镉镍蓄电池与阀控式密封铅酸蓄电池介绍(ppt 26页)
镉镍蓄电池课件
镉镍蓄电池课件xx年xx月xx日•镉镍蓄电池概述•镉镍蓄电池的构造与原理•镉镍蓄电池的性能指标与测试•镉镍蓄电池的应用领域与市场前景目•镉镍蓄电池的安全使用与维护保养•镉镍蓄电池的发展趋势与挑战录01镉镍蓄电池概述镉镍蓄电池是一种二次电池，它是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等组成的。
镉镍蓄电池的正极材料是氢氧化镍，负极材料是海绵状镉，电解质是氢氧化钾溶液。
镉镍蓄电池的定义镉镍蓄电池的特点镉镍蓄电池具有较高的能量密度，这意味着在相同的重量下，它可以存储更多的电能。
高能量密度长寿命环保安全镉镍蓄电池的寿命较长，可以满足各种应用的需求。
镉镍蓄电池中的镉和镍都是环保的，不会对环境造成太大的污染。
镉镍蓄电池的安全性较高，不会因为过充、过放或短路等操作而产生危险。
镉镍蓄电池的发展历程镉镍蓄电池开始出现，并逐渐被应用于各种领域。
20世纪初随着电动汽车的兴起，镉镍蓄电池开始被广泛应用于汽车领域。
20世纪60年代随着电子技术的发展，镉镍蓄电池开始被广泛应用于各种电子设备中。
20世纪80年代随着环保意识的提高，镉镍蓄电池开始被广泛应用于绿色能源领域。
21世纪初02镉镍蓄电池的构造与原理由氧化镍粉、氢氧化镍、活性炭和凝胶剂等材料混合制成。
正极由镉粉、氢氧化镍、炭黑和凝胶剂等材料混合制成。
负极通常由聚乙烯或聚丙烯制成，用于隔离正负极，防止短路。
隔膜通常由镍合金或不锈钢制成，用于容纳正负极和电解液。
电池外壳镉镍蓄电池的内部结构在充电时，正极材料中的氧化镍被还原成金属镍，同时释放出电子，通过导线传输到正极。
在负极上，镉粉被氧化成镉离子，同时吸收电子，也通过导线传输到负极。
此时，正负极之间产生电势差，这个电势差是电池储存电能的原因。
放电过程在放电时，正负极上的电子通过导线释放出来，供给外部电路使用。
同时，正极和负极上的金属镍和镉离子分别还原成金属单质，附着在电极表面。
这个过程就是电池放电的过程。
充电过程镉镍蓄电池的工作原理VS镉镍蓄电池的材料要求要求具有高电导率、良好的化学稳定性和耐腐蚀性。
阀控式密封铅酸蓄电池 讲义
六、基站蓄电池的使用（4）
➢ 第四、监控中心一旦接到基站停电告警后，应密切注意该基站运行 情况，一旦出现中断超过时限，应及时通知基站维护人员携带发电 机组赶赴现场进行发电，确保蓄电池因放电终止后能进行及时充 电，延长蓄电池使用寿命。
➢ 第五、在工程前期站址勘察、设计阶段，一方面应选择供电质量好 的供电线路; 另一方面应了解该基站市电供应情况（停电时间 、次 数等），有重点的合理配置基站蓄电池容量，而不应采取一刀切方 式配置蓄电池组容量。
附2：不同状态下VRLA电池充放电曲线图
充电电压（V） 放电电压（V）
20 18 16 14 12 10
8 6 4 2 0
012345678
充电时间（h）
13 12.5
12 11.5
11 10.5
10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
放电时间（h）
图3、VRLA蓄电池失水前的充电图
五、说明几个问题（2）:
c) 实验表明：当蓄电池以低压限流方式进行充电时，在环境温度10℃-300C允许温度内充电，蓄电池极化作用将明显减小，硫酸铅的熔解速度 会提高，加上氧扩散速度的增大，在这些综合因素影响下；使电池充电 效率得以提高。
