蓄電池制造工藝模板

一、常見蓄電池分類及特點(diǎn)現(xiàn)在，我們常見蓄電池關(guān)鍵分為三類,分別為一般蓄電池、干荷蓄電池和免維護(hù)蓄電池三種。1）一般蓄電池；一般蓄電池極板是由鉛和鉛氧化物組成，電解液是硫酸水溶液。它關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格廉價(jià)；缺點(diǎn)是比能低(即每千克蓄電池存放電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。2）干荷蓄電池：它全稱是干式荷電鉛酸蓄電池，它關(guān)鍵特點(diǎn)是負(fù)極板有較高儲(chǔ)電能力，在完全干燥狀態(tài)下，能在兩年內(nèi)保留所得到電量，使用時(shí)，只需加入電解液，等過(guò)20—30分鐘就可使用。3）免維護(hù)蓄電池：免維護(hù)蓄電池因?yàn)楸旧斫Y(jié)構(gòu)上優(yōu)勢(shì)，電解液消耗量很小，在使用壽命內(nèi)基礎(chǔ)不需要補(bǔ)充蒸餾水。它還含有耐震、耐高溫、體積小、自放電小特點(diǎn)。使用壽命通常為一般蓄電池兩倍。市場(chǎng)上免維護(hù)蓄電池也有兩種：第一個(gè)在購(gòu)置時(shí)一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)(添加補(bǔ)充液)；另一個(gè)是電池本身出廠時(shí)就已經(jīng)加好電解液并封死，用戶根本就不能加補(bǔ)充液。二、蓄電池結(jié)構(gòu)通常蓄電池鉛酸蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成，其放電化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)(二氧化鉛和鉛)和負(fù)極板活性物質(zhì)(海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)作用下進(jìn)行，其中極板柵架，傳統(tǒng)蓄電池用鉛銻合金制造，免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造，前者用銻，后者用鈣，這是二者根本區(qū)分點(diǎn)。不一樣材料就會(huì)產(chǎn)生不一樣現(xiàn)象：傳統(tǒng)蓄電池在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生減液現(xiàn)象，這是因?yàn)闁偶苌箱R會(huì)污染負(fù)極板上海綿狀純鉛，減弱了完全充電后蓄電池內(nèi)反電動(dòng)勢(shì)，造成水過(guò)分分解，大量氧氣和氫氣分別從正負(fù)極板上逸出，使電解液降低。用鈣替換銻，就能夠改變完全充電后蓄電池反電動(dòng)勢(shì)，降低過(guò)充電流，液體氣化速度減低，從而減低了電解液損失。因?yàn)槊饩S護(hù)蓄電池采取鉛鈣合金柵架，充電時(shí)產(chǎn)生水分解量少，水份蒸發(fā)量低，加上外殼采取密封結(jié)構(gòu)，釋放出來(lái)硫酸氣體也極少，所以它和傳統(tǒng)蓄電池相比，含有不需添加任何液體，對(duì)接線樁頭、電線腐蝕少，抗過(guò)充電能力強(qiáng)，起動(dòng)電流大，電量?jī)?chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。免維護(hù)蓄電池因其在正常充電電壓下，電解液僅產(chǎn)生少許氣體，極板有很強(qiáng)抗過(guò)充電能力，而且含有內(nèi)阻小、低溫起動(dòng)性能好、比常規(guī)蓄電池使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，所以在整個(gè)使用期間不需添加蒸餾水，在充電系正常情況下，不需從拆下進(jìn)行補(bǔ)充充電。