蓄電池選型介紹及釋氫分析

1、單擊此處編輯副標(biāo)題單擊此處編輯副標(biāo)題電氣設(shè)計(jì)研究部電氣設(shè)計(jì)研究部2012年年9月月一、蓄電池的定義和分類二、蓄電池的種類三、閥控鉛酸蓄電池四、鎳鎘蓄電池五、釋氫分析六、總結(jié)和問題原電池原電池( (一次電池一次電池) )：放電一次，不可再充電；：放電一次，不可再充電；蓄電池蓄電池( (二次電池二次電池) )：放電后可以再次充電恢復(fù)電能儲(chǔ)存；：放電后可以再次充電恢復(fù)電能儲(chǔ)存；按應(yīng)用分類按應(yīng)用分類 作為能量儲(chǔ)存裝置，需要時(shí)，將儲(chǔ)存的能量提供給負(fù)載。如作作為能量儲(chǔ)存裝置，需要時(shí)，將儲(chǔ)存的能量提供給負(fù)載。如作為應(yīng)急電源系統(tǒng)和備用電源，作為動(dòng)力回收系統(tǒng)或電力系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)為應(yīng)急電源系統(tǒng)和備用電源，作為動(dòng)力回收

2、系統(tǒng)或電力系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)；節(jié)系統(tǒng)； 作為便攜式用電設(shè)備、電動(dòng)工具和電動(dòng)車輛的能量源。作為便攜式用電設(shè)備、電動(dòng)工具和電動(dòng)車輛的能量源。 鉛酸電池；鉛酸電池； 富液式：開口式、固定式、占地面積大、溢出酸霧、定期加水、富液式：開口式、固定式、占地面積大、溢出酸霧、定期加水、低溫性能差；壽命長；低溫性能差；壽命長；( (近期出現(xiàn)富液式近期出現(xiàn)富液式+ +水份重組閥類型水份重組閥類型) ) 閥控式閥控式(VRLA)(VRLA)：便攜式或固定式；分為貧液式、膠體式；：便攜式或固定式；分為貧液式、膠體式； VRLAVRLA電池主要用途是備用電源；但存在如下問題：電池主要用途是備用電源；但存在如下問題： 負(fù)

3、極自放電大，導(dǎo)致低荷電狀態(tài)和容量嚴(yán)重降低；負(fù)極自放電大，導(dǎo)致低荷電狀態(tài)和容量嚴(yán)重降低； 熱失控，及環(huán)境溫度敏感及充電敏感；熱失控，及環(huán)境溫度敏感及充電敏感； 因此：因此： 在低功率在低功率UPSUPS應(yīng)用中，由鉛酸電池到鎳鎘電池的轉(zhuǎn)換是一種設(shè)計(jì)應(yīng)用中，由鉛酸電池到鎳鎘電池的轉(zhuǎn)換是一種設(shè)計(jì)和應(yīng)用的趨勢。和應(yīng)用的趨勢。 堿性蓄電池堿性蓄電池 鐵鎳蓄電池，車輛用，已逐步淘汰；鐵鎳蓄電池，車輛用，已逐步淘汰； 氧化銀蓄電池，軍事及空間應(yīng)用，成本很高；氧化銀蓄電池，軍事及空間應(yīng)用，成本很高； 鋅鎳蓄電池，輕便車輛用，循環(huán)壽命較低；鋅鎳蓄電池，輕便車輛用，循環(huán)壽命較低； 氫電極電池，航天領(lǐng)域和電動(dòng)車，成本

4、很高；氫電極電池，航天領(lǐng)域和電動(dòng)車，成本很高； 鋅二氧化錳電池，便攜工具設(shè)備，循環(huán)壽命和倍率差；鋅二氧化錳電池，便攜工具設(shè)備，循環(huán)壽命和倍率差； 鋰離子蓄電池，電子電信市場為主，成本較高；鋰離子蓄電池，電子電信市場為主，成本較高； 鎳鎘蓄電池：應(yīng)用最廣泛，成本只高于鉛酸，低于其他鎳鎘蓄電池：應(yīng)用最廣泛，成本只高于鉛酸，低于其他 袋式極板結(jié)構(gòu)：最常見、最常用袋式極板結(jié)構(gòu)：最常見、最常用 燒結(jié)極板結(jié)構(gòu)：高放電率和低溫性能更出色，還可細(xì)分為燒結(jié)極板結(jié)構(gòu)：高放電率和低溫性能更出色，還可細(xì)分為泡沫鎳電極、纖維鎳電極和涂膏式電極；泡沫鎳電極、纖維鎳電極和涂膏式電極； 密封式：與密封鉛酸電池相似密封式：與密

