铅酸电池综述

铅酸电池综述
铅酸电池综述

车用铅酸蓄电池发展现状

摘要:铅酸蓄电池由于安全性能高,技术成熟,价格低廉等优点,被广泛应用于汽车领域。本文系统地介绍了铅酸蓄电池工作原理、主要优点及其所存在的三大问题,以及铅酸蓄电池在汽车领域上的应用现状,并展望了铅酸蓄电池发展前景。关键词:铅酸蓄电池,汽车领域,蓄电池现状,发展前景

1引言

铅酸蓄电池1859年由法国学者普兰特(R.L.G.Plante)发明,凭借其性能价比高、安全可靠等优点,在世界各国的各个经济领域中得到普遍应用。其中,车用领域最为广泛,汽车占60%左右,摩托车占8%,电动自行车占5%左右,而且,随着汽车电池的使用量增加,铅酸蓄电池将保持增长势头【1】。

2铅酸电池的特性

铅酸电池,是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池荷电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅【2】。铅酸蓄电池电极反应式为:充电:2PbSO4+2H2O===PbO2+Pb+2(电解池)

阳极:PbSO4 + 2H2O-2e-=== PbO2 + 4H+ + SO42-

阴极:PbSO4 + 2e -=== Pb + SO42-

放电:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(原电池)

负极:Pb + SO42--2e-=== PbSO4

正极:PbO2 + 4H+ + SO42-+ 2e-=== PbSO4 + 2H2O 铅酸电池是以铅作为负极活性物质,氧化铅作为正极活性物质,它通过电解液H2SO4进行反应,与其它电池(如锂电池,镍氢电池,燃料电池)相比较,铅酸电池具有以下优点:

⑴安全性能高:在正常操作中,电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出,同时也不会像锂离子电池因使用不当而发生爆炸。

⑵技术成熟,成本低廉:历经150年的发展,铅酸蓄电池是目前二十多种蓄

电池技术最成熟、成本最低廉的蓄电池,现已实现大规模商业化应用,是其他电

池无法比拟的。

3车用铅酸蓄电池存在的问题

铅酸电池锌具有上述的优点,因而铅酸电池的应用领域相当广阔。主要用

于交通运输、电信电力、矿山井下、航天航海、国防军工等。其车用铅酸蓄电池

性能要求【3】(见表1):

表1 车用铅酸蓄电池性能要求

第1次容量应不低于额定值的90%;

3h率额定容量

第10次容量试验或之前达到额定值,且最终放电容量不应高于额定值的110%。大电流放电放电时间应不少于40min或者电压应不低于1.40 V/单体。

快速充电能力放电容量应不小于额定值的70%。

一20℃低温放电放电时间应不少于5min或者容量应不低于额定值的55%。

安全性:外壳不得出现漏液、破裂等异常现象。

常温容量应不低于储存前容量的85%;

荷电保持能力

高温容量应不低于储存前容量的70%。

循环耐久能力:当蓄电池容量降至额定值的80%时,循环次数应不少于400次。

耐振动性能:蓄电池放电后电压应无异常,无机械损伤,无电解液渗漏。

车用铅酸蓄电池存在的问题主要有:

⑴环保性能差【4】:由于铅酸电池阴极活性物质采用铅,阳极采用氧化铅,

对生态环境和人身安全都有很大的危害。酸电池造成污染物质主要有:PbO

2

PbSO4、Pb和SO等。其中,Pb造成的污染最为严重.铅酸电池不仅在生产过

程中产生Pb蒸汽污染空气,而且在使用和回收处理过程中产生的废酸液和铅尘

污染水体和土壤。若不慎,Pb易造成人贫血、铅绞痛和Pb中毒性肝炎等。

⑵比能量低:铅酸电池比能量一般为30(W·h)/kg,即使改进后的新型铅

蓄电池也只为50(W·h)/kg,离电动汽车车用蓄电池要求还有一定的差距。故

目前铅酸蓄电池普遍作为汽车启动电源和照明电源等,很少作为汽车的动力来

源。

⑶寿命短:铅酸蓄电池的循环使用寿命一般只有400次左右,使用2年左右就要更换蓄电池,增加汽车使用成本。

4车用铅酸蓄电池发展状况

4.1车用铅酸蓄电池现状

目前,车用蓄电池有二十多种,主要有:铅酸取电池,镉镊蓄电池,MH-Ni蓄电池,锂离子蓄电池(见表2):

表2 各种主要电动车蓄电池对比

性能种类

比能量

[(W·h)/kg]

能量密度

[(W·h)/L]

比功率

(W/kg)

循环寿命

(次)

价格

(相对)

商品化

程度

铅酸35 90 150 400 100 大量生产镉镊50 80 200 1000 500 大量生产MH-Ni 65 135 150 600 400 试制锂离子100 170 300 1200 1000 试制

从表2可以看出,可供电动汽车选用的蓄电池,铅酸蓄电池是价格最低的,也是目前能大量生产供应的电动车蓄电池;而锂离子蓄电池则是性能最好的,但其价格还难以为商品化所接受。随着铅酸蓄电池的材料与制造技术的发展,出现一些新型的铅酸蓄电池,主要有:干荷电式铅酸蓄电池,免维护铅酸蓄电池,胶体铅酸蓄电池(见表3),阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)(见表4),水平式铅酸蓄电池,湿荷式铅酸蓄电池,铅晶蓄电池(见表5)。

表3 胶体铅酸蓄电池与普通铅酸蓄电池对比

性能胶体普通性能胶体普通电解质胶态硫酸液态硫酸价格(相对)150 100

温宽较宽较窄抗深放电能力较强较弱

寿命较长较短热失控现象较难产生较易产生表4 阀控式密封铅酸蓄电池与普通铅酸蓄电池对比

性能VRLA 普通性能VRLA 普通

循环寿命1000~1200次400~600次价格(相对)160 100

内阻较小甚小取向任意取向必须直立贮存充电/1到3月可一年不充充电不排出酸雾排出酸雾

表5 铅晶蓄电池与普通铅酸蓄电池对比

性能铅晶普通性能VRLA 普通电解质铅晶电解液硫酸液价格(相对)150 100 循环寿命1000~1200次400~500次取向任意取向必须直立

低温性能-20℃的情况下,

仍然能释放额定

容量的80%以上

0℃以下,容量

释放都将明显

受到影响

环保特性

充电不产生

酸蒸汽;使

用不漏液

污染性大

可知,新型铅酸蓄电池,可以提高蓄电池的性能,延长使用寿命,降低环境污染。阀控密封结构、新组份铅合金正极板栅、新型负极添加剂、超级电池等等,都促进铅酸电池比能量、比功率和循环性能逐渐提高,最新数据超级电池的循环寿命已长达6000次(70%DOD)。在当前的条件下,铅酸电池不会过时,而是会大有新作为。