但在保養(yǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其電解液比重進(jìn)行檢驗(yàn)。大多數(shù)免維護(hù)蓄電池在蓋上設(shè)有一個(gè)孔形液體(溫度賠償型)比重計(jì)，它會(huì)依據(jù)電解液比重改變而改變顏色。能夠指示蓄電池存放電狀態(tài)和電解液液位高度。當(dāng)比重計(jì)指示眼呈綠色時(shí)，表明充電已足，蓄電池正常；當(dāng)指示眼綠點(diǎn)極少或?yàn)楹谏砻餍铍姵匦枰潆?；?dāng)指示眼顯示淡黃色，表明蓄電池內(nèi)部有故障，需要修理或進(jìn)行更換。免維護(hù)蓄電池也能夠進(jìn)行補(bǔ)充充電，充電方法和一般蓄電池充電方法基礎(chǔ)一樣。充電時(shí)每單格電壓應(yīng)限制在2．3-2．4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會(huì)消耗較多水，充電時(shí)充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電，不然，蓄電池可能會(huì)發(fā)生爆炸，造成傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池比重計(jì)，顯示為淡黃色或紅色時(shí)，說(shuō)明該蓄電池已靠近報(bào)廢，即使再充電，使用壽命也不長(zhǎng)。此時(shí)充電只能做為救急權(quán)宜之計(jì)。有條件時(shí)，對(duì)免維護(hù)蓄電池可用含有電流-電壓特征充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可確保充足電，又可避免過(guò)充電而消耗較多水。通常這類免維護(hù)電池從出廠到使用能夠存放10個(gè)月，其電壓和電容保持不變，質(zhì)量差在出廠后3個(gè)月左右電壓和電容就會(huì)下降。在購(gòu)置時(shí)選離生產(chǎn)日期有3個(gè)月，當(dāng)場(chǎng)就能夠檢驗(yàn)電池電壓和電容是否達(dá)成說(shuō)明書上要求，若電壓和電容全部有下降情況則說(shuō)明它里面材質(zhì)不好，那么電池質(zhì)量肯定也不行，有可能是加水電池經(jīng)過(guò)經(jīng)銷商充電后偽裝而成。三、蓄電池正確使用和維護(hù)免維護(hù)蓄電池也能夠進(jìn)行補(bǔ)充充電，充電方法和一般蓄電池充電方法基礎(chǔ)一樣。充電時(shí)每單格電壓應(yīng)限制在2．3-2．4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會(huì)消耗較多水，充電時(shí)充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電，不然，蓄電池可能會(huì)發(fā)生爆炸，造成傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池比重計(jì)，顯示為淡黃色或紅色時(shí)，說(shuō)明該蓄電池已靠近報(bào)廢，即使再充電，使用壽命也不長(zhǎng)。此時(shí)充電只能做為救急權(quán)宜之計(jì)。有條件時(shí)，對(duì)免維護(hù)蓄電池可用含有電流-電壓特征充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可確保充足電，又可避免過(guò)充電而消耗較多水。蓄電池正確使用和維護(hù)關(guān)鍵有以下7點(diǎn):1、檢驗(yàn)蓄電池在支架上固定螺栓是否擰緊,安裝不牢靠會(huì)因行車震動(dòng)而引發(fā)殼體損壞。另外不要將金屬物放在蓄電池上以防短路。2、時(shí)常查看極柱和接線頭連接得是否可靠。為預(yù)防接線柱氧化能夠涂抹凡士林等保護(hù)劑。3、不可用直接打火(短路試驗(yàn))方法檢驗(yàn)蓄電池電量這么會(huì)對(duì)蓄電池造成損害。4、一般鉛酸蓄電池要注意定時(shí)添加蒸餾水。