5、封鉛酸電池相似( (電子產(chǎn)品、設(shè)備類電子產(chǎn)品、設(shè)備類) )化學(xué)原理化學(xué)原理 當(dāng)電池充電接近完成且大部分當(dāng)電池充電接近完成且大部分PbSO4PbSO4已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為PbPb和和PbO2PbO2時(shí)，過充電反時(shí)，過充電反應(yīng)應(yīng) 就會(huì)開始，導(dǎo)致氫氣和氧氣的生成并損失水。就會(huì)開始，導(dǎo)致氫氣和氧氣的生成并損失水。VRLAVRLA技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn) 氧氣復(fù)合原理：過充電過程產(chǎn)生的大部分氧氣能夠在內(nèi)部重化合氧氣復(fù)合原理：過充電過程產(chǎn)生的大部分氧氣能夠在內(nèi)部重化合 純鉛錫合金板柵的應(yīng)用減少氫氣的生成，氫氣通過塑料殼和排氣孔釋放純鉛錫合金板柵的應(yīng)用減少氫氣的生成，氫氣通過塑料殼和排氣孔釋放出去。出去。 為了

6、減少析氫，對(duì)充電器的技術(shù)要求較高；為了減少析氫，對(duì)充電器的技術(shù)要求較高； 可以在排氣孔安裝催化栓，使氫氣與氧氣再次化合達(dá)到平衡；可以在排氣孔安裝催化栓，使氫氣與氧氣再次化合達(dá)到平衡；水份重組水份重組 一般特性一般特性 密封：不是真正密封，通過減壓閥控制氣體排出；密封：不是真正密封，通過減壓閥控制氣體排出； 免維護(hù)：殼蓋密封技術(shù)使電池理論上不能進(jìn)行再次修理；免維護(hù)：殼蓋密封技術(shù)使電池理論上不能進(jìn)行再次修理； VRLAVRLA電池性能特征電池性能特征( (以方形電池為例以方形電池為例) ) 放電曲線放電曲線(20(20攝氏度，攝氏度，C20C20率率) )VRLAVRLA電池性能特征電池性能特征(

7、 (以方形電池為例以方形電池為例) ) 溫度與放電率對(duì)電池放電容量的影響溫度與放電率對(duì)電池放電容量的影響VRLAVRLA電池性能特征電池性能特征 溫度與電池預(yù)期壽命的影響曲線溫度與電池預(yù)期壽命的影響曲線( (溫度敏感性溫度敏感性) )化學(xué)原理化學(xué)原理發(fā)展過程發(fā)展過程 袋式極板結(jié)構(gòu)袋式極板結(jié)構(gòu)( (有極板盒式開口鎳鎘電池有極板盒式開口鎳鎘電池) )：可靠、耐用、長壽、使用：可靠、耐用、長壽、使用溫度范圍寬、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、能承受過充、反極、短路等濫用、低維護(hù)溫度范圍寬、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、能承受過充、反極、短路等濫用、低維護(hù) 燒結(jié)式極板結(jié)構(gòu)：極板厚度更薄，內(nèi)阻更小，高倍率性能和低溫性能燒結(jié)式極板結(jié)構(gòu)：極板厚度更

8、薄，內(nèi)阻更小，高倍率性能和低溫性能 更優(yōu)良；更優(yōu)良； 燒結(jié)式極板的發(fā)展燒結(jié)式極板的發(fā)展纖維極板鎳鎘電池纖維極板鎳鎘電池(FNC)(FNC) 燒結(jié)式極板的發(fā)展燒結(jié)式極板的發(fā)展密封免維護(hù)鎳鎘電池：采用與密封免維護(hù)鎳鎘電池：采用與VRLAVRLA類似技術(shù)類似技術(shù) 黏結(jié)式電極結(jié)構(gòu)：主要用于航空和便攜式密封電池。黏結(jié)式電極結(jié)構(gòu)：主要用于航空和便攜式密封電池。 對(duì)對(duì)“開口開口”(VENT)(VENT)的說明：的說明：“開口開口”的意義并不是字面上理解的的意義并不是字面上理解的 電池敞開的意思。是指電池正負(fù)極之間設(shè)置有氣體阻擋層，電池敞開的意思。是指電池正負(fù)極之間設(shè)置有氣體阻擋層， 防止電池內(nèi)生成的氣體復(fù)合

