第4章 阀控式密封铅酸蓄电池
第4章 阀控式密封铅酸蓄电池共61页
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。
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。
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。
-48V全浮充系统
+24V全浮充系统
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4.2.1 浮充电压
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池对比分析阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池是两种常见的蓄电池类型，它们都有自己的优势和特点。
本文将从电池原理、性能特点、安全性、环保性和应用领域等方面对这两种蓄电池进行对比分析，帮助大家更好地了解这两种蓄电池，并选择适合自己需求的产品。
一、电池原理阀控式密封铅酸蓄电池是一种铅酸蓄电池，它使用硫酸和铅作为电解液，通过化学反应来产生电能。
它采用阀控技术，可以在正常使用状态下将电解液将气体和水分分离，保持电池内部压力恒定，避免了电解液泄漏的问题。
磷酸铁锂蓄电池是一种锂离子电池，它采用锂铁磷酸盐作为正极材料，通过锂离子在正负极之间的往复迁移来储存和释放电能。
相比于铅酸蓄电池，锂离子电池具有更高的能量密度和更长的循环寿命。
二、性能特点1. 能量密度：磷酸铁锂电池的能量密度通常高于铅酸蓄电池，因此在同样体积和重量下，锂离子电池可以存储更多的电能。
2. 循环寿命：磷酸铁锂电池的循环寿命通常高于铅酸蓄电池，可以经受更多次的充放电循环，因此更适合长周期使用场景。
3. 充放电效率：锂离子电池的充放电效率通常高于铅酸蓄电池，能够更快地完成充电和放电过程。
4. 自放电率：磷酸铁锂电池的自放电率通常低于铅酸蓄电池，可以在长时间不使用时保持较高的电荷状态。
三、安全性铅酸蓄电池由于使用硫酸和铅等有毒物质，一旦损坏可能会造成严重的环境污染，并且可能产生可燃气体导致爆炸。
而磷酸铁锂电池采用无毒无害的材料，安全性更高，可以更好地满足环保要求。
四、环保性磷酸铁锂电池采用无毒无害材料，更符合环保要求；而铅酸蓄电池在生产和处理过程中可能会产生大量的废弃物和有害物质，对环境造成较大的影响。
五、应用领域铅酸蓄电池由于成本低廉、使用成熟，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能系统等领域；而磷酸铁锂电池由于能量密度高、循环寿命长、安全可靠，逐渐在电动汽车、储能系统等高端领域得到应用。
阀控式密封铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池各有优势，适用于不同的应用场景。
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池LSE 系列用户手册版本号：5.2浙江南都电源动力股份有限公司浙江南都电源动力股份有限公司LSE系列电池用户手册目录安全与警示2前言3第一章LSE系列电池产品介绍41.产品特点42主要应用领域4 2产品结构5 3产品型号及外形尺寸5 4工作原理6第二章技术特性71.放电特性曲线及放电数据72.充电特性曲线73.内阻和短路电流12第三章电池的使用与维护131.参数设置132.电池的容量及影响因素143.温度对电池的影响144.电池选型175.充电要求186.电池储存187.电池维护19第四章客户服务20附录121安全与警示请阅读本手册！它提供了很重要的安全、安装和操作指导，使您的设备发挥最高的性能，并且能够延长设备的使用寿命。
■为了您的安全，请不要尝试去拆开它。
这一设备内不包含用户可用的备件，维修工作只能由厂商专门训练的服务人员进行。
■由于电池所带来的潜在的对健康和环境的危害，因此它们应在工厂授权的服务中心指导下进行更换。
为更换电池或维修设备，请打客户服务电话以得到距您最近的服务中心的信息。
■电池可以被回收，对电池正确的处理是很必要的。
电池含有铅，如果处理不当，将会给环境和人类健康带来危害。
请查看当地的法规以得到所需的正确的处理方法或将设备送回工厂授权的服务中心进行电池更换或处理。
■电池的更换应该由熟悉电池的危险以及所需的预防措施的人员来操作或监督。
禁止非专业人员更换电池。
当更换电池时，请用和原来使用电池相同型号和类型的密封的铅酸电池。
■警告——不要在电池组附近吸烟或使用明火。
■警告——不要使用任何有机溶剂清洗电池。
■警告——不要把电池放置在火中，否则会引起电池爆炸。
■警告——不要打开电池，它含有对皮肤和眼睛有毒害的电解质。
■警告——电池会引起电击和产生短路电流。
当更换电池时，用带有绝缘手柄的工具操作。
在使用、操作电池过程中请认准以下标识：安全警示有电危险保护眼睛防止短路成人监护禁止将电池丢入垃圾箱阅读说明书不允许明火或火花循环使用本产品已通过美国UL安全认证本产品已通过欧盟CE认证前言浙江南都电源动力股份有限公司创建于1994年，是中国通信电源行业最具规模、最现代化、最有发展潜力的蓄电池生产企业之一。
阀控密封式铅酸蓄电池特点
阀控密封式铅酸蓄电池特点阀控密封式铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，具有以下特点。
