简介：CSB 密闭式电池（VRLA）已被应用在手提式之机器及办公室、工厂自动化机器上，它并能结合太阳电 池形成分散形之电源供应系统。

CSB 密闭式电池（VRLA）具有小形、轻量化、高性能、经济上之效能， 密闭构造更具有免加水之特性。

本手册叙述密闭式电池之构造、原理、特性及充电方法，并提供最适合之使用方式。

CB VRLA 蓄电池产品介绍： 2.1 蓄电池特性(1)免保养过充电时，水电解产生气体。

其气体被极板所吸收并还原成电解液，所以电池是免保养。

(2) 可做任何方位的摆置，因为所产生的气体可自行吸收而不使电解液漏出无电解液溢出可使用于各种场合，因为电解液被极板及隔离板所吸附，而无游离状之电解液，所以在正 常操作下，过充所产生之气体并不会散出，可以做任何方位的摆置，并可用于家庭、办公室3)安全设施异常过充电及错误之充电方式，均会产生大量之气体。

本电池具有安全塞之装置，防止电池内压过大， 并将气体排出电池外。

4)长期放置后经补充电即可使用使用铅钙合金格子体之电池，在自行放电率上要比以往使用铅锑合金少 1/3 至 1/4，所以它能长期保存。

5)高性能铅酸电池内部阻抗低，高率放电性能良好，可应用于各种用途。

基本应用包括循环使用（含重复之充电及放电） 和浮充使用（平常于充饱电状态，必要时可提供电力） 。

6)经济上之效益 在 100% 放电之循环使用中，可达 260 次或更多。

在浮充使用可达三年以上寿命。

本电池为免保养，具有 小形、轻量化、高性能，可降低电力装置所需之费用（室温：20℃至 25℃） 。

2.2 应用 目前电子系统产品迅速发展，通信系统( VAN, LAN 及 INS ) 快速与手提式机器、OA 机器、FA 机器 结合。

在太阳能变电系统中亦引进此型之电池，CSB 电池最主要乃在提供紧急之电源及储存电能。

我们的产 品主要设计用于循环使用及浮充使用。

产品应用 (1) 循环使用 可携式电视、录放机、收音机等等 电动工具、割草机、吸尘器 电动自行车、电动机车 摄影及摄影器材 可携式个人计算机、文字处理机、可携式终端机等等 手提式量测器 手提式电话机 各种电动玩具 照明器材 (2) 浮充使用 通信及电力机器 紧急照明器材 防火、保全系统 各种测距仪器 办公室计算机、微电脑处理机及 OA 设备 机械人、控制机器及 FA 设备龙易电气1UPS 不断电电源 变、发电所之紧急电源系统 电信系统 (3) 太阳能变电使用街灯、时钟 抽水马达 手提式电源 小城市之电源2.3 结构 CSB 密闭式铅酸电池（VRLA）的结构如下图各部功能分述如下：(1)阳板及阴板阳板及阴板是由铅钙合金所作成之格子体再加上活化物质所构成。

(2) 隔离板是一种以玻璃纤维所组成之玻璃纤维布， 具有高度之抗氧化性及耐热 性，而在电池内更具有高度之电解液吸收力及保液能力，且能满足离 子之传导性。

(3) 安全塞在电池因不当的使用或过充电的结果，会导致电池内部压力不正常的提高，此时安全塞会打开，使过多 的气体释出电池，内部压力回复正常。

(4) 电槽及中盖主要为 ABS 或 PP 塑料材质，具有足够之强度及耐酸性，也是为免除电池电解液及气体之漏出。

2.4 密闭原理充放电反应可以下面方程式来表示： 阳极 PbO2 二氧化铅 电解液 H2SO4 硫酸＋龙易电气阴极 Pb 放电 → ← 充电 阳极 电解液 H2O 水 ＋ ＋ ＋ PbSO4 ＋ 海棉状铅 硫酸铅阴极 ＋ PbSO4 硫酸以往， 在电池经充电完成后再过充电时， 会导致电解液内部之水进行水解。