干荷蓄電池在使用之前最好合適充電。至于可加水免維護(hù)蓄電池并不是不能維護(hù)合適查看必需時(shí)補(bǔ)充蒸餾水有利于延長(zhǎng)使用壽命。5、蓄電池蓋上氣孔應(yīng)通暢。蓄電池在充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣泡若通氣孔被堵塞使氣體不能逸出當(dāng)壓力增大到一定程度后就會(huì)造成蓄電池殼體炸裂。6、在蓄電池極柱和蓋周圍常會(huì)有黃白色糊狀物,這是因?yàn)榱蛩岣g了根柱、線卡、固定架等造成。這些物質(zhì)電阻很大，要立即清除。7、當(dāng)需要用兩塊蓄電池串聯(lián)使用時(shí)蓄電池容量最好相等。不然會(huì)影響蓄電池使用壽命。通常這類免維護(hù)電池從出廠到使用能夠存放10個(gè)月，其電壓和電容保持不變，質(zhì)量差在出廠后3個(gè)月左右電壓和電容就會(huì)下降。在購(gòu)置時(shí)選離生產(chǎn)日期有3個(gè)月，當(dāng)場(chǎng)就能夠檢驗(yàn)電池電壓和電容是否達(dá)成說(shuō)明書上要求，若電壓和電容全部有下降情況則說(shuō)明它里面材質(zhì)不好，那么電池質(zhì)量肯定也不行，有可能是加水電池經(jīng)過(guò)經(jīng)銷商充電后偽裝而成。閥控式鉛酸蓄電池基礎(chǔ)原理·閥控式鉛酸蓄電池電化學(xué)反應(yīng)原理閥控式鉛酸蓄電池電化學(xué)反應(yīng)原理就是充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外系統(tǒng)。其充電和放電過(guò)程是經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)完成，電化學(xué)反應(yīng)式以下：從上面反應(yīng)式可看出，充電過(guò)程中存在水分解反應(yīng)，當(dāng)正極充電到70％時(shí)，開始析出氧氣，負(fù)極充電到90％時(shí)開始析出氫氣，因?yàn)闅溲鯕馕龀?，假如反?yīng)產(chǎn)生氣體不能重新復(fù)合得用，電池就會(huì)失水干涸；對(duì)于早期傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池，因?yàn)闅溲鯕馕龀黾皬碾姵貎?nèi)部逸出，不能進(jìn)行氣體再?gòu)?fù)合，是需常常加酸加水維護(hù)關(guān)鍵原因；而閥控式鉛酸蓄電池能在電池內(nèi)部對(duì)氧氣再?gòu)?fù)合利用，同時(shí)抑制氫氣析出，克服了傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池關(guān)鍵缺點(diǎn)?！らy控式鉛酸蓄電池氧循環(huán)原理閥控式鉛酸蓄電池采取負(fù)極活性物質(zhì)過(guò)量設(shè)計(jì)，AG或GEL電解液吸附系統(tǒng)，正極在充電后期產(chǎn)生氧氣經(jīng)過(guò)AGM或GEL空隙擴(kuò)散到負(fù)極，和負(fù)極海綿狀鉛發(fā)生反應(yīng)變成水，使負(fù)極處于去極化狀態(tài)或充電不足狀態(tài)，達(dá)不到析氫過(guò)電位，所以負(fù)極不會(huì)因?yàn)槌潆姸龀鰵錃?，電池失水量很小，故使用期間不需加酸加水維護(hù)。閥控式鉛酸蓄電池氧循環(huán)圖示以下：能夠看出，在閥控式鉛酸蓄電池中，負(fù)極起著雙重作用，即在充電末期或過(guò)充電時(shí)，首先極板中海綿狀鉛和正極產(chǎn)生O2反應(yīng)而被氧化成一氧化鉛，其次是極板中硫酸鉛又要接收外電路傳輸來(lái)電子進(jìn)行還原反應(yīng)，由硫酸鉛反應(yīng)成海綿狀鉛。在電池內(nèi)部，若要使氧復(fù)合反應(yīng)能夠進(jìn)行，必需使氧氣從正極擴(kuò)散到負(fù)極。氧移動(dòng)過(guò)程越輕易，氧循環(huán)就越輕易建立。