蓄电池内阻与容量之间的关系其中有两种含义:
电池内阻跟额定容量的关系,以及同一型号电池的内阻跟荷电态SOC的关系。十多年前人们曾经试图利用阀控密封铅酸蓄电池内阻(或电导)的变化去在线检测电池的容量和预测电池寿命,但却未能如愿;人们对动力电池的大电流放电能力提出了越来越高的要求,这就要求尽可能降低电池内阻。因而本文将进一步探索和阐明一些常用蓄电池内阻与容量之间的内在关系。
科士达蓄电池的失效研究对于电源系统的安全运行具有重要的意义,我们对这一问题进行一下概要的讨论,以使读者对这一问题有一个概要的认识。
1.1电池失水
铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物质减少,从而使电池的容量降低而失效。
铅酸蓄电池密封的难点就是时水的电解。当达到一定电压时(一般在2.30V/单体以上)在蓄电池的正极上放出氧气,负极上放出氢气。一方面释放气体带出酸雾污染环境,另一方面电解液中水份减少,必须隔一段时间进行补加水维护。阀控式铅酸蓄电池就是为克服这些缺点而研制的产品,其产品特点为:
(1)采用多元优质板栅合金,提高气体释放的过电位。即普通蓄电池板栅合金在2.30V/单体(25℃)以上时释放气体。采用优质多元合金后,在2.35V/单体(25℃)以上时释放气体,从而相对减少了气体释放量。
(2)让负极有多余的容量,即比正极多出10%的容量。后期正极释放的氧气与负极接触,发生反应,重新生成水,即O2+ 2Pb→2PbO,PbO + H2SO4→H2O +PbSO4使负极由于氧气的作用处于欠充电状态,因而不产生氢气。这种正极的氧气被负极铅吸收,再进一步化合成水的过程,即所谓阴极吸收。
(3)为了让正极释放的氧气尽快流通到负极,必须采用和普通铅酸蓄电池所采用的微孔橡胶隔板不同的新超细玻璃纤维隔板。其孔率由橡胶隔板的50%提高到90%以上,从而使氧气易于流通到负极,再化合成水。另外,超细玻璃纤维板具有吸附硫酸电解液的功能,因此阀控式密封铅酸蓄电池采用贫液式设计,即使电池倾倒,也无电解液溢出。
(4)采用密封式阀控滤酸结构,使酸雾不能逸出,达到安全、保护环境的目的。
在上述阴极吸收过程中,由于产生的水在密封情况下不能溢出,因此阀控式密封铅酸蓄电池可免除补加水维护,这也是阀控式密封铅酸蓄电池称为免维电池的由来。
阀控式密封铅酸蓄电池均加有滤酸垫,能有效防止酸雾逸出。但密封蓄电池不逸出气体是有条件的,即:电池在存放期间内应无气体逸出;充电电压在2.35V/单体(25℃)以下应无气体逸出;放电期间内应无气体逸出。但当充电电压超过2.35V/单体时就有可能使气体逸出。因为此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收,压力超过某个值时,便开始通过单向排气阀排气,排出的气体虽然经过滤酸垫滤掉了酸雾,但必竟使电池损失了气体,所以阀控式密封铅酸蓄电池对充电电压的要求是非常严格的,不能造成过充电。
正确的使用蓄电池
(1)安装电池,使电池的极性标记(“+”和“-”)和用电器具的标记对应。如果电池被不地反向安装到用电器具中,则可能发生短路或充电,导致电池温度的迅速升高。
(2)切勿短路电池。当电池的正负极通过外部物质实现电接触,电池就短路了,例如放在口袋中的无外包装电池就会因与钥匙或硬币等金属材料接触而产生短路。
(3)不要试图对电池充电。对不能充电的原电池进行充电,会使电池内部产生气体和热量。
(4)不要对电池强制放电。电池被强制放电时,其电压将会低于设计性能并在电池内部产生气体。
(5)不要将新旧电池或是不同型号、品牌的电池混用。当需要更换电池时,应同时用同品牌、同型号、同批次的新电池更换所有的电池。当不同品牌和型号的电池或是新旧不同的电池共同使用时,由于不同电池之间电压或容量的不同,部分电池会发生过放电。
(6)不要加热或直接焊接电池。电池被加热或焊接时,热量会造成电池内部发生短路。
(7)不要拆解电池。电池被拆解或分开时,电池组分之间有可能发生接触,从而导致短路。
(8)不要使电池变形。不要对电池进行挤压、戳穿或其他形式的损伤,这些滥用往往会导致电池发生短路。
(9)不要将电池放入火中。将电池放入火中时,热量的集聚会导致爆炸和人身伤害,除了合适的可控制的焚烧处理方式外,不要试图烧毁电池。
(10)不要让儿童接触电池或是在没有成人监督的情况下更换电池。那些有可能被吞咽的电池应尽量避免让儿童接触,特别是那些能放入图中所示的摄食量规内的电池。一旦某人摄食了电池,应立即寻求医生帮助。
(11)不要密封或改变电池。密封电池或是其他形式的改变电池,会使电池的安全阀被堵塞,从而当电池内部产生气体时不能及时排出。如果认为必须改变电池,则应尽量获得制造商的建议。
(12)对于不用的电池,应以它们的原始包装进行保存,并尽量远离金属物质,如果包装已打开,则应有序排放,不要混乱堆放。无包装的电池和金属物质混放在一起时,有可能使电池发生短路。避免这种情况发生的好办法就是它们的原始包装来保存不用的电池。
(13)除非是用于紧急情况,对于长期不用的电池应尽量从用电装置中取出。当一个电池达不到满意的效果或是可以预计长期不使用,则将其从装置中取出是有益的,尽管目前市场上的电池都带有保护性外壳或是以其他方式来控制漏液,但是一个部分或是完全用完的电池还是会比一个没用过的电池更容易漏液。