d) 同时，VRLA蓄电池若采用增大充电电流，缩短充电时间的充电方法，可 显著提高电池的使用寿命。当采用增大电流而又不提高充电终了电压时， 则因电流密度增大和充电反应速度提高，可使正板生成物PbO2或负极生 成物绒状铅颗粒变细。由于增大了活性物质孔隙率，PbO2或绒状铅Pb活 性变好。除此之外，充电电流的增大使充电时间缩短，因此正极板栅与 正极活性物质间界面，维持高电位时间变短，能抑制PbSO4纯化层的生成， 从而减少了发生容量损失的因素。
阀控密封铅酸蓄电池
2〉蓄电池的壳体无异常变形、损伤。 3〉检查接线柱及铜排连接牢固。 4〉检查蓄电池无漏液、发热现象。 5〉检查接线柱是否有爬酸腐蚀，腐蚀应 及时清理或更换连接件。
阀控蓄电池壳体异常
Hale Waihona Puke 蓄电池外观有膨胀、鼓肚、裂纹、漏液、 极柱发热或锈蚀等 异常原因: 充电电流过大，单体浮充电压超 过了2.4V,内部有短路或局部放电、温度超 标、阀控失灵。 处理方法：减小充电电流，降低充电电压， 检查安全阀体是否堵死。
阀控密封铅酸蓄电池概述
阀控密封铅酸蓄（VRLA）电池的组成及原理
阀控密封铅酸蓄电池的组成主要由正负 极板、硫酸电解液、隔板、槽、盖、安全 阀、汇流条和极柱端子等组成。 其工作原理就是通过化学反应，放电→ 充电→放电….的循环，实现了电能与化学 能的互相转换。 其特点：使用方便、安装简单、安全可 靠、节省投资。
单元机组220V阀控式密封铅酸蓄电池组 直流系统额定电压： 220V DC 蓄电池型式： 阀控式密封铅酸蓄电 池 蓄电池容量： 1800Ah 蓄电池组数： 2组 每组蓄电池数： 103只
单元机组110V阀控式密封铅酸蓄电池组 直流系统额定电压： 110V DC 蓄电池型式： 阀控式密封铅酸蓄电池 蓄电池容量： 600Ah 蓄电池组数： 4组 每组蓄电池数： 52只
阀控蓄电池内部异常
运行中浮充电压正常，但一放电，电压很 快下降到终止电压值，充电时，电压上升 较快，容量严重不足，极板产生白色结晶 体（硫酸铅）、弯曲、断裂等 异常原因:蓄电池内部失水干涸、电解物质 变质，内部短路 处理方法：更换蓄电池。
蓄电池每年应以实际负荷做一次核对性放 电，放电应保持电流稳定，放出额定容量 的30%左右（以0.1C放电3小时），放电每 小时应测一次电压（单体及电池组）、放 电电流、温度，放电后应进行均衡充电然 后转浮充进行。
铅酸(胶体密封)、镍镉蓄电池对比分析
铅酸（胶体密封）、镍镉蓄电池对比分析摘要：文章通过对铅酸（胶体密封）、镍镉蓄电池的结构、原理、性能及特性，并通过二者的技术经济性对比分析，为地铁列车用蓄电池产品选型提供参考和依据。
关键词：铅酸蓄电池；镍镉蓄电池概述在城轨车辆运行过程中，整列车体的电气系统是最为关键的部分，其中的辅助系统的运行独立于牵引系统，辅助系统中的蓄电池组则是该系统一个重要的组成部分，主要用于整列车无高压电源输入时，蓄电池必须能给全部紧急照明、全部头灯和尾灯、所有与安全有关的控制系统、全部通信设备（包括列车广播、车载无线电等）、客室（含司机室）通风的新风量≥3200m3/h（满足CJT 254-2010标准要求）、所有客室侧门的一次开关等的紧急负载供电45min，以保证乘客安全逃生。
并当网压恢复，蓄电池电压应能保证辅助逆变器和DC110V低压电源启动。
1、蓄电池分析目前国内地铁列车选用的蓄电池主要有两种，分别为胶体铅酸蓄电池及镉镍蓄电池。
