铅酸蓄电池基础知识上课讲义.ppt

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1、铅酸蓄电池基础知识2阀控式密封铅酸蓄电池的定义阀控式密封铅酸蓄电池的英文名称为ValveRegulatedLeadAcidBattery(VRLA)。蓄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，单向安全阀自动开启释放气体。当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池内部。蓄电池在使用寿命期间，正常使用情况下无需补加电解液。蓄电池具有防爆、防酸雾、耐过充电能力。VRLA蓄电池的分类AGM电池：AbsorbedGlassMat采用吸附式玻璃纤维作隔膜，电解液吸附于极板和隔膜，电池内无流动电解液。AGM电池可以立式或卧式安装。GEL电池：胶体电池采用SiO

2、2作凝固剂。电解液吸附于极板和胶体内，胶体电池一般立式安装。常识备注：VRLA蓄电池一般情况下都是指AGM电池，胶体电池都需特别指明3阀控式密封铅酸蓄电池电化学反应原理PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2OVRLA电池电化学反应原理：充电时将电能转换为化学能，放电时将储存在电池内的化学能转化为电能释放给外在系统。VRLA电池能够在电池内部对氧气再复合利用，并抑制氢气析出。VRLA蓄电池又称“贫液蓄电池”。蓄电池采用负极板富余容量设计,使氢气析出时电位提高,使正极出现氧气先于负极出现氢气。充电时,正极析出的氧气,通过玻璃纤维隔板传送到负极表面与氢气结合为水，从而有效控制水的电

3、解,减少电解液的消耗，因此失水量很小，所以无需加水加酸。充电放电4构成VRLA铅酸蓄电池的主要部件：正负极板、隔膜、电解液、安全阀、电池壳与电池盖端子、连接条、极柱等零件Euroba12V系列电池剖面图Euroba2V系列电池剖面图5VRLA蓄电池的设计：板栅合金的选择：板栅的功能是支撑活性物质并传输电流。它通常是铅或铅基合金制成的栅栏片状物，使活性物质固定于其中。备注：参加电池反应的活性物质Pb和PbO2是疏松的多孔性物质需要载体固定。正板栅要求具有自放电小和耐腐蚀的特点。所采用的合金各异，常用的有Pb-Ca、Pb-Ca-Sn、Pb-Ca-Sn-Al和Pb-Ti-Ge合金。负板栅一般

4、采用Pb-Ca合金，尽量减少析氢量。正极板图负极板图6VRLA蓄电池的设计：隔膜的选择：VRLA电池采用的是AGM（玻璃纤维棉）隔膜。主要具有以下特征：优良的耐酸性能和抗氧化能力厚度均匀、无针孔、无机械杂质材料孔径小、孔率高优良的吸附性能，保留电解液能力强电阻小具有一定强度，保证工艺上的可操作度杂质少、铜铁含量低AGM隔膜PVC隔膜7VRLA蓄电池的设计：壳盖结构设计和材料的选择：强度设计：电池外壁在过盈装配和承受内气压时不应有明显气胀变形。ABS和PVC外壳厚度为8-10mm,PP材料应加钢壳加固。散热设计：要求外壳散热面积大、材料导热性能好盖上极柱密封设计：关键工艺技术，不同制造商

5、不尽相同。壳盖密封和极柱密封结构:热封：最可靠的密封方式，PP材料一般采用热封。胶封：ABS、PVC材料一般采用胶封，技术关键在于选用合适的环氧树脂。ABS槽盖配合操作图ABS槽盖配合图8VRLA蓄电池的设计：电解液的选择：VRLA电池电解液中H2SO4的含量按理论值1.5倍计算电解液比重一般为1.3g/ml安全阀的要求：安全阀是关键部件影响电池寿命、一致性和安全性。可分为帽式、柱式和伞形安全阀。单向开阀单向密封，防止空气进入电池内部同一组电池各个安全阀间的开闭压力差不应超过平均值的20%寿命不低于15年具有虑酸功能，可防止酸与酸雾从安全阀排气口排出隔爆，当电池外部遭遇明火是电池内部不

6、应引爆抗震，运输和使用期间，不会因为震动和多次开闭而松动失效耐酸耐高低温9VRLA蓄电池的性能参数：开路电压与工作电压：开路电压：电池在开路状态下的端电压。开路电压=正极电极电势–负极电极电势工作电压：也叫放电电压，指电池接通负载后放电过程中显示的电压。初始电压是指电池放电开始的工作电压。电池容量：电池在一定条件下所能给出的电量称为电池的容量（符号：C单位：Ah/mAh)。额定容量也叫保证容量，按有关标准保证电池在一定放电条件下应该放出的最低限度容量比容量是单位体积或单位质量电池所能给出的电量，其单位为Ah/Kg或Ah/l。可以用于比较不同系列的电池。电池内阻电池内阻包括：欧姆内阻和极

7、化内阻。内阻的存在使电池放电时的端电压<电池的电动势和开路电压，充电时端电压高于电动势和开路电压。内阻值不是常数。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度增加而非线性变大。10VRLA蓄电池的性能参数：能量：电池的能量：一定放电条件下蓄电池所能给出的电能。单位：Wh瓦时比能量：电池单位质量或单位体积所能输出的电能。单位：Wh/Kg比能量反映了电池活性物质的利用率，同时也反映了电池的质量水平和制造商的技术和管理水平。功率和比功率：功率是指电池在一