在閥控式蓄電池內(nèi)部，氧以兩種方法傳輸：一是溶解在電解液中方法，即經(jīng)過(guò)在液相中擴(kuò)散，抵達(dá)負(fù)極表面；二是以氣相形式擴(kuò)散到負(fù)極表面。傳統(tǒng)富液式電池中，氧傳輸只能依靠于氧在正極區(qū)H2S04溶液中溶解，然后依靠在液相中擴(kuò)散到負(fù)極。假如氧呈氣相在電極間直接經(jīng)過(guò)開放通道移動(dòng)，那么氧遷移速率就比單靠液相中擴(kuò)散大得多。充電末期正極析出氧氣，在正極周圍有輕微過(guò)壓，而負(fù)極化合了氧，產(chǎn)生一輕微真空，于是正、負(fù)間壓差將推進(jìn)氣相氧經(jīng)過(guò)電極間氣體通道向負(fù)極移動(dòng)。閥控式鉛蓄電池設(shè)計(jì)提供了這種通道，從而使閥控式電池在浮充所要求電壓范圍下工作，而不損失水。對(duì)于氧循環(huán)反應(yīng)效率，AGM電池含有良好密封反應(yīng)效率，在貧液狀態(tài)下氧復(fù)合效率可達(dá)99％以上；膠體電池氧再?gòu)?fù)合效率相對(duì)小些，在干裂狀態(tài)下，可達(dá)70-90％；富液式電池幾乎不建立氧再化合反應(yīng)，其密封反應(yīng)效率幾乎為零。返回頁(yè)首閥控式鉛酸蓄電池性能參數(shù)·開路電壓和工作電壓1．1開路電壓電池在開路狀態(tài)下端電壓稱為開路電壓。電池開路電壓等于電池正極電極電勢(shì)和負(fù)極電極電勢(shì)之差。1．2工作電壓工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過(guò)程中顯示電壓，又稱放電電壓。在電池放電初始工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負(fù)載后，因?yàn)闅W姆電阻和極化過(guò)電位存在，電池工作電壓低于開路電壓。2容量電池在一定放電條件下所能給出電量稱為電池容量，以符號(hào)C表示。常見單位為安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)(Ah)或毫安時(shí)(mAh)。電池容量能夠分為理論容量，額定容量，實(shí)際容量。理論容量是把活性物質(zhì)質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得最高理論值。為了比較不一樣系列電池，常見比容量概念，即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出理論電量，單位為Ah/1或Ah/kg。實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出電量。它等于放電電流和放電時(shí)間乘積，單位為Ah，其值小于理論容量。額定容量也叫確保容量，是按國(guó)家或相關(guān)部門頒布標(biāo)準(zhǔn)，確保電池在一定放電條件下應(yīng)該放出最低程度容量。3內(nèi)阻電池內(nèi)阻包含歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包含電化學(xué)極化和濃差極化。內(nèi)阻存在，使電池放電時(shí)端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開路電壓。電池內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不停改變，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)組成、電解液濃度和不停地改變。歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度和溫度全部在不停地改變。4能量電池能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出電能，通常見瓦時(shí)(Wh)表示。