而水解的结果会在阳极部分产生氧气， 而在阴极处产生氢气，而这些气体会被释放出，进而造成电池内部电解液减少，而需要随时补充水份。

VRLA 之密闭式电池被设计成在充饱时阴板不会为完全充满，以至于没有氢气发生。

阳板则为完全充饱，所以有 氧气发生。

此时由阳极所产生之氧气会与阴极之海棉状之铅反应转变成一氧化铅，而此时生成之一氧化铅会与电 解液内之硫酸反应再转变成硫酸铅，而允许阴板部份放电。

换句话说，由阳极所产生之氧气并不释出电池外部， 直接由阴板吸收了氧气，所以始终有一部份是未充电的，且阴板从未发生氢气。

以上为此类密闭式电池避免水份 散失之基本原理。

2此密闭原理可以下面方程式来表示： 阴极板(充电) Pb 海棉状铅 电解液 H2O 水 ＋ ＋ 从阳极板产生氧气 1/2 O2 氧气 阴极板(放电) PbSO4 ← ─── 硫酸铅 电解液 H2SO4 ＋ 硫酸 ────→ 阴极 (PbO) 一氧化铅 ↓ (PbO) 氧化铅3. CSB VRLA 蓄电池之特性3.1 充电龙易电气定电压充电方式一般建议方式，在充电过程中阳板之硫酸铅变成二氧化铅，当持续充电一段时间后，以便开始产 生氧气并引起电压急速上升。

定电压充电方式则会因电压之上升而控制其充量。

此定电压充电方式有着限定的电 流，并预防充电初期电流过大（低电压之电池）； 表 1 中表示充电电压及最大充电电流，图 3 及图 4 表示 GP1272 定电压充电之特性。

图 3、 4 表示在电池电压在到达某一特定电压前， 图 均以 0.1CA 之定电流方式充电。

电池在 100%及 50% 放电后， 其充电曲线，充电量是放电量之 110~120%如此才可以充饱。

充电电压设定随着温度之上升而下降， 随着温度之下降而上升。

因此， 用同一电压下浮充电流随温度增加而增强， 在低温时浮充电流会减少。

当电池充电环境之温度在 5℃（41℉）至 35℃（95℉）之间，则不需考虑温度补偿， 当温度低于 5℃（41℉）或高于 35℃（95℉）则必须考虑温度补偿。

3温度系数为：(1) 循环使用-5mV/℃ 单局（-2.6mV/℉单局）(2) 浮充使用-3.3mV/℃ 单局（-1.7mV/℉单局） 参看图 5，为防止在低温下充不饱电和在高温下过充电，充电电压必须根据蓄电池温度来设置适当的电 压，从表 1 可见到 VRLA 蓄电池的充电电压。

表 1 充电电压及最大充电电流应用 温度(℃) 循环使用 浮充使用 20℃(68℉) 20℃(68℉) 充电电压（V/cell） 设定值 2.45 2.275 容许范围 2.40~2.50 2.25~2.30 0.3C 0.3C 最大充电电流(A)图 3 GP1272 电池在定电压 14.7V(2.45V/Cell)下循环使用的充电特性龙易电气图 4 GP1272 电池在定电压 13.65V(2.275V/Cell)下之浮充使用的充电特性43. CSB VRLA 蓄电池之特性图 5 电池温度与浮充使用充电电压之关系龙易电气3.2 放电 蓄电池容量(Ah)乃是以放电电流及放电至终止电压时间之积分表示 蓄电池容量(Ah)＝∫ (t) dt I5就上式而言，放电时间随放电电流大小而变，也就是电池容量随着放电电流而变， 例如，就 20 小时及 1 小时而言： 20 小时，0.05C(A)× 20(h)=1C(Ah) 1 小时，0.6C(A)× 1(h)=0.6C(Ah) 也就是说，1 小时之容量仅为 20 小时之 60 %，即随着放电电流之上升，则电池容量会降低，所以通 常放电之终止电压亦随着放电电流而改变。