当电池发生短路或是上述的其他情况时,电池内部就会产生气体及热量,如果电池的安全阀工作正常,电池就会发生排气和漏液,有可能导致用电器具的损坏。如果电池的安全阀不能正常工作,电池内部产生的气体不能及时排出,集聚在电池内,就会引起电池爆炸、着火,从而导致财产损失及人身伤害事故的发生。
延长蓄电池容量及寿命的办法
合理的充电管理制度
精确的充电制度是保证电池优秀性能和运行寿命的前提。一般讲蓄电池组运行充电方式有两种:一是浮充充电方式;二是均衡充电方式。
为延长蓄电池的寿命,对电池组中要定期或者必要时对蓄电池组进行均衡充电,并且定期开直流油泵对电池组放电。
杜绝不合理的充电管理制度导致电池组运行长期亏电、充电不足、容量早期损失。如电池组浮充电压设置低,导致电池组浮充充电不足,电池组放电时放不出额定容量,过低导致电池组亏电,不能满足自放电和氧循环的需要,过高会使电解液损失,缩短电池寿命。再就是均衡充电制度贯彻没有得到落实,不论运行实际情况或运行时间长短均采用浮充充电方式,浮充电流小不能完成和满足电池组放电后的补充电,因而造成电池组充电不足,导致电池组达不到额定容量,使电池负极栅板硫酸化。
蓄电池的主要部件
1、极板是蓄电池的核心部件,是蓄电池的“心脏”,分为正极板、负极板。
2、隔板的作用是隔离正、负极板,防止短路,可称为“第三电极”。它作为电解液的载体,能够吸收大量电解液,起到离子良好扩散(离子导电)的作用。对密封免维护蓄电池而言,隔板还作为正极板产生氧气到达负极板的“通道”,使其顺利地建立氧循环,减少水损失。采用超细玻璃纤维,是隔板式蓄电池实现免维护的关键所在。
3、电解液主要由纯水与硫酸组成,配以一些添加剂混合而成。
主要作用:一是参与电化学反应,是蓄电池的活性物质之一;二是起导电作用,蓄电池使用时通过电解液中离子的转移,起到导电作用,使化学反应得以顺利进行。
4、安全阀是蓄电池关键部件之一,位于蓄电池顶部,它有四个作用:
(1)安全作用,即当蓄电池使用过程中内部产生的气体气压达到安全阀压力,开阀将压力释放,防止产
(2)密封作用,当蓄电池内压低于安全阀的闭阀压力时安全阀关闭,防止内部气体酸雾往外泄露,同时也防止空气进入电池造成不良影响。
为做好蓄电池维护工作,我们应了解蓄电池的各种运行状态及其使用寿命。根据不同的运行状态,可将蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。影响蓄电池寿命的因素有以下几点:
1. 环境温度:过高的环境温度是导致密封免维护电池使用寿命缩短的重要原因。一般环境温度控制在25℃左右,当温度增加1℃,就会导致电池的实际使用寿命缩短一半。而温度太低,也会使蓄电池容量下降,温度每下降1度,其容量则下降1%。可见温度直接影响了蓄电池的使用寿命。
2. 过充电:蓄电池充电时间过长或者充电电压过高对正常的电池造成过充,将不可避免的造成电池失水、电解液干枯,从而减少了蓄电池的正常使用寿命。
3. 过放电:蓄电池放电到终止电压后继续放电称为过放电,过放电时间越长,其循环使用次数就越少,按厂家的数据,当电池放电深度为100%时,电池实际使用寿命约为200~250次充放电循环;放电深度为50%时,电池实际使用寿命约为500~600次充放电循环。
4. 长期处于浮充状态:蓄电池(组)长期处于浮充电状态,使得电极被厚厚的氧化膜所覆盖,造成电池的阳极极板钝化,电池的内阻急剧增大,电池的实用容量大大低于其标称容量。
蓄电池经常过量充电,即使充电电流不大,但电解液长时间“沸腾”,除了活性物质表面的细小颗粒易于脱落外,还会使栅架过分氧化,造成活性物质与栅架松散剥离。
科士达蓄电池是科士达科技股份有限公司推出的代表性蓄电池产品,成立十五年来,科士达公司凭借研发、产品、服务、产能规模等方面的领先综合优势,产品广泛应用于政府、金融、通信、教育、交通、气象、广播电视、工商税务、医疗卫生、能源电力等各个行业领域,为包括各省政府电子政务工程、银行系统金融电子化工程、国家金税工程、国家新一代天气雷达网、国家广电总局“村村通”工程、教育部“西部大学校园网”、全国农村中小学远程教育工程、全国农村党员远程教育工程、中石化加油IC卡工程、青藏铁路、2008北京奥运会、第十一届全国运动会、第24届世界大学生运动会等在内的一大批国家重点工程提供高可靠电力保护,全力护航中国信息化建设事业。
科士达蓄电池产品特点:
1、 免维护电池: 采用独特的气体再化合技术(GAS RECOMBINATION)技术。不必定期补液维护。减少用户使用的后顾 之忧
2、 安全可靠性高: 采用自动开启、关闭的安全网(VRLA),防止外部气体被吸入蓄电池内部而保护蓄电池性能,同时可 防止因充电等产生的气体而造成内压异常是蓄电池遭到破坏。全密闭电池在正常浮充情况下不会有电解液 及酸雾排出,对人体无害。
3、 使用寿命长: 在20°C环境下,FM系列电池浮充寿命可达3-5年,FML系列电池浮充寿命可达5-8年,GFM系列电池 浮充寿命可达10-15年。
4、 安装使用方便: 全新的顶部和侧位连接方式,方便用户以各种方式连接电池,极大的减少安装的工作量和危险性
