铅酸蓄电池的分类、命名和一些常用术语
1.依照电解液数量和电池槽构造分为传统开口铅酸蓄电 池和阀控式密封铅酸蓄电池。前者为开口半密封式构造, 电解液是处于富液状况,运用过程中需求加水调理酸密度。 后者为全密封式构造,电解液为贫液状况,运用过程中不 需求进行加水或加酸维护,简称VRLA电池。
2.依照电池的用处分为循环运用电池和浮充运用电池。 浮充电池首要是后备电池。循环和发动运用的电池有铁路 电池、汽车电池、太阳能蓄电池、等类型。
3.依照电池的运用环境分为移动型电池和固定型电池。 固定型电池首要用于后备电源,广泛用于邮电、电站和医 院等, 首要是密封型VRLA电池和传统富液电池。移动型 电池首要有内燃机车用电池、铁路客车用电池、摩托车用 电池、电动汽车等。
(二)非凡蓄电池的命名办法、类型构成及其代表意义 3 — G F M — 500 三个 单体 代号 G F 汉字 固 阀 全称 固定型 阀控式 6V 固 阀 密 定 控 封 型 式 500 A .h M J 密 胶 密封 胶体 6 — G F M J — 100 六个 单体 12V 固 阀 密胶 定 控 封体 型 式 100 A .h D N T 动 内 铁 动力型 内燃机车用 铁路客车用 D 电 电力机车用
(三)蓄电池的常用术语
1、蓄电池容量 彻底充电后放电到规则的停止电压时所能给出的电量。 符号:C
2、放电率 例:C=120A· h ——以某电流放电到规则的停止电压时所阅历的时刻 标识:20h、10h、5h、3h、1h、0.5h C20=100A· h 20h放电率 放电电流为5A 发动型,以20h率标定,表明C20 固定型,以10h率标定,表明C10
3、停止电压 电池放电时电压下降到不宜再放电时(最少能再反 复充电运用)的最低作业电压。 通常的停止电压为1.80V/单体。
4、放电深度(DOD) 指蓄电池放出的容量占该 电池额外容量的比值。 5、循环寿数 蓄电池阅历一次充电和放电,称为一次循环(一个周期)。 在一定放电条件下,电池运用至某一容量规则值之前, 电池所能接受的循环次数,称为循环寿数。 17%~25% 浅循环 30%~50% 中等循环 60%~80% 深循环 6、电池内阻 欧姆内阻: 首要由电极资料、隔膜、电解液、接线柱。 等构成,也与电池尺寸、构造及装置有关。 极化内阻: 电池放电或充电过程中两电极进行化学反 应时极化发作的内阻。 内阻严重影响电池作业功能,因而愈小愈好。 (四)VRLA电池分类 AGM电池: 首要选用AGM(玻璃纤维)隔板,电解液被 吸附在隔板孔隙内。 GEL电池: 首要是选用PVC—SiO2隔板,电解质为已 经凝胶的胶体电解质。
第二节
一、板栅规划 铅酸蓄电池的通常规划 在正负极活性物质、电解液、板栅体积或质量之间作出 分配和平衡。 比质量: ? ? 板栅质量 活性物质量 ? 板栅质量 最好0.35~0.6 比体积: ? ? 活性物质量 板栅表面积 小于1.0g/cm2
二、电池容量规划 1、厚度的挑选 2、单片电极板容量经历公式 涂膏式极板在1.3g/cm3 电解液中经历公式 C——极板容量,A· h h——极板高度,mm C ? 4 . 87 ? 10 ?4 bh ? b——极板宽度,mm δ——极板厚度,mm 所需瓦时 电池组电压 依据所需功率与时刻断定容量 电池容量( A ? h )?
三、电解液浓度和用量计算 电解液密度太低,电池容量下降;电解液密度太高,则 板栅更简单被腐蚀。 硫酸密度为1.22g/cm3时,即质量百分比浓度为30%,电 导率最高, 酸的体积通常大于隔板孔体积与干充电状况正、负极活 性物质的孔体积之和的80%。 能灌酸的空间有限,因而选用比富液电池密度高的酸. VRLA通常在规划时充电态酸密度为1.280~1.310g/cm3。 AGM隔板中含有5%的憎水剂,保证即使有自在酸存在, 隔板仍坚持10%孔不被吞没,作为氧气传输的通道。 理论酸量 W ? 3 . 66 ? 电池规划容量 质量百分比浓度 实际 ? 理论 ? ?1 .1 ~ 2 .0 ?