并且电池容量亦因放电时之温度而改变，通常随温度之下降电池容量也随之下降，放电特性如图 6、7、 8 所表示： 表 2 放电电流和放电终止电压放电电流(A) 0.2C〉(A) 0.2C≦(A)＜0.5C 0.5C≦(A)＜1.0C (A)≧1.0C (1) 放电电流和放电终止电压 放电终止电压(V/cell) 1.75 1.70 1.55 1.30表 2 阐述了放电电流和放电终止电压的关系。

蓄电池放电不可低于预定之放电终止电压，否则可能产 生过放电，多次发生过放电会使电池容量失效，甚至可能无法充电。

(2) 不同比率下的放电特性如图 6 和 图 7 所示的 GP1272 和 GP12400 各自的不同放电率之放电情况，图 9 显示了放电电流 和时间的关系，由此选择 VRLA 蓄电池的不同规格。

关于放电终止电压，可参看表 2。

(3) 温度和放电容量图 8 显示了温度和放电容量之间的关系， 如图所示是在 20℃(68℉) 时充电效应和在不同温度下的放电效应。

蓄电池不要在 -15℃ 以下或 50℃ 以上使用，以免导致损坏。

龙易电气图 6 GP1272 不同放电率下放电特性 〔20℃(68℉)〕图 7 GP12400 不同放电率下放电特性 〔25℃(77℉)〕63. CSB VRLA 蓄电池之特性 图 8 温度和放电容量龙易电气图 9 放电电流和放电时间的关系73.3 过放电 与咸性电池比较，此种 VRLA 密闭式电池对于过放电非常敏感，且一旦有过放电之状况发生后，则不 可能再令其回复到正常之容量。

通常容量会降低且寿命缩短， 而造成过放电的原因是电池长时间的置于 放电状态。

但对于 CSB -VRLA 密闭式电池，若电池过放电，但在过放电之状态只有几天，则以适当之充电，还能 够使其回复到初期（未过放电前）之容量。

尽管如此， 还是应当尽量避免发生过放电的情形， 所以当充电情况如图 10 时， 为避免过放电于充电时， 应注意以下数点： ﹙1﹚若电池经 2-3 次之连续性过放电或置于过放电状态下，经充饱电后尚可恢复其初期的容量，但若 超过连续 3 次以上之过放电则可能无法恢复其初期容量。

﹙2﹚ 若一直以定电压 2.45v/cell，初使电流 0.05C 充电，改以定电压 0.25-2.275 v/cell 充电条件则可 能无法充分回复原来之容量，如此则必须反复充放 2-3 次。

图 10 为过放电和在放电状态下充电的特性 图，由此可见，充电电流在最初充电时不会变动，这是正常现象。

图 10 例：电池在过放电及静置放电状态后之充电特性。

龙易电气83. CSB VRLA 蓄电池之特性3.4 容量保持和储存 (1) 容量保持 当一经充电之电池若经长期储存，则其容量将逐渐减少，并成为放电状态，此种现象称为自行放电，且 这现象是无法避免的。

即使电池未使用过， 而造成自行放电之原因， 是因电池内部起化学及电化学反应。

兹将铅酸蓄电池的自行放电之情况分述如下：化学方面 不论阳板﹙PbO2﹚或阴板﹙Pb﹚的活化物质，都会经分解或逐步与硫酸反应（电解液） ，而转变成较稳定之 硫酸铅，这也就是自行放电。

电化学方面 由于含不纯物，所以在电池内部会形成局部电路或于两极发生氧化还原反应，而造成自行放电。

CSB 电池自 放电量非常小，是普通铅酸蓄电池的 1/3 至 1/4，这源于电池有超强保持特性。

如图 11，容量保持特性和储 存条件。