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蓄电池知识ppt课件


蓄电池的充电过程
蓄电池充电过程是电能转化成化学能 的过程,充电电压和电流要合适, 偏大和偏小均会影响蓄电池的寿命。 一般情况下采用0.1C电流来充电, 浮充和均充电压的选择要依据电池 厂家的推荐值来设定。电池放电超 过50%容量后,以0.1C充电率来充 电。
蓄电池容量的配置
选择蓄电池容量主要是根据负载电 流、蓄电池的效率、停电时间长短 和频繁程度以及扩容情况来决定。 可根据下列公式来进行蓄电池容量 的选择:C=[(负载电流+备用负载 电流)×10]÷蓄电池效率×A。式 中C代表蓄电池容量,A表示所需放 电时间的加权系数=所需放电时间 (小时)÷10。
蓄电池失水和使用寿命之间的关系
对一般密封铅蓄电池而言,由于采 用“贫液式”设计,电池的正极和 负极活性物质的量及电解液的量处 于最佳匹配状态,所以电池容量对 电解液量极为敏感,存在如下关系。 电池失水10%,容量降低20%;失 水25%,电池寿命结束。
蓄电池失水途径
电池失水途径有:电池槽、盖渗漏;环 境温度过高;减压阀频繁开启或阀门开启 后关闭不了,导致氢气和氧气逸出,同时 带走酸雾;热失控现象。
蓄电池的日常维护
蓄电池在运行一段时间后,就会出现个 别电池落后(一般情况下落后电池端电压 不得小于正常的20mV)或失效的现象, 如果不及时发现,那么落后的电池会越来 越落后,直至失效。失效的电池会导致其 他好的电池随时间推移慢慢失效,进而使 整个电池组报废。所以一般要对蓄电池每 隔3个月进行一次维护,主要是检查蓄电 池组中有无漏液、有无“臌肚子现象”、 有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈 蚀和固定螺钉松动、环境温度是否正常等 等。只有做到及时发现及时处理,才能确 保蓄电池的正常寿命。
热失控现象:电池在充电后期(或浮充状 态),由于没有及时调整充电电压,使电 池的充电电流和温度发生一种累积性的相 互增强作用,此时电池温度急剧上升,从 而导致电池槽盖膨胀变形,失水速度加大, 甚至电池损坏。
使用条件和维护对寿命的影响
蓄电池使用的环境温度、充放电电流、 放电深度、电池容量的合理配置、定期维 护是保证电池正常寿命的关键。环境温度 过高,蓄电池中的化学反应加剧,在充电 过程中蓄电池的减压阀会频繁开启加速失 水速度,从而降低蓄电池寿命;放电深度 以及放电电流和终止电压与蓄电池寿命之 间的关系也是非常密切的。
从放电曲线可以看出:在放电初期电池 端电压下降是比较快的,在放电10分钟, 电压下降到53.0V。大约半小时后,电池 端电压降至49V左右,1小时后降至48V; 蓄电池在48V时,放电时间最长,大约要 持续7到8小时;8小时后,蓄电池端电压 开始下降,下降速度比较快,降至43.2V 时系统直流断路器断开,以便保护蓄电池, 此时蓄电池端电压会有所上升,上升值约 为5V左右。
影响蓄电池寿命的主要因素
设计和制造因素 使用条件和维护方面的因素 耗速度是两个最主要的因素。由于 现在的蓄电池的正极板栅的厚度加 大,采用PB-CA-SN-AI四元耐 蚀合金,根据板栅腐蚀速度推算, 电池寿命可达10-15年。从电池使 用结果来看,水损耗速度却成为影 响密封电池使用寿命的最关键因素。
蓄电池的放电过程
蓄电池的放电电流不宜太大,一般 情况选用10小时放电率来进行放电, 尽量避免大电流(小于1H放电率)。 放电到终止电压时必须采取保护措 施,不得继续放电。10H放电率放电 时,终止电压为43.2V。当电源系统 直流断路器将负载断开后,蓄电池 的端电压会向上反弹5V左右。
蓄电池的放电过程
开关电源对蓄电池的管理功能
开关电源系统在保证设备安全可靠 供电的同时,其最重要的功能就是 蓄电池管理。不同的厂家实现的方 法各有不同,但是都必须完成以下 管理功能:温度补偿、充电智能限 流、自动均充功能、周期均充、欠 压保护告警功能。
温度补偿功能
正确的浮充电压是蓄电池正常寿命的基 本保证:电压过低,电池充不满;电压过 高,容易造成电池失水;温度高电池化学 反应加剧,此时需通过降低浮充电压来减 缓化学反应;温度低化学反应减缓,此时 需通过升高浮充电压来增强化学反应,以 保证充电能量的正常转换。所以电源设备 的前台监控单元需带温度补偿功能,它是 通过检测蓄电池温度,然后根据实测的温 度来调节蓄电池的浮充电压的。温度补偿 是以25℃为基准,以每节(2V)- 3mV/℃进行调节,
放电深度与寿命的关系
放电深度(%) 5 20 50
100
设计充放电循环次数 10000 2000 800 350
放电终止电压与放电电流的关系
放电率 20H 10H 3H 1H 0.5H
单节电池终止电压 1.85V 1.80V 1.75V 1.70V 1.60V
电池组终止电压 44.4V 43.2V 42.0V 40.8V 38.4V
开关电源容量配置
选择依据是:第一要保证蓄电池在最大 充电(均充)电流情况下电源系统能可靠 工作;第二要配置合理以保证能节约资源 和建设成本。电源的配置可根据下面的经 验公式来计算选择。电源容量=(负载容 量+0.15C)×120%+1个整流器容量, 单位:A。式中:C为蓄电池的总容量, 120%为设计的余量加权系数,1为N+1冗 余备份。
充电智能限流功能
蓄电池的充电电流要求在0.1C-0.25C,C 为蓄电池的容量。推荐值为0.15C,如果 过大,电池就会迅速产生大量气体造成膨 胀变形、活性物质脱落甚至出现“热失控 现象”,导致蓄电池及早失效而报废;如 果充电流过小,那么充电时间就会变得比 较长,甚至导致蓄电池充不饱,长期也会 影响电池的正常寿命。开关电源的智能限 流就是系统根据蓄电池的容量(事先必须 在监控参数中正确设定蓄电池容量)、负 载所需电流的大小来自动计算整流器的限 流点。计算公式为:单体(整流器)限流 点=(0.15C+负载电流)÷单体个数,C 为系统蓄电池的总容量。
蓄电池知识
孙亮
阀控密封蓄电池工作原理
阀控密封电池都是利用阴极吸收原理使 电池得以密封。电池充电时,正极会析出 氧气,负极会析出氢气。正极在正极充电 量达到70%时开始析氧。析出的氧气达到 负极,跟负极的氢气发生反应生成水。达 到阴极吸收的目的。
2Pb+O2=2PbO
2Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极则要在充电达到90%时才开始析氢, 加上氧在负极的还原作用及负极本身氢过 电位的提高,从而避免了大量析氢反应。
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