4.2国外铅酸蓄电池发展动态【5】

4.2.1美国

美国Arias公司于1994年推出双极性电动车用铅酸蓄电池,其结构技术独

特,工作电流只垂直于电极平面而通过薄的双电极,电阻极小;Johnson Controls 公司研发适合于高温天气的汽车电池【6】;BPC公司开发的双极性电动车用铅酸蓄电池技术组合电压为180V,电池容量为60A·h,放电率比能量为50W·h/kg,循环寿命可达到1000次;Axion公司计划生产一种基于铅一碳(PbC)技术的新型蓄电池,与传统的铅酸蓄电池相比,用铅量较少,还能输出较高的额定功率,再充电更快且循环寿命更长;Firefly能源公司开发出一种革新的石墨泡沫铅酸电池组【7】,将铅酸电池的性能改善到可以和锂离子电池、金属氢化物镍电池相当的水平。Firefly能源用石墨泡沫替代了质量重、腐蚀性强且硫化的正极和金属板栅负极,增加了表面积,进而提高了电池的化学性能。在现有生产技术的基础上,提高了铅酸电池的化学性能,将铅的用量减少到一半至1/3。

最近,美国总统奥巴马宣布,拨款24亿美元支持美国48个项目发展“下一代电池和电动车”生产,其中用于电池及其材料生产的为15亿美元,其中铅酸电池也包括在“下一代电池”内,保准其技术领先全球

4.2.2德国

德国阳光电池公司(Sonneschine)开发的Dryfit胶体蓄电池,具有自放电小、耐深放电性能优良、循环使用寿命长、浮充电压低、浮充电流小、少维护、易维护、无腐蚀、无污染、无气体外逸、无液体溢出,利于环保等特点。经检测其6V、160A·h电池的预期寿命可达到4年,具有热容量大、温升小等优点。

4.2.3瑞典

瑞典OPTLMA公司推出的卷式电动车用铅酸蓄电池,产品容量为56A·h,启动功率可达到95kW,比普通的195A·h的VRLA蓄电池启动功率还要大,而体积只有普通铅酸蓄电池的l/4。

4.2.4日本

日本公司开发的电动汽车用新型VRLA蓄电池,其电压规格有单体2V和4V,采用贫液式和极板水平设计,饭板间的间距很小,不会出现电解液分层,脱落物质向下移动有极板挡住,电池底部无脱落物堆积。

4.3国内铅酸电池发展动态

陕西中和绿能电源科技有限公司研制出无酸蓄电池——铅氧蓄电池【8】,铅

氧蓄电池是以铅酸蓄电池为基础,不改变电池和电极结构,用一种复合盐类水溶液取代原铅酸蓄电池使用的稀硫酸水溶液,基本做到无污染排放。同时能提高蓄电池充电效率,不使用稀硫酸,降低生产成本。如果铅氧蓄电池能得到广泛应用,延续100多年的铅酸蓄电池史,有望被改写。

哈尔滨工业大学应用化学系主任胡信国提出了“超级电池”的概念。超级电池将铅酸电池与超级电容器混合在一起,具备铅酸电池和超级电容器双重功能。两者功能实现互补,比普通铅酸电池更具优越性。超级电池的体积比超级电容器小,价格比普通铅酸电池稍高一点,但比镍氢电池和锂电池都便宜。由制造技术成熟的铅酸电池升级换代而来,成本低,同时安全性也有保障。超级电容器可保证很大的功率,能满足强混合动力车的要求。

广东誉洋特种蓄电池厂开发的硅盐胶体电池(也称硅盐电池)【9】采用铅合金,但废弃电解质硫酸,解决了铅酸电池化成工艺的硫酸挥发物,使工人的生产环境得到了彻底改善,使该产品向环保电池方向迈进了一大步。该胶体电池的生产,大大缩短了电池的化成时间,一般不超过22 h,从而可节省电能1/3以上

5结论

目前,车用蓄电池发展不十分理想,铅酸电池自放电率高,比容量、比功率低,污染严重;锂电池温宽窄,安全性能差,价格昂贵;燃料电池还处在实验阶段,性能不够稳定。而铅酸蓄电池来源广泛,成本低廉,技术成熟,为其进一步发展提供了契机;同时铅氧蓄电池、超级电池,硅盐电池,高温电池也都为铅酸蓄电池发展指明了前进方向。此外,采用国际先进的工艺技术可对铅酸电池的污染进行有效控制,目前国内先进铅酸电池企业的环保排放达标率已由十年前的5%提高至99.5%,而且可实现循环利用【10】。

随着技术创新,铅酸蓄电池的性能已有了很大提升,成本优势依然依旧非常明显。相信,在“国家十一五规划”对电动车支持力度下,今后铅酸电池在汽车领域上定会大有作为,发展前景明朗【11】。

参考文献

【1】曹国庆. 国内铅酸电池产业发展概况. 中国电池工业协会

【2】肖永涛,肖军. 汽车蓄电池的使用与维修. 北京:中国电力出版社,2005

【3】电动汽车用铅酸蓄电池. 中华少又民共和国汽车行业标准. 2006

【4】廖东渡,秦昌峰,周一丹. 电动自行车用铅酸电池污染问题及对策的思考[J].环境科技.V01.21 Supp.2008 ,93—95

【5】丁跃浇,张万奎,陈波. 电动汽车铅酸电池的进展[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版). V01.20No.2,2007,50—52

【6】王丽斋,曹责发,李建华. 耐高温铅酸蓄电池的研制[J].第九届全国铅酸蓄电池学术年会论文全集.

【7】铅酸电池设计取得技术进展. 电源技术新闻[M]. 2006.1 1. 870

【8】铅酸电池史有望被改写

https://www.360docs.net/doc/ff7851640.html,/a/20090905/000392.htm

【9】商国华.突破常规理念的硅盐电池. 北京电池[J]. No4. 2001

【10】隋延波.铅酸电池的明天会更好. 中国铅锡锑[J]. 2010.3,47—50 【11】曾建军,中国铅酸蓄电池产业发展与未来,2010中国首届铅锌高峰会,中国铅酸蓄电池行业协会

铁锂电池与铅酸对比

铁锂电池与铅酸对比

磷酸铁锂电池和密封阀控式铅酸蓄电池的比较 一、产品性能比较和系统组成比较 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较详见表4。 表4 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较 电池性能 说明 磷酸铁锂电池 铅酸电池 单体电压 (V ) 3.2 2 重量比能量 (wh/kg ) 110~130 30~50 体积比能量 (wh/L ) 180~220 80~120 循环寿命 1C100%充放 ≥1000次 250~350次 高温性能 循环寿命变化 45℃为25℃时减半 35℃为25℃时减半 低温性能 -20℃容量保持率 50% 55% 自放电 常温搁置28天 4% 5% 充放电效率 >99% 80% 耐过充性能 一般 好 安全性 优 优 环保 无污染 污染 磷酸铁锂蓄电池与铅酸蓄电池在-48V 直流电源系统的组成比较如表5所示。 表1 磷酸铁锂电池组和铅酸电池组参数比较 组单体组单体组单体组单体浮充均充铅酸电池40~572448243.2 1.854.0 2.2556.4 2.35 1.13 1.18铁锂电池40~571651.2 3.243.2 2.755.2 3.4557.6 3.6 1.08 1.13铁锂电池 40~57 1548 3.243.2 2.88 54.0 3.6 56.4 3.76 1.13 1.18 电池设备工作范围只数 标称电压(V)电压比值放电终止电压(V)浮充电压(V) 均充电压(V) 资料显示: ? 充满电后4.0V 的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到3.4V ,电池开 口电压3.4V 。 ? 单体工作电压为2.0V~4.2V 。 ? 在3.65V 以下可以充电性能稳定。 ? 单体电池放电时,3.0V 以下电压下降很快。 综合以上信息,建议48V 直流系统的蓄电池组只数选择16只的配置方案。 二、基站应用方案比较及投资比较 磷酸铁锂电池应用在基站中,主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小,以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池的功用 蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性和碱性之分。由于铅酸蓄电池内阻小,电压稳定,在短时间内能供给较大的起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上及发电机并联,它的主要作用是: (1)发动机起动时,蓄电池向起动机和点火装置供电。起动发动机时,蓄电池必须在短时间内(5~10s)给起动机提供强大的起动电流(汽油机为200~600A。柴油机有的高达1000A)。 (2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给他激励磁电流。(3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 (4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机的电能转变为化学能储存起来,即充电。 (5)蓄电池还有稳定电网电压的作用。当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压的作用。蓄电池相当于一个较大的电容器,可吸收发电机的瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池的构造