第三节
(一)水丢失 当前存在的疑问 一、当前存在的首要疑问 1、缘由: ①氧复合不能到达100%; ②安全阀失效或频频开启,向外排气致使失水; ③电池走漏和外壳资料挑选不妥致使水的浸透; ④正极板栅的腐蚀而致使水的转化。 2、结果: 电池会因水丢失干枯而失效,严重影响寿数。
(二)负极硫酸化 铅酸蓄电池在正常作业中,负极板上PbSO4颗粒小,充 电时很简单恢复为绒状铅。 在充电缺乏或常常进行深度放电,成了难以复原的大颗 粒硫酸铅,称为硫酸盐化。 内阻大大添加,乃至电池失效。
(三)前期容量丢失 首要表现为:电池在运用时间,过早的呈现容量阑珊,使 电池不能继续运用,并且在通常充电准则下容量难以恢复。 3种形式:俄然容量丢失(PCI-1),渐渐容量丢失(PCL-2)和 负极无法再充电(PCL-3)。
PCL-1:表现为电池在最初的10~50次循环内,电池功能 疾速下降然后致使容量俄然下降。处理了板栅与活性物 质之间的结合力和导电性,就处理了PCL-1。 首要处理路径:板栅与活性物质之间的结合力和导电性。 PCL-2:以为正极的导电性约束了电池容量。 这是因为在循环运用过程中正极PbO2的胀大而致使活性 物质颗粒之间衔接的损坏,然后影响导电性。 放电越深越快,放电速率越大,活性物质胀大和容量损 失的趋势就越大。 PCL-3:负极再充电缺乏致使负极板底部硫酸盐化,然后 影响负极导电与单体电池电压。 这是一种仅在VRLA电池才有的前期容量丢失形式,一 般在200~250个循环时发作。
防止PCL可采纳办法: (1)高温、高湿固化正极板,构成4PbO· PbSO4铅膏。 (2)在电池充电放电过程中采纳高倍率充电。 (3)在正板栅合金中参加添加剂Sn、Sb或活性物质中参加 SnSO4和Sb2O3化合物。 参加SnSO4和Sb2O3活性物质更易于生成凝胶区。 Sn、Sb参加板栅锻造,可改善界面的电导率,一起也改 善板栅的机械功能。 (4)在极板制作和电池运转中,经过制作技术构成适宜的 腐蚀层构造。
(四)板栅的腐蚀 在过充电状况下,正极因为析氧反响,水被耗费, H+浓度添加,板栅腐蚀加快。 板栅腐蚀使电池的容量下降,最终失效。 在遭受腐蚀的一起板栅发作变形,乃至于单个筋条 断裂,最终致使全部电池损坏。 减缓正极板栅的腐蚀办法: (1)添加正极板栅的厚度。 (2)选用杰出的合金资料。 (3)在电池规划上选用玻璃棉紧装置等构造,防止板栅 延伸变形,进步板栅的机械支撑力。
(五)热失控 是指蓄电池在恒压充电时充电电流和电池温度发作一种累 积性的增强效果,并逐渐损坏蓄电池。 热量来历:其内部存在氧循环,即氧与负极反响构成氧化 铅的过程是一个放热反响;且散热条件差。
为防止热失控,应留意如下疑问:
(1)经过恰当的规划防止热失控。例如电池灌酸量的规划 通常要能到达14mL/(A· h)。
(2)改善装置规划,改善电池与环境前言的热替换。
(3)挑选适宜排气阀的开阀压力,使析出气体恰当排出, 以削减电池内部的热堆集。
(4)依照温度改变进行温度补偿性充电。经过下降充电电 流,氧气流也下降。
(六)VRLA电池的自放电 负极: 正极: 自放电损耗正负极活性物质,影响电池寿数。 VRLA电池的自放电需求丢失平均每天为0.2%摆布 削减自放电的首要路径: 严厉挑选合金资料与操控各种资料的有害杂质含量, 并挑选适宜