铅酸蓄电池常见基本知识

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铅酸蓄电池的基础知识.

铅酸蓄电池的基础知识.

铅酸蓄电池的基本知识富液铅酸蓄电池是由法国科学家普朗特于1859年发明,它由极板、铅和氧化铅及35%硫酸和65%水构成的电解液组成。

目前广泛应用于汽车、船舶、原动机等。

一、基本概念电压:电压是用于描述做功势能的电气测量方法,单位为伏特。

电流:电流是测量有多少电子流过导体的测量方法,单位为安培。

功率:功率是电压和电流的乘积,单位为瓦特。

单体电池:单体电池是电池的最基本单个部件。

它们由装有可相互作用的电解液和铅极板的容器构成。

电池电压:铅酸电池的额定电压取决于串联连接的单体电池数量。

每个单体电池提供2伏的额定电压,那12伏的电池通常由6个单体电池串联组成。

充电状态:描述电池充电程度的指标,表示为介于完全充电和完全放电的差值的百分比。

实际电压与电池充电的相互关系取决于电池温度。

充满电的时候,冷的电池有比热的电池有低一些的电压。

完全(100%)充电状态:电池内所有可利用的活性物质全部转变成完全充电的状态。

过度充电:完全充电后仍延续的充电,它造成极板碎裂和脱落。

这些活性物质的颗粒落到电池底部,容易造成短路。

过度充电也大大地增加了发热和失水。

放电深度:放电深度是测量电池放电有多深的一种方法。

当电池100%充满时,那放电深度为0%。

相反,当电池100%放空,放电深度为100%。

电池平均放电越深,所谓的循环寿命越短。

例如,起动用电池不是用于深放电(不多于20%放电深度)。

确实,按其设计来使用,它们几乎不完全放电;发动机起动是高能量密度的,但持久时间非常短。

过度放电:电池的放电超过某一规定的限度,容易造成硫酸盐化。

大多数电池厂家提倡在重新充电前不使电池放电超过50%。

电池(存储)容量:电池的容量是尝试对额定电压下可存储的、可使用能量数量的量化,单位为安培小时(Ah )。

例如,一个100安培小时的电池能提供5安培电流达20小时,20安培电流达5小时等。

同样地,一个电池物理容积越大,其总存储容量越大。

当电池并联时,存储容量相叠加;而电池串联时,电压相叠加。

铅酸电池工作温度

铅酸电池工作温度

铅酸电池工作温度铅酸电池是一种常见的电池类型,被广泛应用于许多领域,如汽车、UPS、太阳能发电等。

铅酸电池工作温度是它的重要性能指标之一,本文将对铅酸电池工作温度的基础知识、影响因素及其应用进行详细阐述。

一、基础知识1.1 定义铅酸电池工作温度指电池在使用过程中正常工作的温度范围。

一般来说,标准的铅酸电池工作温度范围为-20℃至50℃。

1.2 分类根据工作温度范围的不同,铅酸电池可以分为以下几种类型:(1) 高温铅酸电池高温铅酸电池是一种特殊的铅酸电池,它可以在高温环境下工作,通常工作温度范围为60℃至85℃。