電池能量分為理論能量和實(shí)際能量。理論能量W理可用理論容量和電動(dòng)勢(shì)(E)乘積表示，即W理=C理E電池實(shí)際能量為一定放電條件下實(shí)際容量C實(shí)和平均工作電壓U平乘積，即W實(shí)=C實(shí)U平常見比能量來(lái)比較不一樣電池系統(tǒng)。比能量是指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能，單位分別是Wh/kg或Wh/l。比能量有理論比能量和實(shí)際比能量之分。前者指lkg電池反應(yīng)物質(zhì)完全放電時(shí)理論上所能輸出能量。實(shí)際比能量為lkg電池反應(yīng)物質(zhì)所能輸出實(shí)際能量。因?yàn)槎喾N原因影響，電池實(shí)際比能量遠(yuǎn)小于理論比能量。實(shí)際比能量和理論比能量關(guān)系可表示以下：W實(shí)：W理·KV·KR·Km式中Kv-電壓效率；KR-反應(yīng)效率；Km—質(zhì)量效率。電壓效率是指電池工作電壓和電動(dòng)勢(shì)比值。電池放電時(shí)，因?yàn)殡娀瘜W(xué)極化、濃差極化和歐姆壓降，工作電壓小于電動(dòng)勢(shì)。反應(yīng)交通用性表示活性物質(zhì)利用率。電池比能量是綜合性指標(biāo)，它反應(yīng)了電池質(zhì)量水平，也表明生產(chǎn)廠家技術(shù)和管理水平。5功率和比功率電池功率是指電池在一定放電制度下，于單位時(shí)間內(nèi)所給出能量大小，單位為W(瓦)或kW(千瓦)。單位質(zhì)量電池所能給出功率稱為比功率，單位為W/kg或kW/kg。比功率也是電池關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。一個(gè)電池比功率大，表示它能夠承受大電流放電。蓄電池比能量和比功率性能是電池選型時(shí)關(guān)鍵參數(shù)。因?yàn)殡姵匾陀秒妰x器、儀表、電動(dòng)機(jī)器等相互配套，為了滿足要求，首先要依據(jù)用電設(shè)備要求功率大小來(lái)選擇電池類型。當(dāng)然，最終確定選擇電池類型還要考慮質(zhì)量、體積，比能量、使用溫度范圍和價(jià)格等原因。5．6電池使用壽命在要求條件下，某電池有效壽命期限稱為該電池使用壽命。蓄電池發(fā)生內(nèi)部短路或損壞而不能使用，和容量達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)蓄電池使用失效，這時(shí)電池使用壽命終止。蓄電池使用壽命包含使用期限和使用周期。使用期限是指蓄電池可供使用時(shí)間，包含蓄電池存放時(shí)間。使用周期是指蓄電池可供反復(fù)使用次數(shù)。返回頁(yè)首閥控式鉛酸蓄電池自放電1自放電原因電池自放電是指電池在存放期間容量降低現(xiàn)象。電池開路時(shí)因?yàn)樽苑烹娛闺姵厝萘繐p失。自放電通常關(guān)鍵在負(fù)極，因?yàn)樨?fù)極活性物質(zhì)為較活潑海綿狀鉛電極，在電解液中其電勢(shì)比氫負(fù)，可發(fā)生置換反應(yīng)。若在電極中存在著析氫過(guò)電位低金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)能給成腐蝕微電池，結(jié)果負(fù)極金屬自溶解，并伴有氫氣析出，從而容量降低。在電解液中雜質(zhì)起著一樣有害作用。通常正極自放電不大。正極為強(qiáng)氧化劑，若在電解液中或隔膜上存在易于被氧化雜質(zhì)，也會(huì)引發(fā)正極活性物質(zhì)還原，從而降低容量。2自放電率自放電率用單位時(shí)間容量降低百分?jǐn)?shù)表示。式中Ca--電池存貯前容量(Ah)Cb--電池存貯后容量(Ah)T一電池貯存時(shí)間，常見天、月計(jì)算。