1. 阀控设计：阀控密封式铅酸蓄电池采用阀门控制气体的流动，使得内部生成的气体在一定压力下被释放出来，从而保持电池内部气体的平衡。
这种设计可以有效防止电池内部气体的泄漏，提高了安全性能。
2. 密封性能：阀控密封式铅酸蓄电池具有较好的密封性能，可以有效阻止电解液的泄漏。
这种密封性能可以使电池在各种使用环境下都能正常运行，并且减少了对蓄电池的维护需求。
3. 高能量密度：阀控密封式铅酸蓄电池具有较高的能量密度，可以在相对小的体积内储存较多的能量。
这使得它在应用中具有较高的能量输出能力，适用于需要大量能量输出的场合。
4. 长寿命：阀控密封式铅酸蓄电池的设计和材料选择使其具有较长的使用寿命。
它可以进行多次充放电循环，而且在正常使用条件下可以使用多年。
这使得它成为一种经济实用的蓄电池类型。
5. 环保性：阀控密封式铅酸蓄电池不含有重金属污染物，对环境友好。
同时，它的废旧电池可以进行回收利用，减少了对自然资源的消耗。
阀控密封式铅酸蓄电池的这些特点使得它在许多领域都有广泛的应用。
首先，在车辆领域，阀控密封式铅酸蓄电池被广泛用于汽车、摩托车、电动车等交通工具中，为其提供起动、照明、点火等电力需求。
其次，在通信领域，阀控密封式铅酸蓄电池被用于无线基站、通信设备等场合，为通信系统提供备用电力。
此外，在家庭和工业领域，阀控密封式铅酸蓄电池也被广泛用于UPS电源、太阳能储能系统、应急照明等设备中。
阀控密封式铅酸蓄电池具有阀控设计、密封性能好、高能量密度、长寿命和环保性等特点。
这些特点使得它在各个领域都有广泛的应用，并且得到了用户的认可。
随着技术的不断发展和创新，相信阀控密封式铅酸蓄电池在未来会有更加广阔的发展前景。
阀控式密封铅酸蓄电池
04
阀控式密封铅酸蓄电池的优 缺点
优点
安全性高
阀控式密封铅酸蓄电池采用密封 结构，避免了电池内部酸液外泄
，从而提高了使用安全性。
维护简单
由于其密封设计，用户无需定期 加水维护，降低了维护成本和操
作难度。
寿命长
在正确使用和保养条件下，阀控 式密封铅酸蓄电池的寿命通常较
长。
性价比高
与其它类型的电池相比，阀控式 密封铅酸蓄电池具有较高的性价
比，适合大规模应用。
缺点
能量密度低
由于采用铅和硫酸作为 主要材料，其能量密度 相对较低，会增加设备
的体积和重量。
对充电环境要求高
过充电或欠充电都可能 影响电池寿命，需要精 确的充电设备和管理系
统。
环境污染风险
虽然密封设计减少了酸 液外泄的可能性，但电 池废弃后仍可能对环境
造成污染。
05
阀控式密封铅酸蓄电池的充 控式密封铅酸蓄电池 在多次充放电后能够保持性能的时间。
详细描述
循环寿命是衡量电池寿命的重要指标。 循环寿命越长，表示电池的使用寿命 越长，能够更长时间地保持性能。
自放电率
总结词
自放电率是指阀控式密封铅酸蓄电池在不使用情况下，电量自行损失的比例。
详细描述
自放电率越低，表示电池的存储性能越好，长期不用时电量损失较少。
THANKS
广泛的应用领域，如通信、电力、数据中心等。
工作原理
01
当电池充电时，正极产生的氧气在负极上被吸 收，从而保持电池的密封状态。
02
放电时，负极的铅与硫酸发生化学反应，产生 电能。
03
由于氧再化合的过程，电池内部不会产生过多 的水，因此不需要加水维护。
阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护
阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护随着信息、能源、电子技术的快速发展,阀控密封铅酸蓄电池（VRLA）目前已被广泛地应用于邮电、通信、电力、交通、船舶、航空航天、应急照明等诸多领域。
与普通的铅酸蓄电池相比，VRLA电池由于采用了内部氧复合技术，大大缓解了电解液的损耗，从而使蓄电池在免维护状态下长期服役，而且具有体积小、防爆、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等优点，所以深受各个行业的青睐。
如果定期对蓄电池进行管理和维护，便能够保证蓄电池有较长的使用寿命，从而保证系统设备拥有不间断电源，以保证通信、电力系统的正常运行。
一、阀控密封铅酸蓄电池的组成及原理1、阀控密封铅酸蓄电池的组成阀控密封铅酸蓄电池主要由正负极板、硫酸电解液、隔板、槽、盖、安全阀、汇流排和极柱端子等组成。
2、阀控密封铅酸蓄电池的原理（1）放电过程的电化学反应式PbO2+ 2H2SO4 + Pb→PbSO4 + 2H2O +PbSO4（2）充电过程时，在正极板上发生下列电化学反应：PbSO4+2H2O→PbO2+H2SO4+2H++2e－H2O→2H++O2+2e－在负极上发生下列化学反应：PbSO4+2H++2e→Pb+H2SO42H++2e→H2由于蓄电池在充电过程中，正、负极板发生的电化学反应各具特点，所以当正极板充电到70%时，开始析出氧气O 2，而负极板充电到90%时，开始析出氢气H 2。
为了抑制H 2和O2的析出，实现密封和免维护功能，在负极板材料中加入了钙金属以提高H 2析出的电位，使电池在正常充电下不产生H 2。
同时又采用贫电解液设计加上超细玻璃纤维隔板膜，使纯铅的氧化反应：Pb+O2→PbO和PbO + H 2 SO 4→PbSO 4 + H2 O得以进行，以此来消除O 2的析出。
3、主要性能特点耐腐蚀铅钙锡多元合金高倍率放电极优自放电率极低超细玻璃纤维隔膜吸液无有害气体溢出低温性能优越高强度A B S树脂外壳与设备同处安装不会污染环境全密封不漏液无需加水安全阀自动开闭免建蓄电池室二、存放与安装1、存放环境应干燥、清洁，不受阳光直射。
阀控式铅酸蓄电池