这种电池可以在热带地区、工业高温环境中使用,但其产品成本较高。

(2) 低温铅酸电池低温铅酸电池是一种专门用于低温工作的电池。

一般来说,工作温度范围为-40℃至-20℃。

这种电池一般用于北极、南极及高海拔地区的极端环境中。

(3) 普通铅酸电池普通铅酸电池是最常见的铅酸电池,其工作温度范围为-20℃至50℃。

这种电池适用于大多数环境条件下的应用。

二、影响因素2.1 温度对电池性能的影响温度是铅酸电池最重要的工作参数之一,因为电池的化学反应过程都是在温度的调节下进行的。

具体来说,温度对铅酸电池的生命周期、容量、充电效率和自放电等方面都有着直接的影响。

2.2 温度与电池寿命在高温环境下,电池的外壳和内部元件会经历长时间的热膨胀和收缩,容易造成金属膨胀和疲劳,从而缩短电池的使用寿命。

在低温环境下,活性物质的反应速率较慢,电池容量减少,从而影响电池的使用寿命。

2.3 温度与电池容量温度对电池容量的影响很大。

在高温环境下,电池内部的蒸发速度会增加,从而产生氧气和氢气,导致电解液的流失。

在低温环境下,活性物质的反应速率变慢,从而限制了电池的容量。

2.4 温度与充电效率在高温环境下,铅酸电池的充电效率会降低,因为高温会导致电化学反应速率加快,从而产生大量的气体,蒸发电解液,电池的容量和寿命都受影响。

在低温环境下,电池的充电效率也会降低,因为低温会使电池内部的反应速度变慢,难以充分利用电池的能量。

铅酸蓄电池的基础知识

铅酸蓄电池的基础知识

铅酸蓄电池的基础知识1一、铅酸蓄电池的原理:铅酸蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化,在放电后经充电后能复原,从而达到重复使用效果。

铅酸蓄电池充放电时的反应:1、阳极反应:pbO2+H2SO4+3H++2e≒pbSO4+2H2O2、阴极反应:pb+H2SO4-≒pbSO4+H+2e3、总反应:pb+2H2SO4+pbO2≒2pbSO4+2H2O二、蓄电池的种类1、按用途分类:起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存2、按铅酸蓄电池极板结构分类:有形成式、涂膏式和管式3、按铅酸蓄电池盖的结构分类:有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式4、按铅酸蓄电池维护方式分类:有普通式、少维护式和免维护式三、蓄电池的命名1、国家标准蓄电池命名:以型号6-QA(W)-54a的蓄电池为例,说明如下:⏹6表示由6个单格电池组成,每个单格电池电压为2V,即额定电压为12V⏹Q表示蓄电池的用途,Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。

⏹A和W表示蓄电池的类型,A表示干荷型蓄电池,W表示免维护型蓄电池,若不标表示普通型蓄电池⏹54表示蓄电池的额定容量为54Ah(充足电的蓄电池,在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量)⏹角标a表示对原产品的第一次改进,名称后加角标b表示第二次改进,依次类推。

注:①型号后加D表示低温启动性能好,如6-QA-110D ②型号后加HD表示高抗振型③型号后加DF表示低温反装,如6-QA-165DF2、日本JIS标准蓄电池命名:在1979年时,日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表,后面的数字是电池槽的大小,用接近蓄电池额定容量来表示:如NS40ZL :⏹N表示日本JIS标准;⏹S表示小型化,即实际容量比40 Ah小,为36Ah⏹Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能,S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗,如NS60SL;。

铅酸蓄电池基础知识讲义

铅酸蓄电池基础知识讲义
浮充电压一般在2.23-2.27V
❖ 均充充电:蓄电池重复充、放电使用时的充电方 法,电压相对较高,注意充电时间。
均充电压一般为2.35-2.40V
放电之后应立即充电 (防止PbSO4重结晶)
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一、蓄电池基础知识-- 充电电压温度补偿
充电电压
(V) 2.35V
2.30
2.31V
线性补偿 (Linear Compensation)
负极板 正极板
+-
+-
+-
+-
12v =24 v
12v
100AH = 200AH 100AH
串联
并联
蓄电池通过串联获得所需电压; 通过并联获得所需容量。
6个单体=12 V铅酸蓄电池
6
一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池两种基本类型
艾默生电池
◆开口排气式(富液式) ◆阀控(密封)式
Flooded Battery
镀锡紫铜端子
上盖
排气孔
端子 排气三通
电池壳 提手
阻燃ABS电池壳
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一、蓄电池基础知识--铅酸蓄电池内部结构
① 电池槽、盖(container & cover)

超强阻燃ABS塑料

② ③
② 端极柱(terminal)

内嵌镀锡紫铜芯,使其电阻最小化,极柱
采用三层特殊密封技术,完全阻止蓄电池

漏液可能
蓄电池内部和内部酸雾排出,但又不允许蓄电池内气压超过预定值的装置。
➢ 额定容量--在规定的条件下,蓄电池完全充电后所能提供的由制造厂标明的安时电量。 ➢ 完全充电--当蓄电池内所有可利用的活性物质都已转变成完全充电的状态。 ➢ 耐过充电能力--完全充电状态后的蓄电池能承受过充电的能力。 ➢ 防爆性能--蓄电池内部产生的可燃性气体逸出后,遇到蓄电池外部的明火时在蓄电池内

