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蓄电池知识培训,一、蓄电池基础知识,电池是一种把氧化还原反应所释放出来的能量直接转变成低压直流电能的装置。1.分类原电池：一次电池(干电池),其活性物质用尽后不能用充电的方法恢复.蓄电池:：二次电池(可充电电池)，其活性物质消耗尽后可利用充电的方法使之恢复，电池可循环使用。燃料电池：(连续电池)使用燃料作为电池活性物质的电池。2.专业术语2.1充电从外电路给蓄电池输入电能并转换为蓄电池的化学能的过程。2.2放电放电是指蓄电池从化学能转换为电能并供给外电路的过程。2.3放电深度指蓄电池放出容量与额定容量的比值，常用DOD代表，以百分数计，60%DOD即表示放电深度为60%，也就是放出了额定容量60%的电量。,2.4开路电压电池在开路状态下的端电压称为开路电压，电池的开路电压在数值上接近电池的电动势。2.5工作电压工作电压指电池接通负荷后在放电过程中显示的电压，又称负荷(载)电压或放电电压。2.6标称电压标标称电压也称公称电压，是用来鉴别蓄电池类型的电压近似值，或者说是在规定条件下电池工作的标准电压。不同体系的标称电压为：铅酸蓄电池2.0V；碱性蓄电池1.2V；锌银蓄电池1.5V；氢镍蓄电池1.2V。电池的标称压是由电极材料的电化学性质决定的，与电池尺寸重量无关。2.7终止电压 终止电压指电池放电时电压下降到不宜再继续放电时的最低工作电压。2.8容量 电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量，以符号C表示。常用的单位为安培小时(Ah)或毫安时(mAh)。2.9实际容量实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah，其值小于理论容量。,2.10理论容量理论容量是活性物质的质量按法拉弟定律计算而得的最高理论值。2.11额定容量额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电池在一 定的放电条件下应放出的最低限度的容量。2.12标称容量（Nominal capacity）：标称容量也叫公称容量，是用来鉴别电池适当的近似安时值，只标明电池 的容量范围而没有确切值，因为在没有指定放电条件下，电池的容量是无法确 定的。2.13放电速率 放电速率简称放电率，常用时率和倍率表示。时率是以放电时间表示的放 电速率，即以某电流放电至终止电压所经历的时间。倍率是指电池放电电流的 数值为额定容量数值的倍数。2.14内阻电流通过电池内部时受到阻力，使电池的电压降低，此阻力称为电池的内 阻，单位为或m。,2.15功率电池的功率是指电池在一定放电电制度下，于单位时间内所给出能量的大小，单位为W(瓦)或kW(千瓦)。2.16使用寿命电池的使用寿命是指电池在规定条件下的有效寿命期限。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。2.17恒流充电恒流充电是指充电时自始至终(或各阶段)以恒定不变的电流进行充电的方式。2.18恒压限流充电恒压限流充电也就是我们现在常说的恒压充电，是对电池给予恒定的电压且限定初始最大充电电流的充电方式。2.19均衡充电均衡充电实际是用较高的电压且限定初始最大充电电流的充电方式，以下情况需要进行均衡充电：1浮充运行的整组电池出现不均衡时；2蓄电池放电后；3放电后未能及时进行充电时；4发现有个别电池电压偏低，全组电池产生差别时,二、阀控式密封铅酸蓄电池,1.铅酸电池的发展史1860年：普兰特plante首次实现了使用的铅酸蓄电池，用腐蚀的铅箔形成的活性物质。1881-1883年：用氧化铅和硫酸形成膏，增加容量，发明了铅锑合金做板栅，提了双极性硫酸 盐化理论PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。1890年：发明管状结构的电极。1930-1935年：采用铅钙合金板栅，发明密封电池。1970年至现在：切拉金属板栅技术，复合塑料金属板栅，密闭和免维护。玻璃纤维及其它隔 板的改进，穿壁焊热封技术，高比能量电池.2.铅酸蓄电池的分类 2.1 按用途分类：起动用、牵引用、铁路客车用、内燃机车用、摩托车用、航空用潜艇用、鱼 雷用、坦克用、矿灯用、航标用、UPS、EPS和其他用途。2.2 按极板结构分类：涂膏式、管式和形成式。2.3 电池的荷电状态分类：干放电态、干荷电态、带液充电态、湿荷电态、免维护蓄电池和少 维护蓄电池。2.4 按电池盖和排气栓结构分类：开口式、固定型防酸式、排气式、防酸隔爆式、防酸消氢式 和阀控式密封蓄电池。3.概念阀控式电池是采用橡胶阀作为控制电池内部气压并防止外部气体进入电池内部，从而达到 密封的一种铅酸蓄电池。,4.