9、，當(dāng)過充時(shí)，水被電解并通過安防止電池內(nèi)生成的氣體復(fù)合，當(dāng)過充時(shí)，水被電解并通過安 全閥將氫氣和氧氣排出，消耗了水。全閥將氫氣和氧氣排出，消耗了水。鎳鎘蓄電池特性鎳鎘蓄電池特性 放電特性：分低倍率、中倍率、高倍率放電特性：分低倍率、中倍率、高倍率 標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓1.2V1.2V，2020攝氏度下袋式極板攝氏度下袋式極板/ /黏結(jié)式極板高倍率型，黏結(jié)式極板高倍率型，C5C5率：率：鎳鎘蓄電池特性鎳鎘蓄電池特性 溫度對(duì)電池容量的影響溫度對(duì)電池容量的影響 溫度下限：標(biāo)準(zhǔn)電解質(zhì)溫度下限：標(biāo)準(zhǔn)電解質(zhì)-20-20攝氏度，增大電解質(zhì)濃度可降至攝氏度，增大電解質(zhì)濃度可降至-50-50攝氏度攝氏度 溫度上限：溫

10、度上限：4545攝氏度通常是鎳鎘電池長期工作的溫度上限；攝氏度通常是鎳鎘電池長期工作的溫度上限； 曲線如下，選取中等倍率袋式極板鎳鎘電池，曲線如下，選取中等倍率袋式極板鎳鎘電池，C5C5率；率； 綜合放電特性綜合放電特性(ALCAD(ALCAD英國英國/SAFT/SAFT法國，袋式極板法國，袋式極板) )使用壽命使用壽命( (充放電循環(huán)次數(shù)充放電循環(huán)次數(shù)/ /時(shí)間時(shí)間) ) 正常條件下循環(huán)壽命正常條件下循環(huán)壽命20002000次以上；時(shí)間為次以上；時(shí)間為8 8至至2525年；年； 影響壽命因素：溫度影響壽命因素：溫度( (主要是高溫主要是高溫) )、放電深度、充電制度、放電深度、充電制度記憶效

11、應(yīng)記憶效應(yīng) 僅存在于燒結(jié)式鎳鎘電池，完全可逆，通過深度維護(hù)循環(huán)可恢復(fù)；僅存在于燒結(jié)式鎳鎘電池，完全可逆，通過深度維護(hù)循環(huán)可恢復(fù)； 袋式極板、纖維極板、黏結(jié)極板式電池?zé)o此效應(yīng)；袋式極板、纖維極板、黏結(jié)極板式電池?zé)o此效應(yīng)； 開口燒結(jié)式鎳鎘電池開口燒結(jié)式鎳鎘電池 技術(shù)成熟技術(shù)成熟 體積比能量比袋式極板電池高出體積比能量比袋式極板電池高出50%50% 薄極板設(shè)計(jì)，低內(nèi)阻，高倍率特性，低溫性能優(yōu)良；薄極板設(shè)計(jì)，低內(nèi)阻，高倍率特性，低溫性能優(yōu)良； 放電電壓平穩(wěn)，適合高功率應(yīng)用，廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和低溫環(huán)境應(yīng)放電電壓平穩(wěn)，適合高功率應(yīng)用，廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和低溫環(huán)境應(yīng)用用 成本較高成本較高 有記憶效應(yīng)有記憶