按电解液划分，胶体铅酸蓄电池属酸性蓄电池，镉镍蓄电池属碱性蓄电池。
这两种蓄电池都是目前酸、碱性蓄电池最先进的代表。
经过多次技术革新，两者的技术优劣已相差无几。
但一个地铁列车项目只能选择其一，如何在二者之中选择更优则是需要深入考虑的问题。
文章针对两种蓄电池的使用寿命、成本、重量、维护性等因素，分析探讨其优劣性。
1.1镍镉蓄电池原理镍镉蓄电池具有体积下，机械强度高、工作电压平稳、可大电流放电、使用寿命长等特点。
镍镉蓄电池的基本结构：正极板为氧化镍，负极板为镉，是三维结构的纤维极板，把活性物质镶嵌在纤维内，内阻极小，导电性好，重量轻，富有弹性，抗振动能力强。
隔离板采用一种特殊的微孔隔离板。
蓄电池壳盖采用防火、阻燃、无毒、不含卤的特殊PP材料或BRILON-VO材料。
电解液为1.19kg/升，整个使用过程不用更换电解液。
1.2胶体铅酸蓄电池胶体铅酸蓄电池由金属铅和硫酸为主要材料制作而成，它采用二氧化硅与硫酸液配制而成的胶体作为电解质，使用过程钟不会产生酸雾，减小了内压，安全性较高；单体蓄电池额定电压及容量较高，自放电率低。
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池简介密封铅酸蓄电池是一种常用于电力系统备份和应急电源供应的蓄电池类型。
其采用阀控技术，能够有效地控制电池内部的气体和液体流动，从而延长其寿命和提高其性能。
在本文中，我们将详细介绍阀控式密封铅酸蓄电池的结构、原理和应用。
一、结构阀控式密封铅酸蓄电池的结构相对简单，主要包括正极板、负极板、电解液、分隔膜和密封壳体。
正负极板是由铅及其合金制成的，具有良好的导电性能。
电解液通常是硫酸溶液，通过与正负极板的反应来产生电能。
分隔膜用于隔离正负极板，防止短路发生。
密封壳体起到密封和保护电池内部的作用。
二、原理阀控式密封铅酸蓄电池通过内置的阀门和压力传感器来控制电池内部的气体和液体流动。
当电池充放电时，会产生氢气和氧气。
在正常情况下，阀控系统会将气体释放到外部环境中，以保持电池内部的压力稳定。
如果电池内部压力过高，则阀门会关闭，阻止气体的进一步释放，从而保护电池的安全。
同时，阀控技术还可以控制电池内部的液体循环。
通过调节阀门的开闭程度，可以控制电解液的流动速度，从而优化电池的充电和放电性能。
这种技术也可以防止电解液的蒸发和溢出，减少对环境的污染。
三、应用阀控式密封铅酸蓄电池广泛应用于不间断电源系统、移动通信基站、电力传输和分配系统以及交通信号系统等领域。
由于其高效、可靠的性能，它已成为这些领域中的首选备份电源。
1. 不间断电源系统阀控式密封铅酸蓄电池在不间断电源系统中起到关键作用。
在电力供应中断时，蓄电池可以迅速转换为主要电源，并持续供应电力，防止重要设备的停机和数据的丢失。
通过阀控技术，可以确保蓄电池的充放电过程稳定可靠。
2. 移动通信基站移动通信基站需要可靠的备用电源，以保证通信系统的稳定运行。
阀控式密封铅酸蓄电池能够提供持续的电力供应，以应对电网故障或突然断电等情况。
其较小的体积和重量也使其适合于移动通信设备的安装。
3. 电力传输和分配系统阀控式密封铅酸蓄电池还用于电力传输和分配系统中，以提供额外的电力支持。
镉镍蓄电池课件
高温对电池性能的影响
高温环境下，镉镍蓄电池的电解液可能蒸发加快 ，导致电池性能下降，同时增加电池内部压力。
热失控风险
高温环境下，电池内部的化学反应可能加速，导 致热失控现象，引发安全问题。
