单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,阀控式密封铅酸蓄电池基础知识,SHANDONG LUNENG INTELLIGENCE TECHNOLOGY CO.,LTD.,1,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,电力工程中常用的为:GNG系列高倍率烧结式隔镍蓄电池,2,2、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.,3,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。,4,2、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。,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。,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。,5,5）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：,6,3、镉镍蓄电池的运行与维护,1）正常充电方法：通常采用恒流充电法，正常充电电流：,0.25C4(4h率容量)。采用电压观察法，若电压升至1.75V经1h后电压无显著变化，即可认为充电结束。,2）正常放电：一般是以8h放电率电流进行放电,放电电流 0.125C4。也有用5h放电率电流放电的。根据各种放电率放电时的终止电压确定放电终止时间。,3）中倍率镉镍蓄电池浮充电压为：1.42-1.45V/单体,高倍率镉镍蓄电池浮充电压为：1.36-1.39V/单体,浮充电流一般为：2-5mA/Ah,4)电解液的更换：,a、经过100次充、放电循环后，应更换电解液。,b、不经常使用的蓄电池，每年更换一次。,c、更换方法：,7,5）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。,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1.36-1.39V/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。,f、在任何情况下，都不允许有明火靠近充电的蓄电池。,8,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。,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。,通常以放电时间的长短表示标称容量。如C10、C20等。,恒流放电时：,9,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、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。,10,4)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，易于吸收氧气,2）阀控式蓄电池：内部压力特制的安全阀控制，易于气体的复合,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。,11,二、蓄电池的工作原理与特性,、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。,12,、几个重要原理性概念,）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”。,)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。,13,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。,）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。,、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,14,浮充电流的作用,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。,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 散热不利，其充电电压与温度关系密切,阀控密封铅酸蓄电池的充电电压具有负温度系数：,-3mV/。即温度每升高1，单格蓄电池充电电压将下降3mV。否则，易造成热失控。,15,热失控：充电时，蓄电池内部气体复合本身就是放热反应，使蓄电池内部温度升高，如浮充电压不变，充电电流将增大，析气量增大，促使温度升的更高，而由于结构原因不易散热，将造成热失控。,关于温度补偿采样点的选取：,新的阀控密封铅酸蓄电池的开路电压为：2.18V。,16,三、影响阀控密封铅酸蓄电池使用寿命的因素,1、影响使用寿命的因素,2、早期容量损失的三种现象,17,3、两类阀控密封铅酸蓄电池的比较,AGM,超细玻璃纤维隔板,GFL,胶体电池,结构、工艺,超细玻璃纤维隔板、贫液设计、硫酸水溶液、密度1.29-1.31g/cm,硅溶胶和硫酸、富液设计,密度1.26-1.28g/cm,放电容量,比普通铅酸蓄电池要低10%左右,接近普通铅酸蓄,内阻及放电能力,低内阻特性、大电流放电能力强,内阻比AGM大、电流放电能力很好,热失控,导热性差、热容量小、易发生热失控现象,有较大的热容量和散热性、不易发生热失控现象,使用寿命,一般较AGM寿命长,18,第四节 阀控密封铅酸蓄电池的检测与维护,一、阀控铅酸蓄电池检测的基本判据,1、电压偏差值：浮充状态下：单体电压50mV,开路状态下：单体电压30mV,2、新（良好）蓄电池内阻：20-30m。当内阻大于80m时，需对蓄电池进行活化。,3、a、蓄电池内阻与测试接触电阻在一个数量级（m）。测试内阻不可用万用表的电阻挡。,b、用浮充状态下的内阻，判断蓄电池的容量不是很想。,c、蓄电池内阻跟容量之间没有严格的数学关系。但蓄电池内阻的变化在一定程度上可以反映蓄电池的好坏。蓄电池在荷点状态高于50%时，其内阻基本不变，但当蓄电池容量低于50%时，其内阻迅速升高。,19,二、蓄电池检测的基本方法,1、蓄电池电压巡检法：在放电状态下，巡检蓄电池的单体电压，找出端电压下降最快的蓄电池。,2、蓄电池温度检测：在充电状态下，巡检蓄电池的单体温度，找出温升最快的蓄电池。,3、电导测试法：蓄电池的容量越小，电导越小。通过记录放电电导随容量变化的曲线，根据蓄电池厂家提供的数据，查找出蓄电池的实际熔量。,三、落后蓄电池容量的恢复,在浮充运行下的阀控铅酸蓄电池组中，当有蓄电池端电压偏低时，可采取充-放-充的方式均衡充电，2-3次。如仍不能恢复，则可以单独对落后的蓄电池进行均衡充电2-3次，使其恢复标称容量。否则，该蓄电池已损坏，需进行更换。,20,第五节 阀控密封铅酸蓄电池的应用及维护,蓄电池的运行质量由三方面决定,一、蓄电池的安装,1、蓄电池安装前必须彻底地检查蓄电池的外壳。对于有润状的可疑点，可用万用表一端连接蓄电池的端柱，另一端接湿润处，如果电压为零说明无破裂。如大于零说明该处存在酸液，要进一步检查。,2、蓄电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方。避免阳光直射。蓄电池之间距离一般大于50mm，以便散热良好。,3、安装前，应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔。逐个检测蓄电池的开路电压。一般要在3个月以内投入使用。否则，应先均衡充电。,21,5、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。,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。,二、阀控密封铅酸蓄电池的技术维护,1、日常维护,1）要做到日常管理工作的周到、细致和规范性，保证蓄电池及充电装置处于良好的运行状态，尽可能使蓄电池运行在最佳温度范围内。,2）保持蓄电池室和蓄电池本身的清洁。日常检查的项目有：,22,a、检测蓄电池两端电压,b、检测蓄电池的工作温度,c、检测蓄电池连接处有无松动、腐蚀现象、连接条的压降,d、检测蓄电池外观是否完好，有无外观变形和漏液。,e、极柱、安全阀周围是否有酸雾析出。,f、安装完好的蓄电池极柱应涂上中性凡士林，防止腐蚀极柱，定期清洁，以防蓄电池绝缘降低。,3）对蓄电池做好标示，定期测量并做好记录,4）发现异常蓄电池时，应及时采取相应的方法恢复或修复，不能修复的要更换,23,2、定期检查,1）月度检查和维护,a、测量和记录蓄电池室内环境温度,b、检查蓄电池的清洁度、端子的损伤痕迹，外壳及壳盖的损坏或过热痕迹。,c、检查壳盖、极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾析出。,d、蓄电池外壳和极柱的温度。,e、蓄电池组的浮充电压、浮充电流。,2）每半年检查 检测单体蓄电池的端电压和内阻，若内阻大于80m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,24,2）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