车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格的标称电压为2V,串联成12V的电源,向汽车拖拉机用电设备供电。 蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1.极板 极板分为正极板和负极板两种。蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅(Pb)。 正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上,加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。但锑有一定的副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂,从而影响蓄电池的使用寿命。 负极板的厚度为1.8mm,正极板为2.2mm,为了提高蓄电池的容量,国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。另外,为了提高蓄电池的容量,将多片正、负极板并联,组成正、负极板组。在每单格电池中,负极板的数量总比正极板多一片,正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,否则因正极板机械强度差,单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致,造成极板弯曲。 2.隔板 为了减少蓄电池的内阻和体积,正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路,所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。

铅酸蓄电池修复具体过程详解

铅酸蓄电池修复具体过程详解 电池又称化学电源,是能为用电器提供直流电源的装置,化学电源是通过氧化还原的电化学反应,将化学能转化为电能.一次电池是一次性应用的电池,二次电池是可多次反复使用的电池,因此这里的二次实际上是多次的意思.二次电池又称为可充电电池或蓄电池。 相对于零电平或某一基准电平幅值为正的脉冲叫正极性脉冲,简称正脉冲,反之,则为负脉冲.正负脉冲按一定占空比出现的称组合脉冲.二十世纪以来,随着人们对负脉冲的认识的不断提高,负脉冲的应用范围不断扩大,在许多领域都得到了广泛的应用,如:能源、医疗、勘探、等。下面以铅酸蓄电池和锂离子电池为例,介绍一下组合脉冲修复机和组合脉冲充电器对蓄电池的维护与修复原理: 基础部分 一、铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是蓄电池的一种.以其低廉的价格, 良好的高倍率放电性能,应用非常广泛,如汽车、摩托车、火车、轮船、通信以及UPS等均需运用.铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、容器、极柱、隔膜、可导电的物质等组成。(一) 正极板(正极活性物质) 正极板活性物质的主要成分是二氧化铅.具有较强的氧化性,放电时,与硫酸发生反应生成硫酸铅,并吸收电子,二氧化铅有两种类型晶格,一种是α—Pb02 另一种是β—Pb02.这两种二氧化铅活性物质差别很大,它们在正极板所起的作用也不相同.?—Pb02 给出的容量是α—PbO2 的1.5~~~3倍.而α—Pb02具有较好的机械强度,它的存在,正极板活性物质不宜软化脱落,只有α—Pb02 和βα—PbO2 的比例达到0.8时,铅蓄电池会表现出良好的性 能 . 正极活性物质在放电状态下,与电解质硫酸发生反应生成硫酸铅与水.其反应式如 下:Pb02+3H++HSO4+2e==PbSO4+2H2O 充电时,在外线路的作用下转化为ρbO2与H2SO4放电时,二氧化铅的ρb4+接受了负极送来的电子形成ρb+2与溶液中的硫酸根离子结合生成ρbSO4 .当硫酸铅达到一定量时,变成沉淀物附着在极板上.充电时硫酸铅中的铅离子的电子被外线路带走转化为二氧化铅.将水中氢离子留在溶液中.氧离子与铅离子结合生成二氧化铅进入晶格,形成正极活性物质. (二)负极板(负极活性物质) 在铅酸蓄电池里,为了供负极活性物质充分与电解液发生反应,故将铅制成多孔海棉状,又称为海绵铅,在放电时,铅给出外线路电子形成 Pb+2 与溶液的硫酸根结合生成硫酸铅,充电时,部分PbSO4首先溶解成Pb2+与SO4.Pb+2接受电子还原成铅进入负极活性物质晶格。

(整理)蓄电池性能检测装置详细资料

蓄电池性能检测系统锂电池充放电柜SBCT-3030TS 一、概述 蓄电池使用寿命一般为5-6年,在这么长的使用过程中往往会出现:电池端电压不均匀、电池壳变形、电解液渗漏、容量不足等现象,为供电带来安全隐患。蓄电池容量,是蓄电池充足电后放出电能大小的数值,因此蓄电池的容量反映了蓄电池的健康状况。 蓄电池长期浮充,容易造成活性物质钝化,电解液固化;蓄电池均充频繁,造成电解液干涸、极板栅格腐蚀; 大电流充电或过放电,造成极板变形、硫化。以上原因,导致电池容量降低甚至失效,给系统启动、通讯造成安全隐患; 蓄电池由于长期频繁使用,电解液比重不断增加,浮充电流加大,因此电极腐蚀更为迅速,电极腐蚀也会消耗氧气从而使电解液变干,这是蓄电池特有的故障。 当电池的实际容量下降到其标称容量的90%以下时,电池便进入衰退期。 当电池容量下降到标称容量的80%以下时,便进入急剧的衰退状态,这时电池已存在安全隐患,当电池容量下降到标称的70%以下时,电池已达到报废状态。 《电源维护规程》要求: 1)新安装的蓄电池验收应做100%容量实验; 2)蓄电池每年做一次放电深度为30%-40%实验; 3)超过三年后每年做一次放电深度为100%的容量试验; 4)蓄电池放电期间应每小时测量一次端电压和放电电流。 一、蓄电池检测方案 2.1.电池安装前检测、定期维护——电池容量寿命检测 充满电的蓄电池放置不用,逐渐失去电量的现象,称之自行放电。自行放电是不可避免的,在正常情况下,每天放电率不应超过0.35%~0.5%。自行放电的主要原因: 1)极板或电解液中含有杂质,杂质与极板间或不同杂质间产生了电位差,变成一个局部电池, 通过电解液构成回路,产生局部放电电流,使蓄电池放电。 2)隔板破裂,导致正负极板短路。 3)蓄电池壳表面上有电解液或水,在极桩间成为导体,导致蓄电池放电。 4)活性物质脱落过多,并沉积在电池底部,使极板短路造成放电。 因此安装备用蓄电池前,需要采用“电池容量寿命检测柜”进行100%的核对性实验,先对蓄电池进行补充电,再进行放电、放电完毕后再充电经检测确认蓄电池达到核定容量后,方可投入使用。

铅蓄电池放电特性(精)