3
安全性建议
在高温环境下使用镉镍蓄电池时，应确保电池具 有良好的散热条件，避免长时间暴露在高温环境 中，并定期检查电池状态。
国外政策法规
欧盟、美国、日本等发达国家和地区也制定 了相应的废旧电池回收处理法规和标准，对 电池生产商、销售商和消费者都提出了明确
的责任和要求。
企业如何参与并推动回收利用工作
01 02
建立回收体系
企业应建立完善的废旧电池回收体系，包括回收网络的建设、回收渠道 的拓展、回收技术的研发等方面，以确保废旧电池得到有效回收和处理 。
建立完善的回收处理机制
对于废旧镉镍蓄电池进行专业回收处 理，避免对环境造成污染，同时降低 安全隐患。
07
镉镍蓄电池回收利用与环保政 策解读
回收利用现状及方法介绍
回收利用现状
目前，镉镍蓄电池的回收利用工作已经得到 了广泛的关注，许多国家和地区都建立了相 应的回收体系和制度，以确保废旧电池得到 妥善处理。
。
导电剂与粘结剂
为了提高电极的导电性和粘结强度 ，需选用合适的导电剂和粘结剂。
电解液
一般采用氢氧化钾水溶液作为电解 液，需严格控制其浓度和杂质含量 。
电极制备工艺
配料与混合
将金属粉末、导电剂、粘 结剂等按一定比例混合均 匀，形成电极浆料。
涂布与干燥
将电极浆料均匀涂布在金 属集流体上，然后进行干 燥处理，使浆料中的粘结 剂固化。
放电性能
高温环境下，电池放电性能提高，但过高的温度会加速电 池老化。低温环境下，电池放电性能下降，可能导致电池 无法正常工作。
镉镍蓄电池与阀控式密封铅酸蓄电池介绍
复合 3）密封式蓄电池：特殊材料外壳，特别密封，正常情况下，
处于气密和液密状态。因而无水分溢出。 4）H+抑制式蓄电池:特制负极板,使得H离子不会析出或少析
出，不会变成氢气逸出。
二、蓄电池的工作原理与特性
１、工作原理：
正极活性物质：二氧化铅（PbO2）电解液：稀硫酸（H2SO4） 负极活性物质：海绵状金属铅（Pb） 电化当量:PbO2的电化当量41.46g/Ah, Pb的电化当量
2、阀控密封铅酸蓄电池的几个基本概念
1）蓄电池容量: 在一定放电条件下，所能给出的电量，称为
蓄电池的容量。
恒流放电时：
通常以放电时间的长短表示标称容量。如C10、C20等。
为比较不同系列的阀控密封铅酸蓄电池的容量。常用比容量的概念： 比容量：即单位体积或单位质量的蓄电池所能给出的电量。分别为体积比容量
4、绝对禁止采用新、老组合方式的蓄电池组。不同容量 的蓄电池绝对不可在同一组中串联使用。
5、安装前，需要用铜丝刷清刷端柱连接面，以降低接 触电阻。
6、新安装的蓄电池组，应进行核对性放电试验，以后 每隔2-3年进行一次核对性放电试验；运行6年后的蓄 电池应每一年作一次核对性放电试验。
二、阀控密封铅酸蓄电池的技术维护
大于80mΩ时，应及时更换。 3）每年以实际负荷做一次核对性放电（春秋季节比较适合
） 3、“三防一及时” 1）防高温
2）防过充电 浮充电压的设定：一般按U（25）=E+0.1设定。蓄电池生
产家在使用说明中给定浮充电压的，要按照说明要求 设定。 均充限流电：可按I=(0.1-0.125)C10进行设定，最大充 电电流不能超过1.5C10 。 一定要根据环境温度的变化对浮充电压进行补偿。 3）防过放电 过放电电压的设定：阀控密封铅酸蓄电池 放电时限为10h，放电电压为1.8-1.9V。 4）及时充电 蓄电池放电后，必须尽快充电。 4、核对性容量试验 5、容量恢复试验 6、治疗性充放电维护操作