铅酸蓄电池的基本常识

铅酸蓄电池的基本常识

•第一节铅酸蓄电池的基本常识铅酸蓄电池定义:是用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性电池。

铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液,电池壳体等主要部件组成。

铅酸蓄电池结构1、正负极板:正负极板是由板栅和活性物质构成的●板栅的作用:①支承活性物质。

②传导电流,使电流分布均匀。

板栅的材料一般采用铅锑合金,免维护电池采用铅钙合金或低锑合金。

●活性物质的作用:参加成流反应●充电状态:正极活性物质主要成分为二氧化铅,负极活性物质主要成分为绒状铅2、隔板:电池用隔板是由微孔橡胶、塑料玻璃纤维等材料制成的,它的主要作用是:①防止正负极板短路。

②使电解液中正负离子顺利通过。

③阻缓正负极板活性物质的脱落,防止正负极板因震动而损伤。

因此要求隔板要有孔率高,孔径小,耐酸不分泌有害杂质,有一定强度,在电解液中电阻小,具有化学稳定性的特点。

3、电解液电解液是蓄电池重要组成部分,它的作用是:①传导电流②参加电化学反应电解液是由浓硫酸和净化水配置而成的,电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。

汽车用蓄电池采用电解液密度为1.280+0.005g/cm3(25℃)稀硫酸。

4、电池壳盖:电池壳、盖是盛正、负极板和电解液的容器,主要由塑料和橡胶材料制成。

5、排气栓:由塑料材料制成,对电池起密封作用,阻止空气进入,防止极板氧化。

使用前:必须将排气栓上的盲孔用铁丁刺穿,以保证气体逸出畅通。

6、其他:蓄电池除上述主要零部件外,还有链条、端子、极柱、荷电显示器等零部件。

•第二节铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅(PbO2),负极活性物质是海绵状金属铅(Pb),导电介质稀硫酸(电解液)。

在蓄电池充放电过程中,正负极将发生下列反应,将电能转化成化学能贮存在电池中或将化学能转化成电能提供给外界。

负极反应:放电Pb + HSO-4-2e PbSO4 + H+充电正极反应:放电PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e PbSO4 + 2H2O充电放电:H2SO4浓度下降,正负极板上生成PbSO4,使内阻增大,从而电池电动势降低。

铅酸蓄电池使用手册

铅酸蓄电池使用手册

铅酸蓄电池使用手册引言铅酸蓄电池是一种常见的储能设备,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能发电系统等领域。