第八节铅蓄电池放电特性 一定放电电流,首先,物质的消耗,密度减少,电动势降低,引起输出端电压减少;另外,放电生成物增多,内电阻上升,引起内压降增多,也引致输出端电压进一步下降。 总之,放电过程中,除了内电阻是增大以外,其他的参数都将减少。 铅蓄电池的放电曲线不同放电电流时的放电曲线 图3-6铅蓄电池的放电曲线 (1)刚放电时, (消耗>补充) (电极上反应物之间接触面多,使反应过程充分进行,而且生成物不足阻碍反应进行,内阻压降基本不变。而进行反应的电极材料孔隙内、外的电解液密度差不多,硫酸分子扩散运动很慢,) 使之消耗量和扩散补充量不平衡,使进行反应的硫酸密度下降较快,故电动势和端电压都有较快的下降。 (2)随着反应深入到中期过程, (消耗=补充) 在反应的孔隙内、外的电解液密度的差值较大,促进补充硫酸的扩散运动速度加快,消耗的硫酸分子得以相应补充。密度减少变缓慢,电动势减少缓慢,内电阻变化也不明显,因此,端电压仍随电动势下降较慢。 (2)反应加深,进入放电后期时, (消耗>补充) 化学反应在孔隙内深处进行,硫酸扩散路径变长,生成物使硫酸扩散通道变窄,甚至被堵塞,处于硫酸消耗多于补充的不平衡状态,电动势下降较快,内阻及降不断增大,造成端电压下降加快,曲线变陡。 单体电池当放电电压达到D点时,就是放电的终止电压值。如果在低于终止放电电压值下继续放电的话,电池电压将迅速变为零。这种超量放电是不允许的,实践中,在终止放电电压值达到后的放电,蓄电池已经失去了保证向负载供电能力。一般D点电压值定为1.7伏,也就是额定负载下端电压下降到20伏,就应该给电池充电。 停止放电后,硫酸分子经一段时间扩散到电极孔隙内,会使该处电解液的密度回升,而且均匀分布,所以电动势值可回到1.99伏左右。 影响放电电压的放电条件: 第一,放电电流影响放电电压。 放电电流大小的改变,化学反应进行的程度不同。增大负载时,能量转换量大,化学反应要求更多、更快,硫酸消耗多,密度下降快,生成物多,内阻增大,影响扩散速度。因此,电动势和端电压下降就快了,达到终止放电的时间会缩短,所以放电电流越大,放电电压下降越快。可放电的时间越短。 (注意,放电电流较大状态下的放电终止电压值允许低一些。)

铅酸蓄电池的装配过程

第九章铅酸蓄电池的装配过程及质量控制 铅酸蓄电池的装配是指将极板、隔板、槽盖及电解液配合组装形成铅酸蓄电池的过程,装配是铅酸蓄电池制造的最后一道工序,装配后形成成品蓄电池可以实现电能与化学能的相互转换。 第一节铅酸蓄电池零部件及技术要求 一、极板 极板是铅酸蓄电池的主体部件,是由板栅与活性物质(活化的铅膏)构成,按其结构形式极板分为涂膏式极板和管式极板,按其状态可分为普通极板和干荷电极板,按其功效可分为正极板和负极板。极板在铅酸蓄电池中的主要作用是: 1、电化反应的母体 2、电压形成的电极 3、电流形成的转换体 极板的技术要求详见第八章。 二、隔板 隔板是铅酸蓄电池重要的部件,又称“第三极板”,它的质量优劣直接影响到铅酸蓄电池的功能和功效,隔板由微孔橡胶或塑料或玻璃纤维材料制成,其一般以片状或袋状的形式存在于蓄电池中,其主要的作用是: 1、防止正、负极板接触短路并保证正、负极板实现最短的距离。 2、保证电解液中的正、负离子顺利通过参加电极反应。 3、电解液的载体。 4、阻缓正、负极板铅膏物质的脱落及极板受震损伤。 5、阻止一些对电极有害物质通过隔板进行迁移和扩散。 铅酸蓄电池用隔板应具有以下特性: ⑴、在硫酸中的应具有良好耐腐蚀性; ⑵、具有疏松多孔结构且能吸入大量的电解质溶液; ⑶、浸透性好; ⑷、有满足使用的机械强度和弹性; ⑸、具有一定的抗压性; ⑹、具有较小的电阻; ⑺、在一定温度范围内具有一定的耐温性; ⑻、具有一定耐老化性和耐氧化性。 铅酸蓄电池的种类很多,目前常用的有以下几类: 1、微孔橡胶隔板 微孔橡胶隔板是一种用生胶、硅酸以及其它添加剂制成的、具有10μm以下微孔的平板式隔板。它具有使用寿命长、可制厚度较小、电阻较低、没有毛刺和枝节等优点。缺点是被电解液浸渍的速度比较慢,成本较高,且不易制成0.5mm以下的薄板。此隔板多用于工业电池中。 微孔橡胶隔板的技术要求见表9—1 表9—1 微孔橡胶隔板物理化学性能

蓄电池的检测

蓄电池de检测方案 一、检测目的 由于汽车上的需要,我们购买到了一台蓄电池。但出于对蓄电池质量、安全等方面的考虑,特对其进行检测。并制定出一套完整的检测方案。并选择其几项重要的性能指标进行检测。 二、检测要求 符合以下三个标准: ①GB/T2828.1-2003 按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 ②ZBT35001 电器硬设备基本技术条件 ③ZBT36009 电器接线柱标记 三、蓄电池的性能指标 ①蓄电池的电压 ②蓄电池的容量 ③蓄电池的使用寿命 ④蓄电池的效率 ⑤蓄电池的自放电 ⑥蓄电池的放电深度与荷电态 ⑦蓄电池内阻的检测 ⑧蓄电池的串联与并联 四、蓄电池的检测项目 ①蓄电池的外观检测 ②蓄电池的主要性能指标检测 ③蓄电池的好坏检测 五、检测具体的方法 1、蓄电池的外观检测:

检查产品的标志和标识,其内容包括生产厂家、规格型号、商标、正负极。如果上述内容缺漏,这项检测即为不格。外观检查中应特别小心所标内容与实际不符的情况。外观检查还应该考核蓄电池外壳质量。确保外壳硬度、注液孔等指标。 2、蓄电池的电压检测: 方法一:如图所示,蓄电池的输出电压为12V,利用万用表进行检测。先把万用表打到20V档,让后红棒头与黑棒头分别接到蓄电池的正极和负极。根据万用表显示出的电压判断蓄电池的电压是否正常。但这种测量不准确!因为测量内无负载,所以测量的不一定是蓄电池的实际电压。 方法二:用蓄电池检测仪测量蓄电池接线柱间的断路电压时,如果检测出来的电压等于或大于12.5V时,这是说明蓄电池正常。但是如果电压低于12.5V,则说明蓄电池存在问题或欠压。 3、蓄电池容量检测: 测试需要的准备: 1、测试必要的工具准备 测试所需工具包括:绝缘手套、万用表、测温仪、钳形直流表、蓄电池内阻仪、棘轮扳手、测试记录表、警示标示、防护眼镜、手电筒、PH试纸。 2、环境检查 机房环境检查:机房应该凉爽、干燥,机房内的通风和制冷设备需运行正常,温湿度监控设备运行正常。 UPS设备检查:协调UPS厂家技术人员对设备参数进行确认,根据电池方提供的数据设置UPS参数,其中包括:放电截止电压、均充限流、均充时间限制、均浮充电压的设置。 3、电池检查 电池外观检查:检查外观是否清洁,有无液体或污渍,如有液体或污渍可借助PH试纸帮助判断,并做好设备间的清洁工作帮助对故障点的判断。 4、人员准备 方法一:传统容量测试法。将蓄电池接上假负载,并接上电压表与电流表。调整负载大小使得放电电流保持在一个定值,当蓄电池的端电压到达放电终止电压时放电测试结束。然后根据测出的放电时间和放电电流来计算其容量。 方法二:电源监控控制测试法。此方案利用电源本身的监控,实现对蓄电池在设定时间,设定放电电流(满负荷)的放电,通过放电后电池组的参量变化,来初步估算蓄电池的容量。电源监控控制测试法不需另外增加其它电池容量检测设备。 方法三:曲线比较法。利用蓄电池容量检测设备对蓄电池进行几分钟的放电后再充电,将此过程中记录的数据绘制成曲线,对比该型号蓄电池的特性曲线数据库,进而分析蓄电池的剩余容量。曲线比较方法的特点: (1)用测试后所得的曲线可以比较直观的分析蓄电池的状态; (2)测试蓄电池时,需要该型号的容量分析数据库,制作此数据库需要一定的时间; (3)如负载太小,小于10小时放电率的电流或负载电流波动太大,需连接智能负载。 方法四:交流检测法。交流检测法特点: (1)不改变电源系统的任何工作状态;