镉镍蓄电池课件
镉镍蓄电池的寿命较长，可以 多次循环使用。
环保
镉镍蓄电池不含有有毒物质， 对环境友好。
经济性
虽然镉镍蓄电池的价格较高， 但其长寿命和环保特点使得其
具有较好的经济性。
02
镉镍蓄电池的构造与组成
电池外壳与电解液
电池外壳
通常由不锈钢制成，用于容纳和 保护电池内部组件。
电解液
通常由氢氧化钾或氢氧化锂与蒸 馏水混合而成，用于在电池中传 递电荷。
镉镍蓄电池的安全使用注意事项
正确充电
使用推荐的充电设备，按照充电指南 进行充电，避免过度充电导致电池损 坏或爆炸。
避免短路
在操作过程中避免电池正负极直接接 触，防止短路现象导致电池损坏或燃 烧。
远离明火
将镉镍蓄电池存放在远离明火、高温 和易燃物品的地方，防止火灾风险。
定期检查
定期检查电池外观、充电状态和功能 ，及时发现和处理电池故障或异常情 况。
镉镍蓄电池的维护保养方法与周期安排
定期充电
电量监测
按照使用说明或推荐的时间表定期为镉镍 蓄电池充电，以保持电池的正常功能和寿 命。
定期检查电池的电量水平，确保其在正常 范围内，并根据需要调整充电次数和时间 。
清洁和维护
存储管理
定期清洁电池表面，清除灰尘、污垢和其 他杂质，以保持良好的散热性能和电气连 接。
镉镍蓄电池具有高能量密度、 长寿命和快速充电等优点，适 合用于电动汽车领域。
电动汽车领域的镉镍蓄电池应 用包括启动电池、辅助电池和 动力电池等。
镉镍蓄电池在电力存储和备用电源领域的应用
随着电力存储和备用电源市场的不断扩大，镉镍蓄电池的应用也在增加。
镉镍蓄电池具有高能量密度、长寿命和环保等优点，适合用于电力存储和备用电源 领域。
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复合 3）密封式蓄电池：特殊材料外壳，特别密封，正常情况下，
处于气密和液密状态。因而无水分溢出。 4）H+抑制式蓄电池:特制负极板,使得H离子不会析出或少析
出，不会变成氢气逸出。
二、蓄电池的工作原理与特性
１、工作原理：
正极活性物质：二氧化铅（PbO2）电解液：稀硫酸（H2SO4） 负极活性物质：海绵状金属铅（Pb） 电化当量:PbO2的电化当量41.46g/Ah, Pb的电化当量
阀控式密封铅酸蓄电池 基础知识
山东鲁能智能技术有限公司
SHANDONG LUNENG INTELLIGENCE TECHNOLOGY CO.,LTD.
第一节 蓄电池的基本种类 1、就目前市场上主流产品而言，有4大类：
此外，还有燃料电池如锌空气蓄电池等。 铅酸、镉镍两类蓄电池比较常见。其分 类如下： 2、镉镍蓄电池
第二节 镉镍蓄电池的简单介绍 1、镉镍蓄电池的工作原理
其电极有吸收和释放水的特性，充电时释放水， 电解液液面升高；放电时吸收水，电解液液 面下降。
2、高倍率镉镍蓄电池的基本性能
1)额定容量:充足电的蓄电池,在规定温度和一定负荷下,连续放电到规定终止 电压时,放电电流和放电时间的乘积。单位：安时 Ah。GNG系列高倍率镉 镍电池一般4h制规定蓄电池容量。有5Ah、 10Ah、20Ah、 40Ah等。
电力工程中常用的为:GNG系列高倍率烧结式 隔镍蓄电池
2、铅酸蓄电池
1)防酸隔爆式铅酸蓄电池盖上装有防酸隔爆冒. “防酸”是指酸雾不易析出蓄电池外部,“隔爆” 是指蓄电池内部不致引起爆炸 2)消氢式铅酸蓄电池在盖上装有“催化拴”,能够 促使氢和氧合成水返回蓄电池内部. 3)阀控密封铅酸蓄电池在后面重点介绍.
