低气压、低温环境下电池选择与维护

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1、低气压、低温环境下电池选择与维护1.引言随着计算机技术和自动化技术的快速发展，生活中需要稳定供电系统的场合越来越多，同时对供电系统的可靠性和持久稳定性要求也与日俱增。蓄电池作为一个稳定的电源系统，其应用范围也越来越广，比如计算机网络系统、通信器材和电力电子设备。因此，蓄电池的选择与维护越来越受到人们的重视，特别是在极端条件下蓄电池的选择与维护。1.1论题的来源随着现代移动通信技术的快速发展，通信网络规模的逐渐扩大，通信基站的建设越来越广泛，蓄电池作为通信基站供电系统的重要组成部分，在通信基站电源系统建设中具有举足轻重的地位，选

2、择合适的蓄电池电源，并对其实施科学的维护是蓄电池电源发挥作用的基石，蓄电池电源的工程运用在通信基站的建设与维护过程中将发挥越来越重要的作用，特别是在我国偏远山区，其环境恶劣，蓄电池的维护工作更是重中之重。图1-1为通信蓄电池供电系统整体框图。图1-1为通信蓄电池供电系统整体框图蓄电池是保障通信设备不间断供电的核心设备，通信设备对供电质量的要求决定了对蓄电池设备的要求：(1)使用寿命长从投资经济性考虑，蓄电池的使用寿命必须与通信设备的更新周期相匹配，即10年左右。蓄电池的使用寿命与蓄电池工作环境以及循环充放电的频次有关，充放电频

3、率越高，蓄电池使用寿命越短。(2)安全性高蓄电池电解质为硫酸溶液，具有强腐蚀性。此外，对于密封蓄电池，蓄电池的电化学过程会产生气体，增加蓄电池内部压力，压力超过一定限度时会造成蓄电池爆裂，释放出有毒、腐蚀性气体、液体，因此蓄电池必须具备优秀的安全防爆性能。一般密闭蓄电池都设有安全阀和防酸片，自动调节蓄电池内压，防酸片具有阻液和防爆功能。1.2研究目的及意义我国是一个人口大国，同时面积巨大。警用多且分布广泛，因此需要大量的蓄电池系统为止供电。合理的选择蓄电池不仅可以节约电能、减少资源的浪费，而且可以提高人们的生活质量。正确的维护

4、蓄电池可以减少它的更新换代，降低环境污染，促进经济发展，更是响应了我国十二五规划。因此，合理的选择和维护蓄电池有着巨大的意义。1.3蓄电池种类与工作原理(化学方程式等重要资料)、组成结构（1.带图，2.什么电解液，）(1)蓄电池的工作原理蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。把填满海绵状铅的铅板作为负极，把填满二氧化铅的铅板作为正极，并用稀硫酸（1.28%）作为电解质。充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。蓄电池在放电时，负极是金属铅，发生氧

5、化反应，被氧化为硫酸铅；正极是二氧化铅，发生还原反应，被还原为硫酸铅。用直流电充给电池充电时，正极生成铅，负极生成二氧化铅。切断电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复放电、充电的电池，又叫二次电池。它的电压是2V，通常是把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是12V的电池组（6个铅蓄电池串联成）。铅蓄电池在使用一段时间后硫酸浓度增加，需要补充蒸馏水，使电解质保持含在22～28%的稀硫酸。放电时，电极反应为：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O；其特征为：单格电池电压降到

6、终止电压和电解液密度下降到最小许可值，如图1-2所示。图1-2放电过程图1-3充电过程充电时，负极反应：Pb+SO42--2e-=PbSO4；其特征为：电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态和电解液密度和端电压上升到规定值，且2～3小时保持不变，如图3所示。总反应：PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O（向右是放电，向左是充电）；(2)蓄电池的组成蓄电池有以下几部分组成：极板、隔板、电解液、壳体和极柱。如图1-2所示。极板：极板是蓄电池得核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极

7、板分正极板和负极板，由栅架和活性物质组成。栅架的作用固结活性物质。栅架一般由铅锑合金铸成，具有良好导电性、耐蚀性和一定机械强度。铅占94%，锑占6%。加入锑是为了改善力学强度和烧铸性能。为了增加耐腐蚀性，加入0.1%~0.2%的砷，提高硬度与机械强度，增强抗变形能力，延长蓄电池使用寿命。图1-2铅蓄电池蓄结构隔板：隔板插放在正、负极板之间，防止正负极板互相接触造成短路。隔板耐酸、具有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。微孔塑料隔板孔径小、孔率高和成本低，因此被广泛采用。电解液：电解液在蓄电池

8、的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例混合而成，其密度一般为1.23~1.31g/cm3。电解液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿命有重要影响，一般工业用硫酸和普通水中，含有铁、铜等有害杂志，绝对不能加入到蓄电