铅酸蓄电池的结构和工作原理

铅酸蓄电池的结构和工作原理 (一)铅酸蓄电池的结构 铅酸蓄电池主要由正极板组?负极板组?隔板?容器和电解液等构成,其结构如下图所示: 1.极板 铅酸蓄电池的正?负极极板由纯铅制成,上面直接形成有效物质,有些极板用铅镍合金制成栅架,上面涂以有效物质?正极(阳极)的有效物质为褐色的二氧化铅,这层二氧化铅由结合氧化的铅细粒构成,在这些细粒之间能够自由地通过电解液,将正极材料磨成细粒的原因是可以增大其与电解液的接触面积,这样可以增加反应面积,从而减小蓄电池的内阻?负极(阴极)的有效物质为深灰色的海绵状铅?在同一个电池内,同极性的极板片数超过两片者,用金属条连接起来,称为极板组

或极板群?至于极板组内的极板数的多少,随其容量(蓄电能力)的大小而异?为了获得较大的蓄电池容量,常将多片正?负极板分别并联,组成正?负极板组,如下图所示: 安装时,将正?负极板组相互嵌合,中间插入隔板,就形成了单格电池?在每个单格电池中,负极板的片数总要比正极板的片数多一片,从而使每片正极板都处于两片负极板之间,使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲? 2.隔板 在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的极板间留有宽大的空隙外,在两极板间均需插入隔板,以防止正?负极板相互接触而发生短路?这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可

以阻隔正?负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池?隔板有木质?橡胶?微孔橡胶?微孔塑料?玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定?吸附式密封蓄电池的隔板是由超细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的? 3.容器 容器是用来盛装电解液和支撑极板的,通常有玻璃容器?衬铅木质容器?硬橡胶容器和塑料容器四种?容器用于盛放电解液和极板组,应该耐酸?耐热?耐震?容器多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成,为整体式结构,底部有凸起的肋条以搁置极板组?壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格,各单格之间用铅质联条串联起来?容器上部使用相同材料的电池盖密封,电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔,用于添加电解液和蒸馏水以及测量电解液密度?温度和液面高度? 4.电解液 铅酸蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯浓硫酸而成的?它的密度高低视铅蓄电池类型和所用极板而定,一般在15℃时为1.200~1.300g/cm3?蓄电池用的电解液(稀硫酸)必须保持纯净,不能含有危害铅酸蓄电池的任何杂质?电解液的作用是给正?负电极之间流动的离子创造一个液体环境,或者说充当离子流动的介质?电解液的相对密度对蓄电池的工作有重要影响,相对密度大,可减少结冰的危险并提

铅酸蓄电池的原理与性能

铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源,它的构造可以是各式各样的,可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的,其中 正负两极的活性物质和电解质起电化反应,对电池产生电流 起着主要作用,如图4-1所示。 在电池部,正极和负极通过电解质构成电池的电路,在 电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生,不同的两极 活性物质产生不同的电极电位,有着较高电位的电极叫做正 极,有着较低电位的电极叫做负极,这样在正负极之间产生了电位差,当外电路接通时,就有电流从正极经过外电路流向负极,再由负极经过电路流向正极,电池向外电路输送电流的过程,叫做电池的放电。 在放电过程中,两极活性物质逐渐消耗,负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化,正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原,这样负极电位逐渐升高,正极电位逐渐降低,两极间的电位差也就逐渐降低,而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的阻,使电池输出电流逐渐减少,直至不能满足使用要求时,或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时,电池放电即告终。 电池放电以后,用外来直流电源以适当的反向电流通入,可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质,而电池又能放电,这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电,循环使用,使用寿 命长,成本较低,能输出较大的 能量,放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2),负极是绒状铅 (Pb),它们是两种不同的活性物质,故和稀硫酸(H2SO4)起 化学作用的结果也不同。在未接通负载时,由于化学作用 使正极板上缺少电子,负极板上却多余电子,如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示,两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后,铅蓄电池在 正、负极板间电位差(电动势)的作用下,电流Ⅰ从 正极流出,经负载流向负极,也就是说,负极上的 电子经负载进入正极,如图4-3。同时在蓄电池部 产生化学反应: . 学习.资料.

(整理)铅酸蓄电池的性能检测

铅酸蓄电池的性能检测 一、容量 电池容量是指在规定条件下测得的并由制造商宣称的电池容量值。实际上是在规定 温度下,以一定电流放电一定时间,当达到规定的终止电压时,所能给出的电量,用C 表示,以安时(Ah)为单位。 ⑴起动电池的容量 a. 额定储备容量,用Cr.n表示,其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 b. 实际储备容量,用Cr.e表示,其值应在第3次或之前的储备容量试验时,达到额定储备容量用Cr.n。 c. 20h率额定容量,用C20表示,其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 d. 实际容量,用Ce表示,其值应在第3次或之前的容量试验时,应不低于额定容量C20的95%。 ⑵牵引电池的容量 a. 额定容量,用C5表示,在30℃温度下放电5h,放电电流是C5/5(A),放电至单体电压1.70V,所给出的电量(Ah),其值应符合GB/T 7403.1-2008标准的规定。 b. 实际容量,用Ce表示,在规定条件下,电池所能放出的电量(Ah),其值应在第1次容量试验时应不低于额定容量C5的85%。实际容量在前10次容量试验内至少有1次 达到额定容量。 ⑶内燃机车用排气式电池的容量 电池的额定容量以C5表示,其值应在第6次循环内达到电池标称容量值,应符合GB/T 7404.1-2008标准的规定。 ⑷内燃机车用阀控密封式电池的容量 电池的额定容量以C5表示,其值应在第6次循环内达到电池标称容量值,应符合GB/T 7404.2-2008标准的规定。