12、效應(yīng)( (可逆可逆) ) 為延長壽命需要充電系統(tǒng)具有溫度控制為延長壽命需要充電系統(tǒng)具有溫度控制開口原理開口原理 正、負(fù)極間以隔膜隔開，作為氣體阻擋層和絕緣層；正、負(fù)極間以隔膜隔開，作為氣體阻擋層和絕緣層； 電解質(zhì)較多，將極板和隔膜完全淹沒，屬于電解質(zhì)較多，將極板和隔膜完全淹沒，屬于”富液型電池富液型電池”； 開口電池在充電終點(diǎn)時(shí)電壓升高，可作為充電控制標(biāo)志；開口電池在充電終點(diǎn)時(shí)電壓升高，可作為充電控制標(biāo)志； 析氫反應(yīng)析氫反應(yīng) 開口式電池負(fù)極充電至基本達(dá)到開口式電池負(fù)極充電至基本達(dá)到100%100%荷電狀態(tài)時(shí)，開始析氫；荷電狀態(tài)時(shí)，開始析氫； 過充電期間，全部電流都用于將水電解為氫氣和氧氣；過充

13、電期間，全部電流都用于將水電解為氫氣和氧氣； 過充電反應(yīng)消耗水，控制過充電量可限制水的損失，增大補(bǔ)水間隔；過充電反應(yīng)消耗水，控制過充電量可限制水的損失，增大補(bǔ)水間隔；充電特性充電特性 開口電池正負(fù)極之間的氣體阻擋層可以防止電池內(nèi)生成的氣體在極板開口電池正負(fù)極之間的氣體阻擋層可以防止電池內(nèi)生成的氣體在極板間遷移并發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。這一方法可使正、負(fù)極都達(dá)到滿荷電狀態(tài)，從而間遷移并發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。這一方法可使正、負(fù)極都達(dá)到滿荷電狀態(tài)，從而使過充電開始時(shí)出現(xiàn)過電壓，作為控制充電的反饋信號(hào)；使過充電開始時(shí)出現(xiàn)過電壓，作為控制充電的反饋信號(hào)； 根據(jù)這一特性，可進(jìn)行高充電率充電；根據(jù)這一特性，可進(jìn)行高充電率充電

14、； 較多的過充電可使電池恢復(fù)到較高的容量；較多的過充電可使電池恢復(fù)到較高的容量； 過充電量越多，消耗的水越多；過充電量越多，消耗的水越多； 通常充電量約為放電容量的通常充電量約為放電容量的101%101%至至105%105%；纖維電極鎳鎘電池纖維電極鎳鎘電池(FNC(FNC電池電池) ) 核心是三維鍍鎳?yán)w維矩陣結(jié)構(gòu)極板，增加了活性物質(zhì)載入量和利用率核心是三維鍍鎳?yán)w維矩陣結(jié)構(gòu)極板，增加了活性物質(zhì)載入量和利用率； 進(jìn)一步改善低溫性能進(jìn)一步改善低溫性能(-40(-40攝氏度攝氏度) ) 降低充電系數(shù)，提高了充電效率降低充電系數(shù)，提高了充電效率 減少了過充電析氣反應(yīng)減少了過充電析氣反應(yīng) 高使用壽命高使

15、用壽命(20-25(20-25年年) ) 生產(chǎn)靈活性生產(chǎn)靈活性( (技術(shù)覆蓋范圍廣技術(shù)覆蓋范圍廣) ) 超高、高、中、低倍率覆蓋超高、高、中、低倍率覆蓋 FNC FNC體系在所有應(yīng)用中具有相同的體系在所有應(yīng)用中具有相同的 性質(zhì)和基本特點(diǎn)性質(zhì)和基本特點(diǎn) 促進(jìn)了密封電池的發(fā)展促進(jìn)了密封電池的發(fā)展 再談密封電池和開口電池再談密封電池和開口電池 水溶液鎳電極充電過程總是存在競爭反應(yīng)水溶液鎳電極充電過程總是存在競爭反應(yīng)( (水的電解水的電解) ) 在充電末期，正極析出氧氣，負(fù)極析出氫氣在充電末期，正極析出氧氣，負(fù)極析出氫氣 電池對(duì)析出氣體的處理方式?jīng)Q定電池是否能密封：電池對(duì)析出氣體的處理方式?jīng)Q定電池是否

