蓄电池基础知识讲座2009

Open circuit voltage (OCV) vs. residual capacity
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放电特性（一）
不同放电率下的放电特性：
电池容量随放电电流而变。放电电流越大则放电时间越短路， 放电容量也越少。
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放电特性（二）
放电的终止电压
放电的终止电压决定于电池的放电电流，放电的电流越大，放电的终止电压可以规定 越低，相反，放电的电流越小，规定的终止电压越高。这是因为在高率放电的情況下， 內阻迅速增大，同時电压迅速降低。在低率的放电条件下，內阻迅速增大，但是电压 下降的幅度較小。 电池在放电的時候，电池的终止电压最好不要低于规定的终止电压，否则会引起电池 过放电。电池如果被过放电，会导致电池的部分容量损失，即使用正确的方法給电池 充电。 电池在不同放电率下的终止电压规定如下表
Container（电槽）
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电池是如何生产出来的
Soldering tin （焊锡丝）
Main resin （环氧主剂）
Hardener resin （固化剂）
Red and black resin （红黑环氧）
Silicon oil （硅油）
Sulfuric acid （硫酸）
Tab terminal （端子）
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电池是如何生产出来的
Welding lead bar（铅条）
Lead components（铅零件）
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电池是如何生产出来的
Plate group极群组
Plate group Welding 极群组焊接
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电池是如何生产出来的 Inserting（插入）
Cell after assembling（极群组）
＝ 10A定电流放电到终止电压10.8V。
HR系列通常采用15分钟率做定义，定义的方法是 4 × 容量系数× 单格数量＝ 电池的15分钟放电功率，电池用这个放电功率放电到终止止电压为1.67V/单格 时，放电时间大于15 分钟。例如：RT1270H的15分钟率容量： 4×7×6＝168W 定功率放电到终止电压10.02V。
蓄电池基础知识讲座
2009年4月
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提要
1. 2. 3. 4. 5. 铅酸电池构件组成及功能 铅酸电池工作原理 电池基本概念 放电特性 充电特性
6.
7. 8.
使用温度条件
VRLA电池的寿命 瑞达工厂介绍
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结构图
GEL battery
AGM battery
2
结构组成
正极板和负极板 正极板和负极板都是由铅钙合金格子体和活性物质组成。 隔板 隔板由玻璃纤维組成，主要是吸附电解液，隔开正极板和负极板。 安全阀 当电池由于过充电或者被滥用的情況下，电池內部的气压增加，当压 力超过安全阀设定的压力的时候，安全阀会打开泄放压力。当內部压 力恢复正常的时候，安全阀关闭，防止外面的气体进入电池內部。 电槽和中盖 电槽和中盖一般由ABS 或者PP 材料组成，具有很高的強度和耐酸性。 电槽和中盖被密封起来，防止电解液和气体泄露。
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VRLA电池的使用温度条件
• VRLA电池的温度使用范围如下表： • 在充电条件下，适合的温度条件是0℃ - 50℃，太低会导致电池充电时 间过长或充电不足，太高会导致电池过充电，变形，漏酸，影响电池的 寿命。 • 在放电条件下，适合的温度范围是: -20℃ - 60℃ ,温度太低，由于电 解液扩散缓慢，会导致电池的容量減少，太高会导致电池自放电加快， 影响电池容量，同時也会导致电池外壳变形，活性物质退化等。
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电池是如何生产出来的
Mixer equipment（合膏机）
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电池是如何生产出来的
Negative paste （负极铅膏）
Positive paste （正极铅膏）
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电池是如何生产出来的
Grid casting equipment（铸板机）
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电池是如何生产出来的
Positive grid （正板栅）
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电池是如何生产出来的
Negative lead oxide （负极铅粉）
Positive lead oxide （正极铅粉）
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电池是如何生产出来的
Carbon powder（炭黑）
Lignin（木素）
Barium sulphate（硫酸钡）
Cut fiber（短纤维）
Red lead（红丹）
Lead oxide powder（铅粉）
3.1、额定电压：
指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差，由此产生的电压值。 不同的电池由于正负极材料不同，产生的电压也不一样。