⑸铁路客车用电池的容量 a. 额定容量,用C10、C5、C1表示,其容量值在进行容量试验时要达到额定值,在3次试验中有1次合格为合格,应符合GB/T 13281-2008标准的规定。 b. 实际容量,用Ce表示,即在规定条件下测得的电池实际放电容量。 c. 低温容量,用Cd表示,电池在零下40℃环境中静置8h,以I10(A)电流放电至单体电压1.60V,计算其容量,低温容量Cd与常温容量C10、C5、C1的比值不少于0.4(>40%)。 ⑹固定型防酸式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.90C10,第5次循环应达到C10;C1和1.0C容量分别在第7次、第9次循环达到额定值,应符合GB/T 13337.1-2008标准的规定。 ⑺固定型阀控密封式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.95C10,第3次循环应达到C10、C3、C1,应符合GB/T 19638.1-2008的规定。 ⑻小型阀控密封式电池的容量 C20容量应符合GB/T 19639.2-2008的规定。实际容量Ce在第5次充/放循环内应不低于C20。 ⑼电动道路车辆用电池的容量 a. 额定容量,用C3表示,第1次放电容量应不低于0.85C3,第10次放电容量或之前放电容量应达到C3,应符合GB/T 18332.1-2008的规定。 b. 低温容量,用Cd表示,电池在零下18℃环境中静置24h,以I3(A)电流放电至单体电压1.40V,其容量应不低于0.5C3。 ⑽电动助力车用密封式电池的容量 a. 额定容量,用C2表示,应在第3次循环内达到。 b. 实际容量,用Ca表示,应符合GB/T 22199-2008的规定。

镉电极在铅酸蓄电池性能检测中的应用

镉电极在铅酸蓄电池性能检测中的应用 我们知道,任何一种金属晶体都含有金属离子和自由电子,当金属插入该金属离子的溶液中,由于金属受到电解液溶质,溶剂离子及分子的作用,会出现下列情况:一种情况是组成金属晶格的金属离子脱离金属表面进入溶液中,由于金属离子离开金属表面造成金属表面剩有多余电子而使金属在该溶液中带有负电荷,另一种情况是由于金属离子的溶解度不大,而溶液中的金属阳离子向金属表面沉积使金属表面因阳离子过剩而带正电荷。这样一来,无论那种情况,都会因金属所带的电荷,使得金属与溶液分界处形成“双电层”。 如果金属带负电荷,则溶液中金属附近的阳离子会被金属吸引而集聚在它的附近.而阴离子则由于金属的排斥,在金属附近溶液中的浓度较低。这样,金属附近的溶液—中所带的电荷与金属本身所带的电荷与金属本身所带的电荷恰好相反,这就形成了“双电层”,由于金属与溶液的分界面上“双电层”的存在。则在金属与溶液的分界面上产生一定的电势差,这个电势差的太小与金属及溶液的性质有关。 金属在电解质溶液中形成的“双电层”产生的电势差就是该金属在该溶液中的电极电位。 金属插在溶液中,在同一时间内,有的金属离子从金属表面进入溶液中;有:曲存在于溶液中的金属离子沉积到金属表面上去,当金属离子进入溶液中的速度与溶液中的离子沉积到金属上去的速度相等时,这时的电极电位称为平衡电极电位。 目前,人们尚没有方法直接测量单个电极与溶液之间的电位差,也就是绝对电极电位。这是因为测量时使用电位差计,需要把电位差计测量端的一根导线接到电极上,而把另一根导线插入溶液中,但插入溶液中的导体本身又构成了一个电极,它与我们所测量跑电极组成了一个电池;实际电位差计测出的是这个电池两极的电位差也即电池电动势,而不是被测电极与溶液间的电位差。 因此,在实际中我们可以指定某一电极的电位为零,称为参比电极或标准电极,用参比电极与所测量的电极组成一个电池,用电位差计的负端接作为零点的参比电极,正端接被测量电极,当被测量电极的电位比参比电极高时,相对电极电位为正值,当被测量电极的电位低于参比电极电位时,则相对电极电位为负值。 同一个电极用不同的参比电极来测量,测得的电极电位不同,因此,一般电极电位应注明是相对于哪种参比电极测得的。例如,相对于镉电极铅负极的电极电位=0.1 V,相对于硫酸亚汞电极铅负极的电极电位=-0.101 V,而相对于镉电极硫酸亚汞电极电位=1.11 V。它们之间的关系为:? Pb(相对于Hg2S04电极)=?Pb(相对于Cd电极)-? Hg2S04(相对于Cd电极)=0.1-1.1=-1.01 V。 为了有一个统一的标准,国际上惯常使用标准氢电极作为参比电极,规定在任何温度下标准氢电极的平衡电极电位都为零,由于标准氢电极的精度很高,且制造结构复杂,溶液纯度要求很严,因此不便于实际应用,通常都是根据实际情况选用其它的参比电极进行测量,然后再利用已知的(统一测量完的)参比电极与氢标电极的电极电位再换算成氢标电极电位。 平时我们从标准电极电位表中查得某电极在某溶液中的电极电位有以下几个条件: 1、该电极电位是与标准氢电极电位的相对值。 2、标准电极电位是指标准状态下即各物质浓度为1M,101.33 KPa压力的状态下测得值。 3、该电极电位是平衡电极电位。 所以我们以往知道的铅蓄电池中铅的标准电极电位为-0.358 V,二氧化铅的标准电极电位为+1.69 V,都是符合上述三个条件下的数值。 在实际测量中,要求选用的参比电极电位要稳定,重现性要好,并且参比电极的电解液最好能与被测电极的电解液一致。在铅酸蓄电池电极电位测量中最好用硫酸亚汞电极,即(Hg、Hg2S04·H2S04),它的精度很高,但制作和使用比较麻烦,所以在一般试验室常采用镉电极(Cd、CdS04·H2S04)来测量铅蓄电地充放电时正负极的电位。其应用很方便,但准确性较低,误差可达十几毫伏以上。 参比电极的工作面积一般都不大,因此.有很小的电流通过,它的电位就会发生波动,在测量时,参比电极与被测电极之间存在龟位差会有电流经过测量仪表构成回路,测量电压表的内阻越大,经过的电流越小,对电位测量造成的误差越小,所以,在测量铅蓄电池的膈电压时要求电压表的阻抗在每伏1 000Ω以上。 在铅蓄电池的充放电过程中,常采用镉电极来测量正负极电位变化情况,通过测量结果可以判断极板是否工作正常。 金属镉(Cd),密度为8.65,溶点约为388℃,镉电极用纯金属镉制成,新制的镉电极在使用前应浸泡在密度为1.10的稀硫酸溶液中3昼夜以上,否则因极化作用而量值不准,当镉电极不使用时,也必须把它浸在稀