阀控式铅酸蓄电池的基本原理控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O正极副反应充 电H2O 1/2O2+2H+负极副反应充 电2H+2e H2从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70时，开始析出氧气，负极充电到90时开始析出氢气，由于氢氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合利用，电池就会失水干涸；对于早期的传统式铅酸蓄电池，由于氢氧气的析出直接从电池内部逸出，不能进行气体的再复合，是需经常加酸加水维护的重要原因；而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制氢气的析出，克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。,5.阀控式铅酸蓄电池的基本结构 构成阀控铅酸蓄电池的主要零部件是正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、电池盖片、安全阀、端子、极柱等。主要作用如下：5.1 正极板、负极板：提供成流反应所需活性物质，传导电流。5.2 电解液：提供成流反应所需硫酸，传导电流。5.3 电池槽、电池盖和电池盖片：作为盛装正极板、负极板、电解液等的容器，为电池提供密封结构。5.4 隔板：作为正极板和负极板之间介质，防止正负极板短路；吸收和保留电解液；为正负极之间氧气的传输提供通道。5.5 安全阀：作为单向阀，当电池内压达到开阀压时自动开启，放出多余气体；当电池内压达到闭阀压时自动关闭，保证电池内压，同时防止空气进入电池内部。5.6 端子：作为电池内部和外部用电器之间的连接件，传导电流。,6.蓄电池生产工艺流程介绍6.1极板生产工艺流程 制纯水 配酸 熔铅 制铅块 磨制铅粉 铅粉储存 和膏 配脱模剂 配制合金 铸锭 铸板栅 时效硬化 涂板 生极板固化干燥 极板化成 极板干燥 分片 刷耳 包装 入库 出货,6.2 电池组装工艺流程 包板 装模 极群焊接 拆模 修剪装槽 跨桥焊 短路测试 封盖固化 焊端子 倒极性胶密封固化 气密检测 加酸 查酸 上架 接线 充电 拆线 下架 抽酸 查酸 盖安全阀 拆胶袋 水洗 放盖片 封盖片 四功能检测 擦电池 丝印 外观检查 包装 入库检查 入库 出货前检查 出货,7阳光赛尔阀控式铅酸免维护蓄电池性能介绍7.1 蓄电池的储存特性温度的影响 随着温度的提高，铅与H2SO4间的反应加速，因此蓄电池的自放电率随温度的升高而提高，如下图示，20时容量损失(自放电率)3%/月,30时容量损失(自放电率)5%/月,40时容量损失(自放电率)10%/月。因此，针对不同的储存温度，电池储存期间补充电间隔期也不同，如下表所示。储存温度补充电间隔20以下个月一次20-30个月一次30-40个月一次,7.2 阳光赛尔蓄电池的放电特性7.2.1 放电率对电池容量的影响:对于同一电池，在不同时率下放电，将有不同的容量，即放电时率越小，也就是放电倍率越高，放出的容量越低。例如：额定容量C20=100Ah的电池，放20hr时电流为I20=5A，终止电压为10.8V，放电时间为20h，则放出容量为C20=100Ah；放1 hr时电流为I1=55A，终止电压为10.5V，放电时间约1h，则放出容量为C1=55Ah。7.2.2 温度对电池容量的影响:温度对铅蓄电池的容量影响较大，随着温度的升高容量提高。,7.3 阳光赛尔蓄电池的充电特性 如上面曲线所示，电池在充电开始时，由于有硫酸生成，电池内极板表面硫酸密度迅速增大，电池端电压急剧上升，随后由于硫酸在逐渐向活性物质内部扩散，电压上升较为缓慢；充电量曲线与电池电压的趋势基本一致；而充电电流则随着电池电压的上升逐渐降低。对于不同放电深度的充电曲线也会稍有差异，如图中实线曲线与虚线曲线。同时，浮充使用和循环使用的充电过程中电池电压、充电量和充电电流都会有一些差异，具体如上面左右曲线图。,7.4 阳光赛尔蓄电池的寿命7.4.1 放电深度对电池寿命的影响：蓄电池在放电过程中，随着放电深度的增加，参加反应的活性物质增加，活性物质相对收缩、膨胀的程度也提高，这样一来极板的弯曲和活性物质脱落更加严重。因此，放电深度越深，电池循环寿命越短。具体如下图示：7.4.2 温度对寿命的影响：蓄电池的使用寿命随温度的升高而缩短，如下图所示，蓄电池的相对寿命随着温度的升高而不断降低。,7.5 阳光赛尔蓄电池充电使用方法7.5.1 充电电压对电池析气的影响 当电池充电态达90%时，即充电电压为2.35V/单格时，气体将开始产生，如下图示，电池析气量随着充电电压的不断上升而提高；同时，为了保证电池能够充足电，严格的充电制度是避免电池发生电解液干枯的保证。