本手册旨在向用户提供一份全面且易于理解的关于铅酸蓄电池使用和维护的指南。

通过遵循本手册的操作指导,用户可以更好地了解铅酸蓄电池的特性,正确使用和保养蓄电池,以延长其寿命并确保安全使用。

第一章:铅酸蓄电池基础知识1.1 蓄电池的基本原理铅酸蓄电池是一种化学电池,通过化学反应将化学能转化为电能。

蓄电池由一个正极、一个负极和介质电解液组成,其中正极为正极活动物质(PbO2),负极为负极活动物质(Pb),电解液为稀硫酸溶液。

1.2 铅酸蓄电池分类根据用途和结构不同,铅酸蓄电池可以分为起动电池、动力电池和太阳能电池等。

起动电池用于汽车起动,动力电池用于电动车或升降机,太阳能电池用于储存太阳能。

1.3 蓄电池的主要特性了解蓄电池的主要特性对正确使用和维护至关重要。

蓄电池的主要特性包括额定容量、电压、内阻、循环寿命、自放电率等。

第二章:蓄电池的安全使用2.1 充电前的准备在充电之前,务必检查蓄电池的外观是否有明显损坏,并确保充电设备的安全性能和充电参数与蓄电池匹配。

2.2 充电方法和注意事项根据蓄电池的充电类型(常流充电或浮充充电),选择合适的充电方式。

在充电过程中,注意避免过度充电和过度放电,以免损害蓄电池性能。

2.3 蓄电池的正确连接和断开正确连接蓄电池可以避免电火花和其他意外事故的发生。

在连接和断开蓄电池时,先断开负极,再断开正极,并加上绝缘套管以保护连接部位。

第三章:蓄电池的日常维护3.1 充电状态的监测定期检测蓄电池的充电状态,避免过度放电和过度充电,以延长蓄电池的使用寿命。

3.2 温度和通风控制蓄电池在运行过程中会产生一定的热量,应确保蓄电池的工作温度在适当范围内。

并保持通风良好,防止蓄电池过热。

3.3 清洁和防护措施定期清洁蓄电池的端子和外壳,防止积灰和腐蚀。

使用绝缘套管和防护罩来避免蓄电池的短路和外力损坏。

铅酸蓄电池基本知识

铅酸蓄电池基本知识

铅酸蓄电池基本知识电池:通过化学反应提供直流电能的电化学装置电池是一种能量转化与储存的装置,它主要通过化学反应将化学能或物理能转化为电能。

它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供电能。

Cell 和Battery的区别:① Cell 是指一般的小型和单个电池,更强调单个单元;② Battery是指蓄电池和电池组,更强调系统或者组;③ Battery 运用得更加广泛,是电池的通用名称,包括锂电池、镍氢电池、蓄电池、干电池等等。

一次电池与二次电池的异同点:一次电池只能放电一次,二次电池(也叫可充电电池),可反复充放电循环使用,可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,另外,一次电池的自放电远小于二次电池。

电池种类一次电池:不可充电,如锌锰、碱性、锂电池二次电池:可充电,如铅酸、镍氢、锂离子电池高级电池:结构特殊,性能卓越,如锌空电池,以空气做正极,体积很小,用于助听器。

燃料电池:Fuel Cell, FC, 将存在于燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能转化为电能的装置,不是蓄电池,是发电机,1839年由英国的Grove发明。

太阳能电池:物理电源,通过光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置,1883年Charles发明首块太阳能电池,前景广阔,目前成本高,限制了应用。

电池由外壳、正极、负极、端子、隔膜等组成外壳:一般是塑料或金属材质正极:电流的流出端负极:电流的流入端端子:内部与活性物质相连,外接用电器隔膜:防止正、负极短路,并提供电子的内部传递通道蓄电池:蓄电池(Storage Battery),也称二次电池,是通过充电将电能转换为化学能贮存起来,使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。

铅酸蓄电池基础知识汇总

铅酸蓄电池基础知识汇总

第二章,铅酸蓄电池概述
一.铅酸蓄电池的基本结构
铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液、电池槽体等主 要部件组成。各种铅蓄电池根据其用途的不同,各有不同的要求, 从而在结构上也有差异。对于阀控密封型还有安全阀,接线端子。
1.正负极板
正负极板是由板栅和活性物质构成的。 ●板栅的作用为①支承活性物质。 ②传导电流,使电流分布均匀。 板栅的材料:起动型铅蓄电池一般采用低锑多元合金,免维护电池采用 铅钙合金。 正负极活性物质比例 铅酸蓄电池设计上正负极活性物质利用率一般按30—33%计算,正负极 活性物质比例为1:1,实际应用中,负极活性物质利用率一般比正极高 ,对于阀控铅酸蓄电池,考虑到氧再化合的需要,负极活性物质设计过 量,一般宜为1:1.0—1.2。
温度对容量的影响
对电解液性能的影响 -50度时,H2SO4的粘度是常温时的几千倍 -40度时, H2SO 极板 17.8% 电解液 62.2% 160AH 极板 32% 电解液 51% 16000AH 极板 57% 电解液 29% 隔板 20% 隔板 17% 隔板 14% 总和 1.19 毫欧 总和 0.72 毫欧 总和 0.014 毫欧
运行制度
运行方式: 1、充放电制:多用于移动式、小容量便携式等,如一组使用、一组备用。 2、连续浮充:只要电池电压低于供电电压就进行充电。 3、定期浮充:定期充电的一种方式。 连续浮充寿命较充放电制高1-2倍。
充电
恒流充电:适用于串联的电池组,落后的电池易于恢复,最好用于小电流长时 间充电模式。 缺点:开始阶段电流过小,后期过大,时间长,析出的气体多,对板极冲击大, 效率不高。 免维护的电池不宜使用此方法,可用于长时间小电流的活化充电。 变型:分段恒流充电。
铅酸蓄电池基础知 识汇总
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铅酸蓄电池常见基本知识————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:铅酸蓄电池常见基本知识1、铅酸蓄电池的发展历史和现状2、阀控式铅酸蓄电池的定义3、阀控式铅酸蓄电池的分类4、阀控式铅酸蓄电池的基本原理5、阀控式铅酸蓄电池的性能参数6、阀控式铅酸蓄电池的自放电7、阀控式铅酸蓄电池的基本结构8、阀控式铅酸蓄电池的设计9、阀控铅酸蓄电池的充放电特性10、阀控式铅酸蓄电池容量的影响因素11、阀控铅酸蓄电池的失效模式12、阀控铅酸蓄电池的使用13、bosfa2V系列电池推荐使用条件及维护方式14、bosfa12V系列电池推荐使用条件及维护方式15、阀控密封蓄电池在维护过程中应注意的一些问题16、电池的安装过程、放电过程及注意事项17、相比同类产品的优势18、bosfa蓄电池的参数设置及维护管理铅酸蓄电池的发展历史和现状蓄电池是1859年由普兰特(Plante)发明的,至今已有一百多年的历史。

铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。

这是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。

到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。

然而,开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:①充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;②气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用。

近二十年来,为了解决以上的两个问题,世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净的绿色能源。

1912年ThomasEdison发表专利,提出在单体电池的上部空间使用铂丝,在有电流通过时,铂被加热,成为氢、氧化合的催化剂,使析出的H2与O2重新化合,返回电解液中。

但该专利未能付诸实现:①铂催化剂很快失效;②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出,电池内部仍有气体发生;③存在爆炸的危险。

60年代,美国Gates公司发明铅钙合金,引起了密封铅酸蓄电池开发热,世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。

1969年,美国登月计划实施,密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源,最后镉镍电池被采用,但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。

1969-1970年,美国EC公司制造了大约350,000只小型密封铅酸蓄电池,该电池采用玻璃纤维棉隔板,贫液式系统,这是最早的商业用阀控式铅酸蓄电池,但当时尚未认识到其氧再化合原理。

1975年,GatesRutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情况下,获得了一项D型密封铅酸干电池的发明专利,成为今天VRLA的电池原型。

1979年,GNB公司在购买Gates公司的专利后,又发明了MFX正板栅专利合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。

1984年,VRLA电池在美国和欧洲得到小范围应用。

1987年,随着电信业的飞速发展,VRLA电池在电信部门得到迅速推广使用。

1991年,英国电信部门对正在使用的VRLA电池进行了检查和测试,发现VRLA电池并不象厂商宣传的那样,电池出现了热失控、燃烧和早期容量失效等现象,这引起了电池工业界的广泛讨论,并对VRLA电池的发展前途、容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问,此时,VRLA电池市场占有率还不到富液式电池的50%,原来提到的“密封免推护铅酸电池”名称正式被“VRLA电池”取代,原因是VRLA电池是一种还需要管理的电池,采用“免维护”容易引起误解。

1992年,针对1991年提出的问题,电池专家和生产厂家的技术员纷纷发表文章提出对策和看法,其中DrDaridFeder提出利用测电导的方法对VRLA电池进行监测。

I.c.Bearinger从技术方面评述VRLA电池的先进性。

这些文章对VRLA电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。

1992年,世界上VRLA电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚洲国家电信部门提倡全部采用VRLA 电池;1996年VRLA电池基本取代传统的富液式电池,VRLA电池已经得到了广大用户的认可。

阀控式铅酸蓄电池的定义阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池),其基本特点是使用期间不用加酸加水维护,电池为密封结构,不会漏酸,也不会排酸雾,电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀),该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示),即当电池内部气压升高到一定值时,排气阀自动打开,排出气体,然后自动关阀,防止空气进入电池内部。

阀控式铅酸蓄电池的分类阀控式铅酸蓄电池分为AGM和GEL(胶体)电池两种,AGM采用吸附式玻璃纤维棉(Absorbed GlassMat)作隔膜,电解液吸附在极板和隔膜中,贫电液设计,电池内无流动的电解液,电池可以立放工作,也可以卧放工作;胶体(GEL)SiO2作凝固剂,电解液吸附在极板和胶体内,一般立放工作。