铅酸蓄电池用隔板选用及对比复习进程

铅酸蓄电池用隔板选 用及对比

铅酸蓄电池用隔板选用及对比 1.隔板综述 隔板是蓄电池的重要组成,不属于活性物质。在某些情况下甚至于起着决定性的作用。其本身材料为电子绝缘体,而其多孔性使其具有离子导电性。隔板的电阻是隔板的重要性能,它由隔板的厚度、孔率、孔的曲折程度决定,对蓄电池高倍率放电的容量和端电压水平具有重要影响;隔板在硫酸中的稳定性直接影响蓄电池的寿命;隔板的弹性可延缓正极活性物质的脱落;隔板孔径大小影响着铅枝晶短路程度。 由于隔板对铅蓄电池性能多方面的作用,隔板发展的每次质量的提高,无不伴随着铅蓄电池性能的提高。隔板的主要作用是防止正、负极短路,但又不能使电池内阻明显增加。因此,隔板应是多孔质的,允许电解液自由扩散和离子迁移,并具有比较小的电阻。当活性物质有些脱落时,不得通过细孔而达到对面极板,即孔径要小,孔数要多,其间隙的总面积要大;此外,还要求机械强度好,耐酸腐蚀,耐氧化,以及不析出对极板有害的物质。 20 世纪50 年代起动用蓄电池主要用木隔板,由于必须在湿润的条件下使用,造成负极板易氧化,初充电时间长,也无法用于干荷式铅蓄电池。尤其是木隔板在硫酸中不耐氧化腐蚀,致使蓄电池寿命短。为了提高铅蓄电池寿命,提出木隔板与玻璃丝棉并用隔板,使蓄电池寿命成倍地增加,但电池内阻增加,对电池容量、起动放电有不利影响,还能满足当时的标准要求。 20 世纪60 年代中期,出现了微孔橡胶隔板,由于它具有较好的耐酸性和耐氧化腐蚀性,明显地提高了蓄电池寿命。并促进蓄电池结构改进,减小了极板中心距离,使蓄电池起动放电性能和体积比能量有较大的提高。正因为微孔橡胶隔板的优良性能,从20世纪70 年代至90 年代初期,在铅蓄电池待业中占统治地位。微孔橡胶隔板的缺点是:被电解液浸渍的速度较慢,除热带地区外,缺乏资源,制造工艺较复杂,成本价格贵。另外,不易制成较薄的成品(厚度在1mm 以下就困难)在微孔橡胶隔板生产的同时,还出现了烧结式PVC 隔板以及后来相继出现的软质聚氧氯乙烯隔板,该种隔板同橡胶隔板相差不大,但在80年代很畅销。 从1993 年,由于微孔橡胶隔板成本提高,因而形成PVC隔板供不应求的局面。20世纪90年代相继出现PP(聚丙烯)隔板、PE(聚乙烯)隔板和超细玻璃纤维隔板(商品各为10-G)及其它们的复合隔板。也曾出现纤维纸隔板,其电阻、孔率方面均较好,但耐腐蚀和机械强度较差,孔径也较大,因此未能大批量使用。目前国际上,特别是美国、西欧汽车型蓄电池大量使用的是聚乙烯袋式隔板。PE隔板具有较小的孔径,极低的电阻和极薄的基底,易于做成袋式,适用于蓄电池的连续化生产。但是目前国内尚未国产化大批生产,与此隔板相适应的装配线(包括配组机)也有限,所以使用尚不普遍;PP隔板和10-G逐渐为汽车型蓄电池厂家所接受。密闭阀控式铅酸蓄电池主要是在用AGM(吸附式玻璃纤维隔板),以下我们主要介绍一下AGM隔板.

铅酸电池、锂电池等各种电动车电池优缺点分析

目前市场上电动自行车使用的电池品种很多。除了使用量最大的阀控密封式铅酸蓄电池以外,还有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锌空电池等等。这些蓄电池都具有各自独特的优点,以下我们就来分别认识一下各电池的特性与功用。 铅酸电池 其中,以铅酸蓄电池为数量最多。铅酸蓄电池的价格最低,也最常用,中国是全世界铅酸蓄电池最大的生产国。其含污染的成分比较少,可回收性好。缺点是比容小。也就是说,在同样的容量下,电池重量和体积都大。目前的铅酸蓄电池基本上是由浮充类型的电池发展而来的。浮充电池不适应快速充电和大电流放电,虽然技术人员的花费了大量的心血进行了卓有成效的改进,可以进入实用了,但是其寿命还是非常不理想的。胶体电池 胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类,最简单的做法,是在硫酸中添加胶凝剂,使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。广义而言,胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂,大大提高了极板活性物质的反应利用率,据非公开资料表明可达到70wh/kg的重量比能量水平,这些都是现阶段工业实践及有待工业化的胶体电池的应用范例。 胶体电池与常规铅酸电池的区别,从最初理解的电解质胶凝,进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究,以及在板栅和活性物质中的应用推广。其最重要的特点为:用较小的工业代价,沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池,其放电曲线平直,拐点高,比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上,寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右,高温及低温特性要好得多。 镍氢电池 镍氢电池的比容比铅酸蓄电池好很多,单体电池的寿命也比较好,其大电流充放电特性也比铅酸蓄电池好。问题是镍氢电池串连电池组的管理问题比较多,一旦发生过充电以后,就会形成单体电池隔板熔化的问题,导致整组电池迅速失效。所以,国产的镍氢电池的关键技术问题还是充电器和电池管理系统的问题,而这个问题还没有引起各个电池制造商和车厂足够的重视。所以,镍氢电池的发展收到很大的制约。镍镉电池镍镉电池的大电流特性比镍氢电池好,其抗过充电特性也比镍氢电池好,中国又是世界上镍镉电池的生产大国。一些人提出镉污染的问题,中国现在还在大量的向欧洲出口镍镉电池及其应用产品,欧洲到2006年才开始限制。据中央电视台播放的消息,神州五号还是采用镍镉电池的。这是其相对比较高的可靠性的优点使该品种电池还在应用与宇航设备上。这样看,电动自行车方面过早的使镍镉电池退出应用是否有一些过激?而镍镉电池的成本和充电器的成本都明显低于镍氢电池,只要回收处理好了,还是应该保留这个电池品种的。

铅酸蓄电池超细玻璃纤维隔板企业标准

铅酸蓄电池超细玻璃纤维隔板企业标准 1 范围 本标准规定了铅酸蓄电池超细玻璃纤维隔板(以下简称隔板)的要求、检验内容,包装,运输,贮存等。 2 引用标准 JB/T7630.1-1998 3 要求 3.1外观 隔板表面平整、颜色均匀一致,无裂纹、穿孔、缺角、分层、玻璃渣球、机械杂质,及灰层等。 3.2 规格尺寸 3.2.1 规格尺寸应符合客户的要求,以书面文字或图样为准。 3.2.2 尺寸偏差在客户没有要求时应符合表1规定。 表1 尺寸偏差 单位:mm 3.3 物理化学指标 3.3.1 应符合客户的要求,以书面文字为准。 3.3.2 客户在没有要求时应符合表2规定。 4 测定方法 4.1 表2中111项的测定应符合JB/T7630.1-1998

4.2 吸酸量的测定方法 4.2.1 仪器要求 ——电子分析天平(分度值为0.0001g) ——烧杯 ——蒸馏水 ——铜丝 4.2.2 测试步骤 4.2.2.1 准确称取试样(m1)Φ=50mm(尺寸达不到时按产品的实际宽度制备试样)精确到0.001g,将此试样挂在铜丝上投入密度为1.28g/m3的硫酸中3分钟后取出,试样在自然状态下沥酸10秒后称重m2,精确到0.001g。 结果的计算: 吸酸量=(m2-m1)/m1 m1—试样浸酸前的质量,g m2—试样浸酸后的质量,g 4.3 酸煮性的检测方法 4.3.1 仪器要求 ——500ml烧杯 ——密度为1.28~1.35 g/m3的硫酸 ——600W电炉 4.4 形状恢复率的检测方法(待定) 5 检验规则 5.1 检验分类

检验分生产线上检验和理化室检验。 5.1.1 生产线上检验项目 5.1.2 理化室检验项目(见表3) 5.2 型式检验 遇下列情况之一时应进行型式检验 ——试制的新产品; ——工艺配方或原材料发生变化及改变产品结构时; ——出厂检验果与生产线上检验结果有较大差异时; ——正常生产中规定的周期进行型式检验; ——生产线上工艺参数发生较大变化时; ——主管生产负责人根据生产需要时;

