铅酸电池相关知识

【专家解说】：铅酸蓄电池 定义:电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。 英语:Lead-acid battery 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。 电极反应式为: 充电:2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4(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 法国人普兰特(G.Plante)于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。根据铅酸蓄电池结构与用途区别，粗略将电池分为四大类: (1) 起动用铅酸蓄电池; (2) 动力用铅酸蓄电池; (3) 固定型阀控密封式铅酸蓄电池; (4) 其它类，包括小型阀控密封式铅酸蓄电池，矿灯用铅酸蓄电池等。 铅酸蓄电池在制造方法可以分为:浇铸板栅和拉网板栅以及铅布板栅等 在维护方面可以分为:全免维护、少维护、干荷电等 在焊接方面可以分为:铸焊和手工焊等 [1][2]我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。 1)普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。 2)干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20-30分钟就可使用。 3)免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液. 铅酸电池有2.4伏，4伏，6伏，8伏，12伏，24伏系列，容量从200毫安时到3000安时。VRLA电池是基于AGM(吸液玻璃纤维板)技术和钙栅板的可充电电池，具有优越的大电流放电特性和超长的使用寿命。它在使用中不需加水。 VRLA电池用途广泛，可用在电动工具，应急灯，UPS，电动轮椅，计算机和通讯设备等方面。 主要特性: 安全密封 在正常操作中，电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。 没有自由酸 特殊的吸液隔板将酸保持在内，电池内部没有自由酸液，因此电池可放置在任意位置。 泄气系统 电池内压超出正常水平后，VRLA电池会放出多余气体并自动重新密封，保证电池内没有多余气体。 维护简单 由于独一无二的气体复合系统使产生的气体转化成水，在使用VRLA电池的过程中不需要加水。 使用寿命长 采用了有抗腐蚀结构的铅钙合金栏板VRLA电池可浮充使用10-15年。 质量稳定，可靠性高 采用先进的生产工艺和严格的质量控制系统，VRLA电池的质量稳定，性能可靠。电压、容量和密封在线上进行100%检验。 安全认证 所有VRLA电池均通过UL安全认证。 产品应用: 备用电源 *电信 *太阳能系统 *电子开关系统 *通讯设备:机站，PBX，CATV,WLL,ONU,STB,无绳电话等 *后备电源:UPS,ECR,电脑后备系统，sequence，etc *紧急设备:应急灯，火警盗警，防火闸 主电源 *通讯设备:收发器 *电力控制机车:采集车，自动运输车，电动轮椅，清洁机器人，电动车等 *机械工具启动器:剪草机，hedge trimmers，无绳电钻，电动起子，电动雪橇，等等 *工业设备/仪器 *摄像:闪光灯，VTR/VCR，电影灯等 其它便携式设备，等等 产品结构: VRLA电池是这样设计的:在电池中，一部分数量的电解液被吸收在极片和隔板中，以此增加负极吸氧能力，阻止电解液损耗，使电池能够实现密封。 VRLA电池结构 Parts组件 材料 作用 正极 正极为铅-锑-钙合金栏板，内含氧化铅为活性物质 保证足够的容量 长时间使用中保持蓄电池容量，减小自放电 负极 负极为铅-锑-钙合金栏板，内含海绵状纤维活性物质 保证足够的容量 长时间使用中保持蓄电池容量，减小自放电 隔板 先进的多微孔AGM隔板保持电解液，防止正极裕负极短路。隔板采用无纺超细玻璃纤维，在硫酸中化学性能稳定。