阀控式铅酸蓄电池第一节主要性能参数铅酸蓄电池的电性能用下列参数量度：电池电动势、开路电压、终止电压、工作电压、放电电流、容量、电池内阻、储存性能、使用寿命（浮充寿命、充放电循环寿命)等。
1、电池电动势、开路电压、工作电压当蓄电池用导体在外部接通时，正极和负极的电化反应自发地进行,倘若电池中电能与化学能转换达到平衡时，正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值，便是电池电动势，它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。
电动势与单位电量的乘积，表示单位电量所能作的最大电功。
但电池电动热与开路电压意义不同：电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算,有明确的物理意义。
后者只在数字上近于电动势，需视电池的可逆程度而定。
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。
电池的开路电压等于电池正极电极电势与负极电极电势之差。
电池工作电压是指电池有电流通过(闭路)的端电压。
在电池放电初始的工作电压称为初始电压。
电池在接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电位的存在，电池的工作电压低于开路电压。
2、容量电池容量是指电池储存电量的数量，以符号C表示。
常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时(mAh）.电池的容量可以分为额定容量（标称容量）、实际容量。
（1）额定容量额定容量是电池规定在在25℃环境温度下，以10小时率电流放电，应该放出最低限度的电量(Ah)。
a、放电率.放电率是针对蓄电池放电电流大小，分为时间率和电流率。
放电时间率指在一定放电条件下，放电至放电终了电压的时间长短。
依据IEC标准，放电时间率有20,10，5，3，1，0.5小时率及分钟率，分别表示为:20Hr，10Hr ，5Hr，3Hr,2Hr，1Hr,0。
5Hr 等。
b、放电终止电压。
铅蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终了电压.大多数固定型电池规定以10Hr放电时（25℃）终止电压为1。
8V/只。
终止电压值视放电速率和需要而夫定。
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。
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放电
PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4充电来自正极电解液 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。
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%。
-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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4.1.2 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
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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。
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。
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。
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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
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。
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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5
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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8
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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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 。
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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）。