、术语(1)
❖ C10——10h率额定容量A·h,数值为1.0 C10 ❖ C3——3h率额定容量A·h,数值为0.75 C10 ❖ C1——1h率额定容量A·h,数值为0.55 C10 ❖ Ct——蓄电池实测容量A·h,是放电电流I(A)与放电时间t(h)的
乘积
❖ Ce——在基础温度(25℃)条件时的蓄电池实际容量, A·h ❖ I10——10h率放电电流, 数值为1.0I10(A) ❖ I3——3h率放电电流, 数值为2.5I10(A) ❖ I1——1h率放电电流, 数值为5.5I10(A)
☺ 阀控式VRLA
✓氧气复合技术 ✓可直接在办公环境中使用 ✓低维护--“免维护” ✓滤酸防爆,较安全 ✓贮存/使用可为任意方向 ✓可在负载内部或邻近使用
○ 阀控式铅酸蓄电池已于许多使用领域取代了开口排气式
8
一、蓄电池基础知识-- VRLA电池分类比较
AGM电池 ● 高比能(按体积或重量) ● 可快速充电 ●可适应低温运行环境 中等深度放电 高温影响
配备导气三通阀,采用防酸雾集气排气专
利结构
14
一、蓄电池基础知识--板栅(Grids)
结构
➢ 放射状结构:利于大电流放电
✓ 栅格结构:利于深度放电
极耳
边框
厚度 ➢ 薄板:大电流放电性能较好
✓ 厚板:浮充使用寿命较长
极耳
支撑脚
导电筋条
边框
Байду номын сангаас
UPS配套电池板栅
通信电源配套电池板栅
15
2(
一、蓄电池基础知识--蓄电池板栅合金
2.23V
2.20 5℃
2.10
阶梯补偿 (Stepwise Compensation)
2.19V
35℃

0
10
20
30
40
50 ℃
一般情况温度每升高一度 电池浮充电压下降3mV
PP材料电池壳 ABS材料电池壳
20
一、蓄电池基础知识--安全阀(Safety Valve)
❖功能:单向调节蓄电池内压, 防止空气进入电池内部。
➢开阀压力:10Kpa--49Kpa/35KPa ➢闭阀压力:1Kpa/3Kpa--15Kpa
集气盖板 一体安全阀 排气三通阀
端极柱
排气堵头 阻燃电池壳
21
蓄电池内部和内部酸雾排出,但又不允许蓄电池内气压超过预定值的装置。
➢ 额定容量--在规定的条件下,蓄电池完全充电后所能提供的由制造厂标明的安时电量。 ➢ 完全充电--当蓄电池内所有可利用的活性物质都已转变成完全充电的状态。 ➢ 耐过充电能力--完全充电状态后的蓄电池能承受过充电的能力。 ➢ 防爆性能--蓄电池内部产生的可燃性气体逸出后,遇到蓄电池外部的明火时在蓄电池内
④ ⑤
③ 汇流排(strap/group bar) 防腐蚀抗氧化、耐大电流冲击

④正负极群(Positive & negative plates)
板栅采用特殊的铅钙锡铝四元合金,抗伸
延、耐腐蚀、析氢过电位高
⑤微细玻璃纤维隔板 (AGM)
粗细纤维合理配比,吸液力强、弹性持久
⑥ 安全阀(safety valve)
负极板 正极板
+-
+-
+-
+-
12v =24 v
12v
100AH = 200AH 100AH
串联
并联
蓄电池通过串联获得所需电压; 通过并联获得所需容量。
6个单体=12 V铅酸蓄电池
6
一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池两种基本类型
艾默生电池
◆开口排气式(富液式) ◆阀控(密封)式
Flooded Battery
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