目前文献和会议讨论的VRLA电池除非特别指明,皆指AGM电池。

阀控式铅酸蓄电池的基本原理·阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来,放电时将化学能转化为电能从上面反应式可看出,充电过程中存在水分解反应,当正极充电到70%时,开始析出氧气,负极充电到90%时开始析出氢气,由于氢氧气的析出,如果反应产生的气体不能重新复合得用,电池就会失水干涸;对于早期的传统式铅酸蓄电池,由于氢氧气的析出及从电池内部逸出,不能进行气体的再复合,是需经常加酸加水维护的重要原因;而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用,同时抑制氢气的析出,克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。

阀控式铅酸蓄电池的氧循环原理阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计,AG或GEL电解液吸附系统,正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极,与负极海绵状铅发生反应变成水,使负极处于去极化状态或充电不足状态,达不到析氢过电位,所以负极不会由于充电而析出氢气,电池失水量很小,故使用期间不需加酸加水维护。

阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下:可以看出,在阀控式铅酸蓄电池中,负极起着双重作用,即在充电末期或过充电时,一方面极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而被氧化成一氧化铅,另一方面是极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应,由硫酸铅反应成海绵状铅。

在电池内部,若要使氧的复合反应能够进行,必须使氧气从正极扩散到负极。

氧的移动过程越容易,氧循环就越容易建立。

在阀控式蓄电池内部,氧以两种方式传输:一是溶解在电解液中的方式,即通过在液相中的扩散,到达负极表面;二是以气相的形式扩散到负极表面。

传统富液式电池中,氧的传输只能依赖于氧在正极区H2S04溶液中溶解,然后依靠在液相中扩散到负极。

如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通道移动,那么氧的迁移速率就比单靠液相中扩散大得多。

充电末期正极析出氧气,在正极附近有轻微的过压,而负极化合了氧,产生一轻微的真空,于是正、负间的压差将推动气相氧经过电极间的气体通道向负极移动。

阀控式铅蓄电池的设计提供了这种通道,从而使阀控式电池在浮充所要求的电压范围下工作,而不损失水。

对于氧循环反应效率,AGM电池具有良好的密封反应效率,在贫液状态下氧复合效率可达99%以上;胶体电池氧再复合效率相对小些,在干裂状态下,可达70-90%;富液式电池几乎不建立氧再化合反应,其密封反应效率几乎为零。

返回页首阀控式铅酸蓄电池的性能参数·开路电压与工作电压1.1开路电压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的正极的电极电势与负极电极电势之差。

1.2工作电压工作电压指电池接通负载后在放电过程中显示的电压,又称放电电压。

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 容量电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,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理论容量,额定容量,实际容量。

理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。

为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/1或Ah/kg。

实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。

它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah,其值小于理论容量。

额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。

3内阻电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。

内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。

电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和不断地改变。

欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度和温度都在不断地改变。

4能量电池的能量是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能,通常用瓦时(Wh)表示。

电池的能量分为理论能量和实际能量。

理论能量W理可用理论容量和电动势(E)的乘积表示,即W理=C理E电池的实际能量为一定放电条件下的实际容量C实与平均工作电压U平的乘积,即W实=C实U平常用比能量来比较不同的电池系统。

比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,单位分别是Wh/kg或Wh/l。

比能量有理论比能量和实际比能量之分。

前者指lkg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。

实际比能量为lkg电池反应物质所能输出的实际能量。

由于各种因素的影响,电池的实际比能量远小于理论比能量。

实际比能量和理论比能量的关系可表示如下:W实:W理·KV·KR·Km式中Kv-电压效率;KR-反应效率;Km—质量效率。

电压效率是指电池的工作电压与电动势的比值。

电池放电时,由于电化学极化、浓差极化和欧姆压降,工作电压小于电动势。

反应交通用性表示活性物质的利用率。

电池的比能量是综合性指标,它反映了电池的质量水平,也表明生产厂家的技术和管理水平。

5功率与比功率电池的功率是指电池在一定放电制度下,于单位时间内所给出能量的大小,单位为W(瓦)或kW(千瓦)。

单位质量电池所能给出的功率称为比功率,单位为W/kg或kW/kg。

比功率也是电池重要的性能指标之一。

一个电池比功率大,表示它可以承受大电流放电。

蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时的重要参数。

因为电池要与用电的仪器、仪表、电动机器等互相配套,为了满足要求,首先要根据用电设备要求功率大小来选择电池类型。

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