3正極自放電正極自放電是因?yàn)樵诜胖闷陂g，正極活性物質(zhì)發(fā)生分解，形成硫酸鉛并伴伴隨氧氣析出，發(fā)生下面一對(duì)軛反應(yīng)：同時(shí)正極自放電也有可能由下述多個(gè)局部電池形成引發(fā)：在電極上端和下端，和電極孔隙和電極表面處酸濃度不一樣，所以電極內(nèi)外和上下形成了濃差電池。處于較稀硫酸區(qū)域二氧化鉛為負(fù)極，進(jìn)行氧化過(guò)程而析出氧氣；處于較濃硫酸區(qū)域二氧化鉛為正極，進(jìn)行還原過(guò)程，二氧化鉛還原為硫酸鉛。這種濃差電池在充電終了正極和放電終了正極全部可形成，所以全部有氧析出。不過(guò)在電解液濃度趨于均勻后，濃差消失，由此引發(fā)自放電也就停止了。正析自放電速度受板柵合金組成和電解液濃度影響，對(duì)應(yīng)于硫酸濃度出現(xiàn)不一樣極大值。部分可變價(jià)態(tài)鹽類如鐵、鉻、錳鹽等，它們低價(jià)態(tài)能夠在正極被氧化，同時(shí)二氧化鉛被還原；被氧化高價(jià)態(tài)可經(jīng)過(guò)擴(kuò)散抵達(dá)負(fù)極，在負(fù)極上進(jìn)行還原過(guò)程；同時(shí)負(fù)極活性物質(zhì)鉛被氧化，還原態(tài)離子又藉助于擴(kuò)散、對(duì)流達(dá)成正極重新被氧化。如此反復(fù)循環(huán)。所以，可變價(jià)態(tài)少許物質(zhì)存在可使正極和負(fù)極自放電連續(xù)進(jìn)行，舉例以下：PbO2+3H++HSO4-+2Fe2+——PbSO4+2H2O+2Fe3+(3-11)Pb+HSO4-+2Fe3+——PbSO4+H++2Fe2+(3-12)在電解液中一定要預(yù)防這些鹽類存在。4．負(fù)極自放電蓄電池在開路狀態(tài)下，鉛自溶解造成容量損失，和鉛溶解共軛反應(yīng)通常是溶液中H+還原過(guò)程，即Pb+H2SO4——PbSO4+H2(3-13)該過(guò)程速度和硫酸濃度、貯存溫度所含雜質(zhì)和膨脹劑類型相關(guān)。溶解于硫酸中氧也能夠發(fā)生鉛自溶共軛反應(yīng)，即Pb+1/2O2+H2SO4——PbSO4+H2O(3-14)該過(guò)程受限于氧溶解和擴(kuò)散，在電池中通常以式（3-13）為主。雜質(zhì)對(duì)于鉛自溶有共軛反應(yīng)——析氫有很大影響，通常氫在鉛上析出過(guò)電位很高，在式（3-13）中鉛自溶速度完全受析氫過(guò)程控制，析氫過(guò)電信大小起著決定性作用。當(dāng)雜質(zhì)沉積在鉛電極表面上，和鉛組成微電池，在這個(gè)短路電池組中鉛進(jìn)行溶解，而比氫過(guò)電位小雜質(zhì)析出，所以加速自放電。返回頁(yè)首閥控式鉛酸蓄電池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成閥控鉛酸蓄電池關(guān)鍵部件是正負(fù)極板、電解液、隔膜、電池殼和蓋、安全閥，另外還部分零件如端子、連接條、極柱等。返回頁(yè)首閥控式鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)1板柵合金選擇參與電池反應(yīng)活性物質(zhì)鉛和二氧化鉛是疏松多孔體，需要固定在載體上。通常，用鉛或鉛基合金制成柵欄片狀物為載體，使活性物質(zhì)固定在其中，這種物體稱之為板柵。它作用是支撐活性物質(zhì)并傳輸電流。1．1正板柵合金閥控電池是一個(gè)新型電池，使用過(guò)程中不用加酸加水維護(hù)，要求正板柵合金耐腐蝕性好，自放電小，不一樣廠家采取正板柵合金并不完全相同，關(guān)鍵有：鉛—鈣、鉛—鈣—錫，鉛—鈣—錫—鋁、鉛—銻—鎘等。不一樣合金性能不一樣，鉛—鈣。鉛—鈣—錫合金含有良好浮充性能，但鉛鈣合金易形成致密硫酸鉛和硫酸鈣阻擋層使電池早期失效，合金抗蠕變性差，不適合循環(huán)使用。鉛-鈣-錫-鋁、鉛-銻-鎘各方面性能相對(duì)比很好，既適合浮充使用，又適合循環(huán)使用。1．2負(fù)板柵合金閥控電池負(fù)板柵合金通常采取鉛-鈣合金，盡可能降低析氫量。