b、蓄电池外部生锈时，应用汽油擦拭除锈，不可用金属工具或 砂纸打磨。
c、每月测量蓄电池单体电压，GNG高倍率蓄电池浮充电在1.361.39V/单体，电解液密度1.20，电解液温度不高于30度
d、电解液液面应保持高出极板10-15mm，如因蒸发使液面降低时， 可添加纯水补充。
e、液面应保持有足量的液体石蜡，以防空气中的二氧化碳进入 电解液中，引起化学反应而变质。
4）1988年我国引进美国GNB公司技术，开始生产阀控式密 封铅酸蓄电池。
2、阀控密封铅酸蓄电池的几个基本概念
1）蓄电池容量: 在一定放电条件下，所能给出的电量，称为
蓄电池的容量。
恒流放电时：
通常以放ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时间的长短表示标称容量。如C10、C20等。
为比较不同系列的阀控密封铅酸蓄电池的容量。常用比容量的概念： 比容量：即单位体积或单位质量的蓄电池所能给出的电量。分别为体积比容量、
33.87/Ah
1)充电过程：蓄电池将外电路提供的电能转化为化学能，负极 得到电子还原为金属铅，正极失去电子被氧化为二氧化铅。
２)放电过程：蓄电池将化学能转变为电能输出，负极失去电子被 氧化为硫酸铅，正极得到电子还原为硫酸铅。由于两极活性物 质均转化为PbSO4，所以常称为“双极硫酸盐化”理论。
２、几个重要原理性概念
质量比容量。Ah/L(安时/升)、 Ah/Kg(安时/千克)
2）蓄电池电压
3）放电时率、放电倍率 放电时率：以放电时间长短来表示阀控密封铅酸蓄电池放电
的速率，即在规定的时间内，以规定的电流放出的容量
放电倍率：额定容量C与放电制时间的比。
4)寿命
5)内阻
3、阀控密封铅酸蓄电池的理论要点： 1）阴极吸收式蓄电池：负极板比正极板多一块，易于吸收氧
３、阀控密封铅酸蓄电池的特性
1)初始充电:初始充电的时间与充电速率有关。 2)浮充电 浮充电压值的选取原则
通常2V蓄电池的浮充电压: (1.30+0.85)+(0.10-0.18 )= 2.25-2.33V
浮充电压不能过高，否则将严重过充电，缩短蓄电池的寿命。 实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时，阀控密封蓄 电池的使用寿命将缩短一半。
浮充电流的作用
3）端电压偏差：电力部DL/T637-1997阀控式密封铅酸蓄 电池订货技术条件规定：2V蓄电池静态时，允许电压偏 差±30mV；动态时，允许电压偏差±50mV。
2V蓄电池正常开路电压一般为： 2.18V
4）温度的影响
阀控密封铅酸蓄电池由于结构原因
2）国际标准规定镉镍蓄电池的额定电压为1.2V。
3）蓄电池放电允许的最低电压。采用小电流放电时终止电压一般为：1V。 采用大电流放电时终止电压一般为：0.9V。
电力标准规定：最低放电电压为1.1V。
4）充、放点特性（4h率）：
a、在0-4h内电压处于稳定1.4V，当电压到1.65V时已充足，当充电到 1.75V时处于过充状态。
１）阴极吸收原理：充电末期，正极产生的氧气，通过蓄 电池内部循环的方式被阴极吸收还原为水的过程，称为 “阴极吸收机理”。
阴极吸收原理得以维持的条件： a、蓄电池必须密封，使内部保持一定的压力。 b、蓄电池必须是贫液，使蓄电池内部有足够的氧气流通通
道到阴极去，如超细玻璃纤维隔板有足够大的毛细孔率。 ２）H+抑制原理：在充电末期，负极产生的氢气通过改变 负极合金配方，采用新的合金材料（如铅钙合金），使氢在 这种材料上放电（得电子）的电位提高了。这样氢离子在阴 极放电得到抑制，不易产生氢气了。这种阴极合金工艺称为 H+抑制原理。
f、在任何情况下，都不允许有明火靠近充电的蓄电池。
第三节 阀控式密封铅酸蓄电池
一、概述
1、简述
1）自法国普兰特1895年发明铅酸蓄电池至今146年。
2）1957年英国首先发明了再化合免维护汽车电池，德国阳 光公司发明了凝胶工业用铅酸蓄电池。
3）1983年美国GNB公司发明并生产了I型阴极吸收式密封 铅酸蓄电池。
b、放电电压在1.21V- 1.28V之间较稳定，当低于1.2V时，电压迅速下降。
5）蓄电池的内阻
在额定容量的50%以内，蓄电池的内阻较小且变化不大。当放 电容量超过其额定容量的60%时，内阻将急剧增大。GNG系列烧结 式镉镍蓄电池内阻估算：
5）镉镍蓄电池的正常运行维护
a、蓄电池的外部和槽箱应经常保持清洁和干燥，金属部分必须 涂上凡士林油，以防生锈。