16、能密封： 密封電池：氣體在電池內(nèi)部復(fù)合密封電池：氣體在電池內(nèi)部復(fù)合 開口電池：氣體排出電池外開口電池：氣體排出電池外 開口電池過充電反應(yīng)：開口電池過充電反應(yīng)： 密封電池過充電反應(yīng)：密封電池過充電反應(yīng)： 密封免維護(hù)密封免維護(hù)FNCFNC電池電池 沒有任何氣體排放到電池外發(fā)生損失沒有任何氣體排放到電池外發(fā)生損失 氧氣在負(fù)極復(fù)合氧氣在負(fù)極復(fù)合 負(fù)極上采用過量氫氧化鎘的過放電來阻止氫氣析出負(fù)極上采用過量氫氧化鎘的過放電來阻止氫氣析出 即負(fù)極容量大于正極容量即負(fù)極容量大于正極容量( (比值大于比值大于2:1)2:1) 注意：密封不是指全密封，安全閥是必不可少的；注意：密封不是指全密封，安全閥是必不可少的

17、； 正常情況下不析氣正常情況下不析氣 電池反極或充電電壓失去控制的情況下，氫氣將析出；解決的措施是：電池反極或充電電壓失去控制的情況下，氫氣將析出；解決的措施是： 電池內(nèi)置或外置由電池內(nèi)置或外置由Pt/PdPt/Pd催化基體制成的復(fù)合極板，氫氣在該極板上與催化基體制成的復(fù)合極板，氫氣在該極板上與 來自正極的自放電反應(yīng)或過充電反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣復(fù)合來自正極的自放電反應(yīng)或過充電反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣復(fù)合( (水份重組技術(shù)水份重組技術(shù)) )。 當(dāng)極端濫用當(dāng)極端濫用( (如嚴(yán)重的過充電如嚴(yán)重的過充電) )導(dǎo)致電解質(zhì)沸騰時(shí)，安全閥將開啟釋放導(dǎo)致電解質(zhì)沸騰時(shí)，安全閥將開啟釋放 壓力。壓力。 自動(dòng)防止故障發(fā)生特性；過充

18、電至電解質(zhì)沸騰，排出水蒸氣后，電池自動(dòng)防止故障發(fā)生特性；過充電至電解質(zhì)沸騰，排出水蒸氣后，電池 干涸，阻抗增加，電流下降，不再接受充電，電池逐漸冷卻。干涸，阻抗增加，電流下降，不再接受充電，電池逐漸冷卻。FNCFNC鎳鎘電池特性鎳鎘電池特性 放電特性曲線，放電特性曲線，2020攝氏度，攝氏度，C5C5率，低倍率型率，低倍率型FNCFNC鎳鎘電池特性鎳鎘電池特性 溫度與容量曲線溫度與容量曲線鎳鎘電池主要制造商鎳鎘電池主要制造商鉛酸電池鉛酸電池 所有鉛酸蓄電池在使用過程中都會(huì)產(chǎn)生氫氣所有鉛酸蓄電池在使用過程中都會(huì)產(chǎn)生氫氣 氫氣來源：兩種過程氫氣來源：兩種過程 過充電過程中，電解水副反應(yīng)中產(chǎn)生過充電

19、過程中，電解水副反應(yīng)中產(chǎn)生 開路擱置期間自放電反應(yīng)開路擱置期間自放電反應(yīng) 開口式一般失水率為開口式一般失水率為1.38g/Ah1.38g/Ah，折合氫氣，折合氫氣1.71L/Ah1.71L/Ah；閥控式密封鉛酸蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池 采用多元優(yōu)質(zhì)合金板柵，提高氣體釋放過電位采用多元優(yōu)質(zhì)合金板柵，提高氣體釋放過電位( (由由2.30V2.30V至至2.35V)2.35V) 相對(duì)減少氣體釋放量相對(duì)減少氣體釋放量 負(fù)極比正極多出負(fù)極比正極多出10%10%容量，充電后期正極釋放的氧氣與負(fù)極復(fù)合容量，充電后期正極釋放的氧氣與負(fù)極復(fù)合 負(fù)極由于氧氣作用處于欠充電狀態(tài)，不產(chǎn)生氫氣負(fù)極由于氧氣作用處于欠充