7.4.2充电要求，具体如下表所示(25时)：同时，随着电池温度的上升，水分解电压下降，充电电压也应下降，计算式和补偿系数如下式：浮充用：Vt=V-0.03(t-25)伏/单格；循环用：Vt=V-0.05(t-25)伏/单格；式中：Vt为温度t时的充电电压 V为25时的充电电压 t为电池温度(环境温度),三、阳光赛尔蓄电池安装、使用与维护,1.安装1.1 电池安装前准备工作1.1.1蓄电池到达后，请先检查外包装箱有无异常(有无摔坏、漏酸迹象，如有则需仔细检查电池)。1.1.2蓄电池到达使用现场后，请开箱逐只检查电池的外观有无破损，并使用万用表测量电池的开路电压是否正常（12V电池应大于12.5V）；阳光赛尔中型电池拆箱时应检查纸箱和电池底部拷贝纸是否有腐烂现象，如发现上述不良问题，则立即更换，不能安装使用。1.1.3蓄电池安装前，最好在030、干燥、清洁、通风的环境中存放；存放期距电池的生产期不能超过6个月，否则，应进行补充电。1.2蓄电池安装使用注意事项1.2.1蓄电池应离开热源和易产生火花的地方，并避免阳光直射及置于大量有机溶剂气体和具有腐蚀性气体的环境中；其安全距离应大于0.5M。1.2.2蓄电池室应具有必要的通风、照明设施、除湿装置，保证电池室通风、干燥；电池室应安装烟雾报警装置以便及时发现问题并立即解决；电池间距最好在15mm以上。,1.2.3请勿在有可能浸水的场合安装、使用蓄电池。1.2.4请勿用乙烯薄膜类有可能引发静电的塑料遮盖电池，产生的静电有引起电池爆炸的危险。1.2.5蓄电池均荷电出厂，在运输、安装过程中谨防短路，搬运时不得触动端子；搬运、安装过程中应确保“轻拿轻放”，以免撞裂电池。1.2.6蓄电池组安装应考虑其安装地面、楼板的承载、荷重能力（按建筑图纸要求）。1.2.7蓄电池须使用电池架，电池架承重底板应采用方钢/槽钢，以保证电池上下的良好通风，有利于安装/维护/巡检时多方位检查电池运行状况；电池架最好不要接地，以防电池因安装或运输不慎导致的漏液形成电池组短路起火燃烧；电池架的安装位置须方便巡检人员全方位查看，层间应留有空间方便巡检操作。1.2.8蓄电池连接时，连接线的截面积大于1倍的全负载所需截面积；连接线应尽可能短，以防产生过多压降。1.2.9在电池连接过程中，请戴好防护手套，使用扭矩扳手等金属工具时，请将金属工具进行绝缘包装，绝对避免扭矩扳手等金属工具两端同时接触到电池正、负端子，造成电池短路伤人。1.2.10蓄电池安装连接前，先用细丝钢刷将极柱端子刷至出现金属光泽，并保持连接处的清洁；连接时用扭矩扳手将螺栓拧紧，以防接触不良引起电池打火；扭矩规定值：50Ah以下电池为4.4N.M，50Ah以上电池为10.9N.M。,1.2.11跟外接设备连接之前，使设备处于断开状态，并再次检查蓄电池的连接极性和总电压是否正确，然后再将蓄电池（组）的正极连接设备的正极，蓄电池（组）的负极连接设备的负极端，并紧固好连接线。1.2.12蓄电池在安装结束后，投入使用前，需进行均衡充电或浮充充电；蓄电池放电后，应立即充电；当蓄电池浮充电压低于2.20V/单格时，应对蓄电池进行均衡充电；充电限流值最好采用0.10.2C10A。2.使用2.1蓄电池在安装运行后，48-72小时内，须对电池做首次运行检查，即必须逐只检查电池运行状况（包括浮充/均充电压/电流等），尤其是电池的底部是否有渗液现象，以防电池在本地运输/搬运/安装过程中出现的碰撞导致的电池漏液，如出现则立即更换，不得使用，并做好首次运行检查记录。2.2蓄电池可在环境温度为-20+50条件下使用，但环境温度为1030时，可获得较长的使用寿命。2.3蓄电池请勿用有机溶剂擦拭；如发生火灾，可用四氯化碳之类灭火器。2.4新旧不同、容量不同、性能不同的蓄电池请勿混用。2.5蓄电池使用时，应避免产生过充电及过放电，否则，均会影响电池的使用寿命,2.6不要单独增加或减少蓄电池中某几个电池的负载，如串联使用时 的中间抽头作其它电源用。2.7当负载变化范围为0100%，充电设备应达到1%的稳压精度。2.8蓄电池的浮充电压是指在环境温度为25下充电电压值，当温差超过10时，必须修正浮充电压，否则会损伤蓄电池。环境温度升高1，应降低浮充电压0.003V/单格；相反，则升高浮充电压0.003V/单格。3.蓄电池的维护3.1每运行3个月，还需对每只电池进行常规巡检，包括浮充电压/均充电压/电流以及裂纹/漏液/端子爬酸/变形/温度异常等，及时剔除异常电池。3.2每年对蓄电池进行一次全负载运行，并做好蓄电池运行记录；如发现异常现象（浮充电压异常/裂纹、漏夜或变形/温度异常等），应立即查找故障原因并予以更换异常或落后电池。3.3至少每年检查一次蓄电池连接部位是否有松动现象，并及时予以调整；运行中的蓄电池（组）不得进行拆、装作业及调整、松动电池连线，以防打火。3.4蓄电池运行中，如发现异常现象(浮充电压异常/裂纹、漏夜或变形/端子爬 酸/温度异常等)，应及时查找故障原因并立即予以更换。,