2板柵厚度正極板厚度決定電池壽命，極板厚度和電池估計(jì)壽命關(guān)系見下表：正板柵厚度（mm）循環(huán)壽命（次）[10h率80%放電深度，25℃（正常浮充使用）2．015023．025743．440064．5800123正負(fù)極活性物質(zhì)百分比鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)上正負(fù)極活性物質(zhì)利用率通常按30—33％計(jì)算，正負(fù)極活性物質(zhì)百分比為1：1，實(shí)際應(yīng)用中，負(fù)極活性物質(zhì)利用率通常比正極高，對(duì)于閥控鉛酸蓄電池，考慮到氧再化合需要，負(fù)極活性物質(zhì)設(shè)計(jì)過(guò)量，通常宜為1：1．0—1．2。4隔膜選擇閥控鉛酸蓄電池中隔膜采取是玻璃纖維棉，應(yīng)該含有以下特征：①優(yōu)良耐酸性能和抗氧化能力；②厚度均勻一致，外觀無(wú)針孔、無(wú)機(jī)械雜質(zhì)；③孔徑小且孔率大；④優(yōu)良吸收和保留電解液能力；⑤電阻??；⑥含有一定機(jī)械強(qiáng)度，以確保工藝操作要求；⑦雜質(zhì)含量低，尤其是鐵、銅含量要低。5殼蓋結(jié)構(gòu)和材料選擇閥控電池殼蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵是強(qiáng)度設(shè)計(jì)，散熱設(shè)計(jì)和蓋上極柱密封設(shè)計(jì)。強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求電池外壁在緊裝配和承受內(nèi)氣壓時(shí)外壁不應(yīng)有顯著氣脹變形，對(duì)于PP外殼，應(yīng)加鋼殼加固，對(duì)于2V系列電池，ABS和PVC外殼，壁厚通常要達(dá)成8—10mm。散熱設(shè)計(jì)要求電池外殼散熱面積大、材料導(dǎo)熱性好且壁厚越薄越好。殼體結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需考慮強(qiáng)度和蓋子封裝配合即可。6殼蓋密封和極柱密封結(jié)構(gòu)電池殼蓋密封分為熱封和膠封，熱封是最可靠密封方法，PP材料采取熱封，ABS和PVC材料通常采取膠封，膠封關(guān)鍵是要采取適宜環(huán)氧樹脂。極柱密封技術(shù)是閥控電池生產(chǎn)一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，不一樣廠家采取方法不完全相同。7電解液閥控電池電解液中硫酸含量通常按理論量1.5倍設(shè)計(jì)，電解液比重通常為1．30g/m1左右。8安全閥安全閥是閥控電池一個(gè)關(guān)鍵部件，安全閥質(zhì)量好壞直接影響電池使用壽命，均勻性和安全性。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和閥控電池使用情況，安全閥應(yīng)滿足以下技術(shù)條件：①單向開閥；②單向密封，可預(yù)防空氣進(jìn)入電池內(nèi)部；③同一組電池各安全閥之間開閉壓力之差不應(yīng)超出平均值20％；④壽命不應(yīng)低于；⑤濾酸，可預(yù)防酸和酸霧從安全閥排氣口排出；⑥隔爆，電池外部遇明火時(shí)電池內(nèi)部不應(yīng)引爆；⑦抗震，在運(yùn)輸和使用期間，安全閥不會(huì)因震動(dòng)和數(shù)次開閉而松動(dòng)失效；⑧耐酸；⑨耐高、低溫。現(xiàn)在市場(chǎng)使用安全閥關(guān)鍵有：柱式、帽式和傘形安全閥，其結(jié)構(gòu)見下面示意圖。返回頁(yè)首閥控鉛酸蓄電池充放電特征鉛酸蓄電池以一定電流充、放電時(shí)，其端電壓改變以下圖：1.放電中電壓改變電池在放電之前活性物質(zhì)微孔中硫酸濃度和極板外主體溶液濃度相同，電池開路電壓和此濃度相對(duì)應(yīng)。