20、電狀態(tài)，不產(chǎn)生氫氣 正負(fù)極間隔板采用超細(xì)玻璃纖維隔板正負(fù)極間隔板采用超細(xì)玻璃纖維隔板(AGM(AGM，非膠體電解質(zhì)，非膠體電解質(zhì)) )，利于氧氣，利于氧氣 迅速流通到負(fù)極迅速流通到負(fù)極 采用密封式閥控濾酸結(jié)構(gòu)，酸霧無法逸出；采用密封式閥控濾酸結(jié)構(gòu)，酸霧無法逸出；閥控式密封鉛酸電池不逸出氣體的狀態(tài)和條件閥控式密封鉛酸電池不逸出氣體的狀態(tài)和條件 開路存放期間開路存放期間 充電電壓在充電電壓在2.35V2.35V單體以下單體以下(25(25攝氏度攝氏度) ) 放電期間放電期間 當(dāng)充電電壓超過當(dāng)充電電壓超過2.35V2.35V單體時(shí)就有可能使氣體逸出，原因是電池內(nèi)短時(shí)單體時(shí)就有可能使氣體逸出，原因是電

21、池內(nèi)短時(shí) 間產(chǎn)生的大量氣體來不及被負(fù)極吸收間產(chǎn)生的大量氣體來不及被負(fù)極吸收( (復(fù)合復(fù)合) )；超壓后安全閥排氣；超壓后安全閥排氣； 閥控式密封鉛酸蓄電池對(duì)充電電壓要求非常嚴(yán)格，不能過充電；閥控式密封鉛酸蓄電池對(duì)充電電壓要求非常嚴(yán)格，不能過充電；實(shí)際充電過程分析實(shí)際充電過程分析 實(shí)際中蓄電池的過充是存在的，分為兩種情況實(shí)際中蓄電池的過充是存在的，分為兩種情況 （1 1）蓄電池的充電是整組進(jìn)行，單體電池存在差異，出現(xiàn)個(gè)別電池過充）蓄電池的充電是整組進(jìn)行，單體電池存在差異，出現(xiàn)個(gè)別電池過充 是普遍現(xiàn)象；是普遍現(xiàn)象； （2 2）充電時(shí)間的要求，工業(yè)用戶對(duì)后備電池充電時(shí)間一般要求放電后）充電時(shí)間的要求

22、，工業(yè)用戶對(duì)后備電池充電時(shí)間一般要求放電后8-10 8-10 小時(shí)內(nèi)充完，而單體充電電壓低于小時(shí)內(nèi)充完，而單體充電電壓低于2.35V2.35V，充電時(shí)間長達(dá)，充電時(shí)間長達(dá)20-3020-30小時(shí)；小時(shí)； 如要在如要在8 8小時(shí)內(nèi)充完，單體充電電壓一般要達(dá)到小時(shí)內(nèi)充完，單體充電電壓一般要達(dá)到2.45V2.45V；閥控式密封鉛酸蓄電池析氫量分析閥控式密封鉛酸蓄電池析氫量分析 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該類電池氣體再化合率標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該類電池氣體再化合率95%95%，大部分產(chǎn)品實(shí)際復(fù)合率接近或，大部分產(chǎn)品實(shí)際復(fù)合率接近或 超過超過99%99%，在正常工作狀態(tài)的電池，其析氣量是極少的，尚未收集到公，在正常工作狀態(tài)的電池，其

23、析氣量是極少的，尚未收集到公 開的計(jì)算析氫量的計(jì)算方法；開的計(jì)算析氫量的計(jì)算方法； 公開資料上，對(duì)單體電池的析氫量給出了實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果如下：公開資料上，對(duì)單體電池的析氫量給出了實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果如下： 浮充電壓為浮充電壓為2.252.25至至2.27V/2.27V/單體時(shí)，析氣量為單體時(shí)，析氣量為2ml/Ah/Mon2ml/Ah/Mon； 浮充電壓為浮充電壓為2.282.28至至2.30V/2.30V/單體時(shí)，析氣量為單體時(shí)，析氣量為3ml/Ah/Mon3ml/Ah/Mon； 浮充電壓為浮充電壓為2.352.35至至2.40V/2.40V/單體時(shí)，析氣量為單體時(shí)，析氣量為10ml/Ah/Mon10