5、 自放电率低: 采用优质的铅钙多元合金,降低了蓄电池的自放电率,在20°C的环境温度下,Kstar蓄电池在6个月 内不必补充电即可使用。提高电池的使用效率
6、 适应环境能力强: 可在-20°C--+50°C的环境温度下均使用,适用于沙漠、高原性气候。可用于防暴区的特殊电源
7、 放置随意性强: 特别隔膜(AGM)牢固吸附电解液使之不流动。电池无论立放或卧放均不会泄露,保证了正常使用。
8、 绿色无污染:蓄电池房不需要有耐酸防腐措施,可与电子仪器设备同置一室
9、全新FML系列电池有更长的使用寿命
采用铅锡多元特殊正极合金,比传统的铅钙合金耐腐性更强,循环寿命更优越。
优化珊格放射形设计,具有更强劲的输出功率。
独特的铅膏配方及制造工艺,充分利于4BS的形成,确保电池具有较长的5-8年浮充使用寿命。
添加剂的合理使用。使PCL(容量早期损失)得以更好的解决。
铜芯镀银端子及特别设计,更加方便连接,保证极佳的电气性能科士达蓄电池。
在使用UPS供电系统的过程中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料表明,因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS电源系统故障率,有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外,应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池:
(1) 保持适当的环境温度。影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度,一般电池生产厂家要求的优秀环境温度是在20℃~25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定,环境温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是阀控式密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。
(2) 定期充电放电。UPS电源系统中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制计算机等电子设备的使用台数。一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内,蓄电池就不会出现过度放电。
UPS因长期与市电相连,在供电质量高、很少发生停电的使用环境中,蓄电池会长期处于浮充电状态,时间长了就会造成电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短使用寿命。因此,一般每隔2~3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时以上。
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② 安装总图
③ 外购件说明书及制造厂家
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4、 服务原则:产品保修期为一十二个月,在保修期内供方将免费维修和更换属质量原因造成的零部件损坏,保修期外零部件的损坏,提供的配件只收成本费,由需方人为因素造成的设备损坏,供方维修或提供的配件均按成本价计。
在保修期外我公司技术人员每年不少于三次回访调查用户使用情况。
它用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,生成硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电,它的单体电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池,最常见的是6V,其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。
北京金业顺达科技有限公司主营:山特UPS电源 松下蓄电池 理士蓄电池 艾默生ups电源,通过深入考察用户的供电环境,量身定做出电源系统方案;通过专业的工程服务,充分的发挥电源系统的性能,使得电源系统的可用性和有效性得到了保障。北京金业顺达科技有限公司为众多的交通通讯、发电、配电、遥控及交通工程、保安电力供应、医院、机场、金融,教育。、数据工程系统、讯号及安全照明等提供电源系统设备和服务,获得了客户广泛认可和好评,在行业内取得了不俗的业绩和声誉。公司拥有专业的销售和服务队伍。60%的员工拥有三年以上的电源系统专业从业经验,以人为本,敬业进取,周全服务,成久取信是公司员工为用户提供完美服务和坚定信念。100%原装正品,3年质保,三年之内如有任何质量问题,都由本公司自己全部承担。公司一贯坚持“质量,用户至上,优质服务,信守合同”的宗旨,凭借着高质量的产品,良好的信誉,优质的服务,产品畅销全国近三十多个省、市、自治区。