多孔结构有助于保持活性物质反应所需的电解液 防止正负极短路 保持电解液 防止活性物质从电极表面脱落 电解液 在电池的电化学反应中，硫酸作为电解液传导离子 使电子能在电池正负极活性物质间转移 外壳和盖子 在没有特别说明下，外壳和盖子为ABS树脂 提供电池正负极组合栏板放置的空间 具有足够的机械强度可承受电池内部压力 安全阀 材质为具有优质耐酸和抗老化的合成橡胶。帽状阀中有氯丁二烯橡胶制成的单通道排气阀 电池内压高于正常压力时释放气体，保持压力正常 阻止氧气进入 端子 根据电池的不同，正负极端子可为连接片、棒状、螺柱或引出线。端子的密封为可靠的粘结剂密封。 密封件的颜色:红色为正极，黑色为负极 密封端子有助于大电流放电和长的使用寿命 电极中的电化学反应 阀控铅酸电池的电化学反应式如下所示。充电是将外部直流电源连在蓄电池上进行充电，使电能转化成化学能储存起来。放电是电能从电池中释放出来去驱动外部设备。 当VRLA蓄电池充电将达到顶点时，充电电流只被用来分解电解液中的水，此时，电池正极产生氧气，负极产生氢气，气体会从蓄电池中溢出，造成电解液减少，需不定时加水。 另一方面，充电末期或过充条件下，充电能量被用来分解水，正极产生的氧气与负极的海绵状铅反应，使负极的一部分处于未充满状态，拟制负极氢气的产生。 安全警告: 使用阀控密封铅酸电池的注意事项 在使用阀控铅酸电池时应仔细阅读此文并完全理解它的内容。如有问题，请尽快与我们联系。请把此文作为参考。因为电池内储存有能量，不正确的处理和使用会因为漏液、发热或破裂造成身体损害。 所有内容如有改动，恕不另行通知 安全预防 环境和使用条件 (1) 避免将电池与金属容器直接接触，应采用防酸和祖热材料，否则会引起冒烟或燃烧。 (2)使用指定的充电器在指定的条件下充电，否则可能会引起电池过热、放气、泄露、燃烧或破裂。 (3)不要将电池安装在密封的设备里，否则可能会使设备浦破裂。 (4)将电池使用在医护设备中时，请安装主电源外的后备电源，否则主电源失效会引起伤害。 (5)将电池放在远离能产生火花设备的地方，否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。 (6)不要将电池放在热源附近(如变压器)，否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。 (7)应用中电池数目超过一只时，请确保电池间连接无误，且与充电器或负载连接无误，否则会引起电池破裂、燃烧或电池损害，某些情况下还会伤人。 (8)特别注意别让电池砸在脚上。 (9)电池的指定使用范围如下。超出此范围可能会引起电池损害。 电池的正常操作范围为:77.F(25℃) 电池放电后(装在设备中):5.F到122.F(-15℃到50℃) 充电后:32.F到104.F(0℃到40℃) 储存中:5.F到104.F(-15℃到40℃) (10)不要将装在机车上的电池放在高温下、直射阳光中、火炉或火前，否则可能会造成电池泄漏、起火或破裂。 (11)不要在充满灰尘的地方使用电池，可能会引起电池短路。在多尘环境中使用电池时，应定期检查电池。 安装调试 (1) 使用带有绝缘套的工具如钳子等。使用不绝缘的工具会造成电池短路、发热或燃烧，损害电池。 (2) 不要将电池放置在密闭的房间或近火源的地方，否则可能会由于电池释放的氢气造成爆炸或起火。 (3) 不要用稀释剂、汽油、煤油或合成液去清洁电池。使用上述材料会导致电池外壳破裂泄漏或起火。 (4) 当处理45伏或更高电压的电池时，要采取安全措施带上绝缘橡皮手套，否则可能会遭到电击。 (5) 不要将电池放在可能被水淹的地方。如果电池浸在水中，它可能会燃烧或电击伤人。 (6) 拆卸电池时请缓慢处理。不要使电池破裂、泄漏。 (7) 将电池装在设备上时，应尽量将它装在设备的最下面，以便检查、保养和更换。 (8) 电池充电时不要搬动电池。不要低估电池的重量，不细心的处理可能会对操作者造成伤害。 (9) 不要用能产生静电的材料覆盖电池。静电会引发起火或爆炸。 (10)在电池端子、连接片上使用绝缘盖，以防电击伤人。 (11)电池的安装和维护需要合格的专人进行。不熟练的人进行那样的操作可能会造成危险。 使用前注意事项 (1) 确保在电池和设备之间和周围进行充分的绝缘措施。不充分的绝缘措施可能引起电击、短路发热、冒烟或燃烧。 (2) 充电应用充电器，直接连在直流电源可能会引起电池泄漏、发热或燃烧。 (3) 由于自放电，电池容量会缓慢减少。在储存长时间后使用前，请重新对电池充电。