中国铅酸蓄电池行业发展概述

中国铅酸蓄电池行业发展概述 一、铅酸蓄电池产业综述 铅酸蓄电池是一类安全性高,电性能稳定,制造成本低,应用领域广泛,可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品。其生产属深加工、劳动密集型方式。近十年来,随着世界能源经济的发展和人民生活水平的日益提高,铅酸蓄电池的应用领域在不断地扩展,市场需求量也大幅度的升长,在二次电源中,铅酸蓄电池已占有85%以上的市场份额。随着人类对太阳能、风能、地热能、潮汐能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展,铅酸蓄电池作为不消耗地球资源的“绿色”产业,将面临着广阔地发展空间。 二、铅酸蓄电池的应用领域 ? 交通运输-汽车、火车、拖拉机、摩托车、电动车等; ? 电信电力-邮电、通讯、电站、电力输送等; ? 车站码头-叉车、运输车、信号灯、仪器仪表等; ? 矿山井下-矿灯、运输车、UPS电源、照明系统等; ? 航天航海-轮船、渔船、鱼灯、航标灯、精密仪器等; ? 自然能系统-太阳能、风能、地热能、潮汐能系统等; ? 银行学校、商场医院-UPS电源、精密仪器、应急灯等; ? 计算机系统-UPS不间断电源等; ? 旅游娱乐-观光车、电动玩具、高尔夫球车、应急灯等; ?国防军工-飞机、坦克、装甲车、火炮、舰艇、核潜艇、雷达系统、导弹发射系统、精密仪器等. 三、中国铅酸蓄电池行业组织 ? 中国电器工业协会铅酸蓄电池分会 ? 中国电工技术学会铅酸蓄电池专委会 ? 中国铅酸蓄电池标准化委员会(TC21)

? 中国铅酸蓄电池科技情报网 ? 中国铅酸蓄电池装备委员会 ? XX蓄电池研究所 ? 国家蓄电池质量监督检验中心四、中国的铅酸蓄电池企业数量 五、中国的外资铅蓄电池企业分布

铅酸蓄电池用隔板选用及对比

铅酸蓄电池用隔板选用及对比 1.隔板综述 隔板是蓄电池的重要组成,不属于活性物质。在某些情况下甚至于起着决定性的作用。其本身材料为电子绝缘体,而其多孔性使其具有离子导电性。隔板的电阻是隔板的重要性能,它由隔板的厚度、孔率、孔的曲折程度决定,对蓄电池高倍率放电的容量和端电压水平具有重要影响;隔板在硫酸中的稳定性直接影响蓄电池的寿命;隔板的弹性可延缓正极活性物质的脱落;隔板孔径大小影响着铅枝晶短路程度。 由于隔板对铅蓄电池性能多方面的作用,隔板发展的每次质量的提高,无不伴随着铅蓄电池性能的提高。隔板的主要作用是防止正、负极短路,但又不能使电池内阻明显增加。因此,隔板应是多孔质的,允许电解液自由扩散和离子迁移,并具有比较小的电阻。当活性物质有些脱落时,不得通过细孔而达到对面极板,即孔径要小,孔数要多,其间隙的总面积要大;此外,还要求机械强度好,耐酸腐蚀,耐氧化,以及不析出对极板有害的物质。 20 世纪50 年代起动用蓄电池主要用木隔板,由于必须在湿润的条件下使用,造成负极板易氧化,初充电时间长,也无法用于干荷式铅蓄电池。尤其是木隔板在硫酸中不耐氧化腐蚀,致使蓄电池寿命短。为了提高铅蓄电池寿命,提出木隔板与玻璃丝棉并用隔板,使蓄电池寿命成倍地增加,但电池内阻增加,对电池容量、起动放电有不利影响,还能满足当时的标准要求。 20 世纪60 年代中期,出现了微孔橡胶隔板,由于它具有较好的耐酸性和耐氧化腐蚀性,明显地提高了蓄电池寿命。并促进蓄电池结构改进,减小了极板中心距离,使蓄电池起动放电性能和体积比能量有较大的提高。正因为微孔橡胶隔板的优良性能,从20世纪70 年代至90 年代初期,在铅蓄电池待业中占统治地位。微孔橡胶隔板的缺点是:被电解液浸渍的速度较慢,除热带地区外,缺乏资源,制造工艺较复杂,成本价格贵。另外,不易制成较薄的成品(厚度在1mm 以下就困难)在微孔橡胶隔板生产的同时,还出现了烧结式PVC 隔板以及后来相继出现的软质聚氧氯乙烯隔板,该种隔板同橡胶隔板相差不大,但在80年代很畅销。 从1993 年,由于微孔橡胶隔板成本提高,因而形成PVC隔板供不应求的局面。20世纪90年代相继出现PP(聚丙烯)隔板、PE(聚乙烯)隔板和超细玻璃纤维隔板(商品各为10-G)及其它们的复合隔板。也曾出现纤维纸隔板,其电阻、孔率方面均较好,但耐腐蚀和机械强度较差,孔径也较大,因此未能大批量使用。目前国际上,特别是美国、西欧汽车型蓄电池大量使用的是聚乙烯袋式隔板。PE隔板具有较小的孔径,极低的电阻和极薄的基底,易于做成袋式,适用于蓄电池的连续化生产。但是目前国内尚未国产化大批生产,与此隔板相适应的装配线(包括配组机)也有限,所以使用尚不普遍;PP隔板和10-G逐渐为汽车型蓄电池厂家所接受。密闭阀控式铅酸蓄电池主要是在用AGM(吸附式玻璃纤维隔板),以下我们主要介绍一下AGM隔板.

电动汽车电池的分类及性能参数

电动汽车电池的分类及性能参数 电池的分类 电动汽车用电池为化学电源,它的分类方法很多。按电解液分为: a.碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池; b.酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池; c.中性电池。即电解液为中性水溶液的电池; d.有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。 按活性物质的存在方式分为: a.活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式,原电池)和 二次电池(再生式,蓄电池); b.活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。按电池的某些特点分为: a.高容量电池; b.免维护电池; c.密封电池; d.燃结式电池; e.防爆电池; f.扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。 尽管由于化学电源品种繁多,用途广泛,外形差别大,使上述分类方法难以统一,但习惯上按其工作性质及存贮方式不同,一般分为四类: a. 一次电池

一次电池,又称“原电池”,即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之,这种电池只能使用一次,放电后电池只能被遗弃了。这类电池不能再充电的原因,或是电池反应本身不可逆,或是条件限制使可逆反应很难进行。如: 锌锰干电池 Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C) 锌汞电池 Zn│KOH│HgO 银锌电池 Zn│KOH│Ag2O b.二次电池 二次电池,又称“蓄电池”,即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电,且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置,用直流电将电池充足,这时电能以化学能的形式贮存在电池中,放电时,化学能再转换为电能。如:铅酸电池 Pb│H2SO4│PbO2 镍镉电池 Cd│KOH│NiOOH 镍氢电池 H2│KOH│NiOOH 锂离子电池 LiCoO2│有机溶剂│6C 锌空气电池 Zn│KOH│O2(空气) c.贮备电池 贮备电池,又称“激活电池”,是正、负极活性物质和电解液不直接接触,使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的一类电池。这类电池的正、负极活性物质的化学变质或自放电,因与电解液的隔离而基本上被排除,从而使电池能长时间贮存。如:镁银电

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