电池培训:蓄电池基础、应用与维护
49页1、阀控式密封铅酸蓄电池基础知识培训,SOCOMEC UPS培训,Part I:蓄电池基础 Part II:蓄电池应用,提 纲,Part I:蓄电池基础 蓄电池概念,当两种金属(通常是性质有差异的金属)浸没于电解液之中,它们可以导电,并在两极之间产生一定电动势,1.电池定义,电池的分类,原电池(一次电池):放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生 蓄电池(二次电池):放电后能用充电的方式使内部活性物质再生,把电能存储化为化学能,电池的分类,按电解液种类分类: 碱性电池:氢氧化钾 (碱性锌锰电池,镉镍电池,氢镍电池) 酸性电池:硫酸水溶液 (铅酸电池) 中性电池:盐溶液 (锌锰干电池,海水激活电池) 有机电解液电池:有机溶液 (锂电池,锂离子电池),电池的分类,按工作性质和储存方式分类: 一次电池。又称原电池 (锌锰干电池,锂原电池) 二次电池。既蓄电池 (氢镍电池,锂离子电池,镉镍电池) 燃料电池:活性材料在电池使用时加入 (氢氧燃料电池) 储备电池:电池使用时加入电解液 ( 海水激活电池),电池的分类,按电池的极板材料分类 锌系列电池: 锌锰电池,锌银电池,镍系列电池 铅系列电池: 铅酸
2、电池,锂系列电池,锂镁电池 二氧化锰系列电池: 锌锰电池,碱锰电池 空气(氧气)系列电池: 锌空电池,蓄电池的分类,按电池用途分类: 启动型蓄电池:柴油机、发动机及照明 固定型蓄电池:通讯、发电厂、计算机,自动控制的保护 牵引型蓄电池:车、叉车、铲车 铁路用蓄电池:铁路内燃机车、电力机车、客车的启动、照明的动力 储能用蓄电池:风力、太阳能发电,常用蓄电池的基本概念,铅酸蓄电池: 产生于1859年,应用最广泛 富液式电池(FLOODED BATTERY) 特点:寿命长、一致性好、浮充压差小 缺点:需要维护、有酸雾溢出 阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA) 特点:免维护、无泄漏、自放电小、结构紧凑、抗震动、高低温性能好、无记忆效应 发展产品胶体阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA) 属于富液式电池, 开口排气式 (or “wet type” or “open vented type”), 阀控(密封)式 (Valve Regulated Lead-Acid Battery),铅酸蓄电池两种基本类型,开口排气式 较早的技术 需要单独的电池房 定期维护 需要额外的安全防护 贮存使用保持直立状态 接线数量
3、可能较大,两类蓄电池比较,阀控式VRLA 氧气复合技术 可直接在办公环境中使用 低维护“免维护” 滤酸防爆,较安全 贮存使用可为任意方向 可在负载内部或邻近使用, 阀控式铅酸蓄电池已于许多使用领域取代了开口排气式,VRLA电池分类比较,AGM电池 高比能(按体积或重量) 可快速充电 可适应低温运行环境 中等深度放电 高温影响,GEL电池 适合深循环放电 可适应高温运行环境 适于小电流放电模式 早期无氧复合反应 氧气通道的随机性, AGM-Absorbent Glass Mat,其他类型的蓄电池,镉镍蓄电池(Cd-Ni) 正极为氧化镍,负极为海绵状金属镉 金属氧化物镍蓄电池 锌镍蓄电池 锌银蓄电池 锂离子蓄电池,蓄电池常用技术术语,充电 放电 浮充放电 电动势 端电压 容量(C24/C20/C10/C8/C3/C1) 蓄电池的理论容量、实际容量、标重容量 电量效率 自由放电率 使用寿命 放电率(时间、电流) 放电终止电压,6个单体=12 V铅酸蓄电池,正极:二氧化铅(PbO2) 负极:绒状铅(Pb) 电解液:硫酸(H2SO4)溶液,蓄电池通过串联获得所需电压; 通过并联获得所需容量。,铅
4、酸蓄电池的概念,构成2V 电动势单体,蓄电池工作原理“双硫酸盐”理论,“Double sulfate”theory, 电解液中硫酸不仅是导电用之电解质也是反应之反应物 阳极的PbO2与阴极的Pb于放电反应后皆产生PbSO4,正极物质反应及变化,放电 PbO22H2SO4Pb PbSO42H2OPbSO4 充电,discharge PbO22H2SO4Pb PbSO42H2OPbSO4 charge,负极物质反应及变化,电池充电后期电极反应,正极板(Positive Plate) 2H2O O2 (oxygen gas) + 4H+ + 4e- 负极板(Negative Plate) 4H+ + 4e- 2H2 (hydrogen gas),VRLA 电池氧气复合反应, VRLA 电池内含不流动电解液 VRLA Cell with Immobalized Electrolyte,限制正极容量,当吸收正极板产生的氧气而消耗的海绵状铅的量与 容量过剩的负极板充电生成海绵状铅的量 二者达到平衡状态时,便实现了电池的密封,Part I:蓄电池基础 蓄电池结构、组成,蓄电池外观结构,铅酸蓄电池内部
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