注：铅酸电池单格额定电压为 2V，即电池额定电压为
2n(n为单格数）。
3.2、额定容量：
由厂家指明，即完全充电的电池单体或由电池单体组成的电池 组， 根据某一电池标准在特定条件下可以释放的电量，一般用Ah或mAh符 号来表示。 RT系列（0.8AH~28AH)用20小时率来定义，定义的方法是用0.05CA 定电流放电至电池的终止电压在1.75V/单格，电池的放电时间要大于 20小时。如RT1270的额定容量：7×0.05C.A＝ 0.35A定电流放电到终
120 100 2.40 2.00 15 14
充电电压（V）充电电流(I20)801.60 1.20 0.80 0.40 0
13 12 11 10 0 0 2 4 6 8
60 40 20 0
、放电 实线 100% （0.05CA×20h） 虚线 50% （0.05CA×10h） 2、充电 充电电压2.275V/C 充电电流0.1CA
充电量(%)
10 12 14 16 18 20 24 28 h 充电时间（h）
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充电特性（一）
2.定电流充电 定电流充电方法不经常用在VRLA电池的充电，这种充电方法一般用于串 联电池组的均衡充电使用。如果采用定电流的充电，需要掌握好充电的 时间（充电量），如果充电時間沒有掌握好，会导致电池充电不足或者 过充电。电池的充电量一般是前一次放电量的110-120％之间。下面曲线 是典型的定电流充电曲线。
放电电流I（A）
I≤0.1C
0.1C＜I≤0.5C
0.5C＜I＜1.0C
I≥1.0C
放电终止电压
10.8V
10.5V
10.2V
9.6V
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放电特性（三）
• 温度跟放电容量的关系
温度对电池的放电容量有很大的影响，电池的放电容量跟环境温度成正比，温度 越高，电池的放电容量越大，相反，温度越低电池的放电容量越少。下面的图表 是电池在不同环境温度下，不同放电功率下的放电容量比率。电池尽量避免在环 境温度低于-20℃和环境温度高于60℃的条件下使用。环境温度低于-20℃，会导 致电池的放出的容量大大減少，温度高于60℃会导致电池变形。
Negative grid （负板栅）
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电池是如何生产出来的
Paste equipment（涂板机）
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电池是如何生产出来的
Positive unformed plate正极板（生板）
Negative unformed plate负极板（生板）
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电池是如何生产出来的
Positive formed plate正极板（熟 板）
Charge Discharge Storage
0℃～50 ℃ -20℃～60 ℃ -20℃～60 ℃
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VRLA电池的寿命
• • • • 电池的寿命可以分为浮充寿命和循环寿命 循环使用 放电深度跟电池寿命的关系 电池的放电深度跟寿命有很大的关系，放电深度越深电池的寿命越短，放 电深度越浅，电池的寿命越长。 下图是电池的放电深度跟电池和寿命关 系。
Terminal sealing (端子密封）
Safe valve installation （盖安全阀）
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VRLA电池的工作及密闭原理
discharge
Pb 铅
+
PbO2 + 2H2SO4 二氧化铅 硫酸
charge
2PbSO4 + 2H2O 硫酸铅 水
（负极） （正极） （电解液）
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基本概念-额定电压、额定容量
EV系列通常采用2小时率做定义，定义的方法是 0.5CA定电流放电至电池的终 止电压在1.75V/单格，电池的放电时间要大于2小时。例如：RT12120EV的额定 容量： 12×0.5CA＝ 6A定电流放电到终止电压10.5V。 、
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基本概念-开路电压
3.3、开路电压（open circuit voltage）： 指电池在无负载的情况下，电池正负极之间的电压。 （ 经验公式：单格开路电压=电解液密度+0.85）
Capacity Factors With Different Temperature
Battery Type -20℃ 50% 60% 46% 55% -10℃ 70% 75% 66% 70% 0℃ 74% 80% 70% 76% 5℃ 80% 85% 80% 85% 10℃ 88% 90% 90% 92% 20℃ 98% 98% 99% 99% 25℃ 100% 100% 100% 100% 30℃ 102% 103% 103% 104% 40℃ 104% 105% 107% 108% 45℃ 105% 106% 109% 110%
Negative formed plate负极板（熟 板）
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电池是如何生产出来的
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电池是如何生产出来的
Positive plate正板板
Absorb glass mat separator （AGM隔板）
Negative plate正板板
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电池是如何生产出来的
Lead alloy equipment（合金铸造设备）