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    理士鉛酸蓄電池的研究表述

    作者:理士蓄電池 來源:(LEOCH)理士電池有限公司 時間:2021-12-01 08:32:14 點擊:

    [文章前言]:理士電池為動力系統提供可靠的后備保障 理士電池是電力電源系統中直流供電系統的重要組成部分。作為直流供電電源,電池主要擔負著為電力系統中二次系統負載提供安全、穩定、可
    理士電池為動力系統提供可靠的后備保障
    理士電池是電力電源系統中直流供電系統的重要組成部分。作為直流供電電源,電池主要擔負著為電力系統中二次系統負載提供安全、穩定、可靠的電力保障,確保繼電保護、通信設備的正常運行。因此,電池的穩定性和在放電過程中能提供給負載的實際容量對確保電力設備的安全運行具有十分重要的意義。
     
    電池容量過低可能導致供電中斷、系統癱瘓,但電池的狀態和容量現在還無法直接觀察,因此機房維護人員承擔著巨大的不可控風險;如果提前更換新電池組,不僅增加運行成本,廢舊電池對環境還會造成不利影響,而且也不能根本解決供電風險問題。針對這些問題,推出了電池狀態保證服務。
     
    從有利于電池低溫放電性能的各個方面入手,在電池容量、重量等其他性能指標滿足要求的同時,盡量提高電池-40℃低溫放電性能,延長電池使用壽命。本文研究的產品主要用于軍用車輛、極端低溫環境等領域的閥控式鉛酸蓄電池,采用了發明專利CN201310160804.3技術,電池在-40℃低溫5小時率容量達到常溫容量的50%以上,優于30%行業指標要求。
     
     
    閥控式密封鉛酸理士蓄電池作為主電源或備用電源廣泛用于潛艇、坦克、計算機、通訊、太陽能電池等,在一些特殊使用領域或使用地區,對電池的低溫性能提出了更高的要求。比如低溫容量要求,-40℃低溫5小時率(終止電壓10.2V)容量不低于常溫容量的30%。而采用普通的鉛膏配方,-40℃低溫容量會降到常溫的30%左右,這樣產品合格率非常低。其原因有溫度降低時電解液粘度增加,滲透能力減弱;電池內阻增大,內部電壓降增大。在這些因素作用下,電池放電容量減少。另外,在低溫環境條件使用,普通的閥控式鉛酸蓄電池負極活性物質隨溫度下降,充電接受能力迅速降低,會進一步降低電池的放電性能,導致電池的性能滿足不了低溫使用要求。
     
    本文從利于電池低溫放電性能的各個方面入手,在電池容量、重量等其他性能指標滿足要求的同時,盡量提高電池-40℃低溫放電性能,延長電池使用壽命。
     
    1 溫度對鉛酸蓄電池的影響
     
    (1)理士蓄電池實際容量
     
    溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,隨著溫度的降低容量減少。
     
    理士蓄電池的額定容量通常是在25℃環境溫度下以及在指定的放電率情況下規定的。電池的最佳工作溫度是25℃,當電池放電工作溫度不是25℃時,由于電化學的作用,實際容量應按式(1)換算成25℃基準溫度時的容量
     
    式中:Ct為實測容量(Ah);
     
    Ce為環境溫度在25℃時的標稱容量(Ah);
     
    T為實際環境溫度(℃);
     
    K為容量的溫度系數,10小時率容量實驗時
     
    K=0.006/℃、3小時率容量實驗時K=0.008/℃、1小時率容量實驗時K=0.01/℃。從式(1)中可以看出,當環境溫度高于25℃時,蓄電池的實際釋放容量Ct大于設計額定容量Ce;而環境溫度低于25℃時,它的實際可釋放容量Ct低于設計額定容量Ce。從溫度系數K的取值還可看出,放電率越大,溫度對容量的影響也越大[1]。
     
    (2)溫度與電池電解液性能的關系
     
    理士電池容量隨溫度降低而減少,這與溫度對電解液粘度和內阻有嚴重影響密切相關。電解液溫度高時,擴散速度增加、內阻降低,其電動勢也略有增加。因此,鉛酸蓄電池的容量及活性物質利用率隨溫度增加而增加。電解液溫度降低時,其粘度增大,離子運動受到較大阻力,擴散能力降低。在低溫下電解液的電阻增大,電化學反應阻力增加,結果導致電池容量下降。
     
    (3)低溫對鉛酸蓄電池極板的影響
     
    在低溫工作條件下,負極板上的海綿狀鉛極易變成小尺寸的晶粒,容易使小孔被凍結和堵塞,從而大大降低活性物質的利用率。假若在低溫惡劣情況下大電流放電使用,負極活性物質中的小孔將會被阻塞得更嚴重,海綿狀鉛可能變為致密的PbSO4,使得電池可放出的電量大大降低。對于正極板來說,其溫度系數為負值,因而在低溫下具有較高的電極電勢。從而在低溫情況下正極放電速率遠大于負極放電速率。這樣,在負極生成PbSO4層前,正極PbO2轉化為PbSO4的過程已經結束,所以正極板在低溫下不生成致密的PbSO4晶粒。所以,溫度過低將會導致閥控式密封鉛酸蓄電池的容量下降[2]。
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