放電一開始，活性物質(zhì)表面處(包含孔內(nèi)表面)硫酸被消耗，酸濃度立即下降，而硫酸由主體溶液向電極表面擴(kuò)散是緩慢過(guò)程，不能立即賠償所消耗硫酸，故活性物質(zhì)表面處硫酸濃度繼續(xù)下降，而決定電極電勢(shì)數(shù)值正是活性物質(zhì)表面處硫酸濃度，結(jié)果造成電池端電壓顯著下降，見曲線OE段。伴隨活性物質(zhì)表面處硫酸濃度繼續(xù)下降，和主體溶液之間濃度差加大，促進(jìn)了硫酸向電極表面擴(kuò)散過(guò)程，于是活性物質(zhì)表面和微孔內(nèi)硫酸得到補(bǔ)棄。在一定電流放電時(shí)，在某一段時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間消耗硫酸量大部分可由擴(kuò)散硫酸給予補(bǔ)充，所以活性物質(zhì)表面處硫酸濃度改變緩慢，電池端電壓比較穩(wěn)定。不過(guò)因?yàn)榱蛩岜幌模w硫酸濃度下降，又因?yàn)榉烹娺^(guò)程中活性物質(zhì)消耗，其作用面積不停降低，真實(shí)電流密度不停增加，過(guò)電位也不停加大，故放電電壓伴隨時(shí)間還是緩慢地下降，見曲經(jīng)EFG段。伴隨放電繼續(xù)進(jìn)行，正、負(fù)極活性物質(zhì)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，并向活性物質(zhì)深處擴(kuò)展。硫酸鉛生成使活化物質(zhì)孔隙率降低，加劇了硫酸向微孔內(nèi)部擴(kuò)散困難，硫酸鉛導(dǎo)電性不良，電池內(nèi)阻增加，這些原因最終造成在放電曲線G點(diǎn)后，電池端電壓急劇下降，達(dá)成所要求放電終止電壓。2充電中電壓改變?cè)诔潆婇_始時(shí)，因?yàn)榱蛩徙U轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛，有硫酸生成，所以活性物質(zhì)表面硫酸濃度快速增大，電池端電壓沿著OA急劇上升。當(dāng)達(dá)成A點(diǎn)后，因?yàn)閿U(kuò)散，活性物質(zhì)表面及微孔內(nèi)硫酸濃度不再急劇上升，端電壓上升就較為緩慢(ABC)。這么活性物質(zhì)逐步從硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛，活性物質(zhì)孔隙也逐步擴(kuò)大，孔隙率增加。伴隨充電進(jìn)行，農(nóng)漸靠近電化學(xué)反應(yīng)終點(diǎn)，即充電曲線C點(diǎn)。當(dāng)極板上所存硫酸鉛不多，經(jīng)過(guò)硫酸鉛溶解提供電化學(xué)氧化和還原所需Pb2+極度缺乏時(shí)，反應(yīng)難度增加，當(dāng)這種難度相當(dāng)于水分解難度時(shí)，即在充入電量70％時(shí)開始析氧，即副反應(yīng)2H2O一O2+4H+4e，充電曲線上端電壓顯著增加。當(dāng)充入電量達(dá)90％以后，負(fù)極上副反應(yīng)，即析氫過(guò)程發(fā)生，這時(shí)電池端電壓達(dá)成D點(diǎn)，兩極上大量析出氣體，進(jìn)行水電解過(guò)程，端電壓又達(dá)成一個(gè)新穩(wěn)定值，其數(shù)值取決于氫和氧過(guò)電位，正常情況下該恒定值約為2.6V。返回頁(yè)首閥控式鉛酸蓄電池容量影響原因1放電率對(duì)電池容量影響鉛蓄電池容量隨放電倍率增大而降低，在談到容量時(shí)，必需指明放電時(shí)率或倍率。電池容量隨放電時(shí)率或倍率不一樣而不一樣。1．1容量和放電時(shí)率關(guān)系對(duì)于一給定電池，在不一樣時(shí)率下放電，將有不一樣容量，下表為bosfaGFMl000電池在常溫下不一樣放電時(shí)率放電時(shí)額定容量。放電率(hr)容量(Ah)4411281．2高倍率放電時(shí)容量下降原因放電倍率越高，放電電流密度越大，電流在電極上分布越不均勻，電流優(yōu)先分布在離主體電解液最近表面上，從而在電極最外表面優(yōu)先生成PbSO4。PbSO4體積比PbO2和Pb大，于是放電產(chǎn)物硫酸鉛堵塞多孔電極