第4章 阀控式密封铅酸蓄电池

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蓄电池的端电压
蓄电池放电时，端电压：
U=E-Ir
蓄电池充电时，端电压：
U=E+Ir 充时电U>E，放电时U<E。
·由于硫酸铅的导电性能比较差，因此放电后蓄电池的内阻r 增加。
·放电时，电解液密度减小，E 值也相应地有所降低；充电时，电解 液密度增大，E 值相应地有所升高 。
胶体电池采用富液式非紧密装配结构。
胶体电池具有内阻大、深放电恢复特性较好、较高温度 下的使用寿命较长等特点。
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电池槽
电池槽由槽壳和槽盖组成，用于盛装正负极板 组、电解液及附件等。
电池槽材料应绝缘、阻燃、不渗漏、不变形。 槽壳与槽盖必须密封，以杜绝电解液或气体的 泄漏。
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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。
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全浮充电路原理图
电池和胶体电池。 正常工作时无氢氧气体逸出，因此不需要补充水，蓄电
池可以密封。
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贫液式电池
贫液式电池用超细玻璃纤维（AGM）作正、负极板间 的隔板（隔膜），它有93%以上的孔隙率，用以实现 以下功能：防止正负极板短路，吸收电解液，让导电 离子畅通，阻挡杂质离子扩散，由10%左右的孔隙为 正极析出的氧气扩散到负极进行复合提供通道。采用 紧密装配工艺，隔板紧压极板表面，可防止极板活性 物质脱落。由于电解液全部吸附在超细玻璃纤维隔板 和极板中，因此电池内没有流动的电解液。
槽盖上设有单向安全阀，用于泄放高压盈余气 体，避免电池槽发生炸裂。
正、负极柱也设在槽盖上。
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安全阀
VRLA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，安全阀自动关 闭使电池密封。
YD/T799—2019《通信用阀控式密封铅酸蓄 电池》5.13规定：安全阀的开阀压应是 10~35kPa，闭阀压应是3~15kPa 。
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4.1.4 阀控式密封铅酸蓄电池的特点
阀控式密封铅酸蓄电池与防酸隔爆铅酸蓄电池相比，主 要有以下特点：重量轻，体积小，能量体积比高；无酸 雾逸出，不需要单独设立电池室，可与主机同室放置； 无需添加纯水，维护工作量小；自放电小*；要求浮充 电压较高，并且对浮充电压值要求严格。
电化学反应方程：
放电
PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4
充电
正极
电解液 负极
正极
水
负极
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阀控电池的氧循环
普通铅酸蓄电池在充电后期，由于正、负极板的活性 物质大部分已经恢复，充电电流会起分解水的作用， 使正极析出氧气，负极析出氢气。
阀控式密封铅酸蓄电池负极板活性物质的总量比正极 板多15%左右，电池充电至正极板已经充足时，负极 板尚未充电到额定容量的90%，同时负极板采用提高 析氢过电位的板栅材料（如铅钙合金），因此在正常 情况下，电池内只有正极产生少量氧气，负极不会产 生难以复合的氢气；正极在充电后期产生的氧气扩散 到负极绒状铅的表面，与其化合(变成氧化铅PbO)， 经化学反应最终复合为水，称为氧循环。
-48V全浮充系统
+24V全浮充系统
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4.2.1 浮充电压
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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）。
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4.1.2 阀控式密封铅酸蓄电池(VRLAB)的结构
阀控式密封铅酸蓄电池由电池槽、正负极板组、电解液、 隔板、安全阀、引出端子等部分组成 。
正负极板组： 正极板上的活性物质是
二氧化铅（PbO2）， 负极板上的活性物质是绒状铅（Pb）。 电解液为稀硫酸（H2SO4），按其状态不同分为贫液式
近年来出现的阀控式密封铅布蓄电池，进一步减轻了重 量。这种蓄电池的正、负极板用复合铅丝网布板栅涂膏 制成（所谓复合铅丝网布板栅，就是用玻璃纤维同轴铅 丝编织成的极板骨架）；在“电池型号”的末尾多一个 汉语拼音字母B。
*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%。
贫液式电池具有自放电小、充电效率高、内阻小、气 体复合率高等特点，是阀控式密封铅酸蓄电池的主流 产品。
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胶体电池
胶体电池采用触变性二氧化硅凝胶（GEL）吸收电解液。 胶体在凝固期间收缩形成微裂纹，裂纹宽与AGM的孔 径在一个数量级，可为氧气复合提供通道。在电池使用 初期，电解液胶体不能形成大量微裂纹，氧的复合效率 较低，因此安全阀频繁开启，有气体逸出。随着电池的 不断使用，微裂纹增加，氧的复合率达到正常状态。胶 体电池的隔板是这种电池的专用PVC隔板。
第4章 阀控式密封铅酸蓄 电池
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阀控式密封铅酸蓄电池组举例1
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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。 • 例2：6—FM—65为内有6只单体电池、额定电压12V、额定容量 65Ah的阀控式（F）密封（M） 蓄电池。属于移动型蓄电池。