24、ml/Ah/Mon； 析氣量中析氣量中80-90%80-90%成分是氫氣成分是氫氣 盡管從安全閥中排出的氣體少到幾乎可以忽略，但幾乎所有的生產(chǎn)商盡管從安全閥中排出的氣體少到幾乎可以忽略，但幾乎所有的生產(chǎn)商 建議安裝該類電池的房間或電池柜保證自然通風(fēng)，不得完全密封。建議安裝該類電池的房間或電池柜保證自然通風(fēng)，不得完全密封。 主要是考慮到：主要是考慮到： 1 1、危險(xiǎn)氣體的累積、危險(xiǎn)氣體的累積 2 2、過充電情況的存在會(huì)加劇氫氣產(chǎn)生、過充電情況的存在會(huì)加劇氫氣產(chǎn)生開口式鎳鎘電池開口式鎳鎘電池 充電過程中，鎳鎘電池的充電效率：充電過程中，鎳鎘電池的充電效率： 袋式極板約袋式極板約71.5%71.5%

25、，纖維極板約，纖維極板約83.3%83.3%； 必然有一部分能量須以其他形式耗散必然有一部分能量須以其他形式耗散- -即電解水，引起電池失水；即電解水，引起電池失水； 放電過程中不產(chǎn)生氣體放電過程中不產(chǎn)生氣體 析氣產(chǎn)生是周期性的，在每次充電快要結(jié)束時(shí)的過充期；析氣產(chǎn)生是周期性的，在每次充電快要結(jié)束時(shí)的過充期；耗水分析耗水分析 只有在過充過程中才產(chǎn)生電解水只有在過充過程中才產(chǎn)生電解水 理論計(jì)算：理論計(jì)算： 每每1Ah1Ah的過程電量將電解的過程電量將電解0.366cm30.366cm3的水的水； 注：實(shí)際電解水的量要略小于上述量，因?yàn)檫^充電流還要抵消電極自放電注：實(shí)際電解水的量要略小于上述量，因

26、為過充電流還要抵消電極自放電， 并不完全用于電解水。并不完全用于電解水。 開口式鎳鎘電池開口式鎳鎘電池 析氫計(jì)算析氫計(jì)算 每每1Ah1Ah的過充電量將電解的過充電量將電解0.366cm30.366cm3的水；的水； 每每1cm31cm3水電解產(chǎn)生水電解產(chǎn)生1.8651.865升氣體，其中升氣體，其中2/32/3為氫氣；為氫氣；1/31/3為氧氣；為氧氣； 計(jì)算可得每計(jì)算可得每1Ah1Ah的過充電可產(chǎn)生氫氣為：的過充電可產(chǎn)生氫氣為： 0.366x1.865x2/3=0.450.366x1.865x2/3=0.45升氫氣；升氫氣； 對(duì)于某型開口式鎳鎘蓄電池組：對(duì)于某型開口式鎳鎘蓄電池組： 每小時(shí)產(chǎn)

27、生的氫氣可用下式計(jì)算：每小時(shí)產(chǎn)生的氫氣可用下式計(jì)算： H2(L)/h=H2(L)/h=單體電池塊數(shù)單體電池塊數(shù)x x充電電流充電電流Ix0.45 LIx0.45 L H2(m3)/h= H2(m3)/h=單體電池塊數(shù)單體電池塊數(shù)x x充電電流充電電流Ix0.00045 m3Ix0.00045 m3 開口式鎳鎘電池開口式鎳鎘電池 實(shí)例計(jì)算實(shí)例計(jì)算 假設(shè)假設(shè)110V110V直流系統(tǒng)電池組由直流系統(tǒng)電池組由9696塊單體電池組成塊單體電池組成(1.2V/(1.2V/塊塊) )； 容量為容量為280Ah280Ah；C5C5率；率； 充電電流一般限制在充電電流一般限制在0.3C50.3C5以下，考慮到以下，考慮到8 8至至1010小時(shí)充電，則充電電流至少小時(shí)充電，則充電電流至少為為 0.1C50.1C5；則充電電流為；則充電電流為28A28A； 根據(jù)計(jì)算公式，在最惡劣工況下，氫氣釋放量為：根據(jù)計(jì)算公式，在最惡劣工況下，氫氣釋放量為： H2(m3