鉅大LARGE | 點擊量:1854次 | 2018年07月27日
如何正確使用的鉛酸蓄電池
因此在電動自行車上,電池組的均衡一致性對電池的使用壽命有相當(dāng)大的影響。如何提高電池組的均衡一致性,是每個電池生產(chǎn)廠家面對的一個難題,但對于消費者來說,如何合理地使用,也會對電池的均衡一致性造成一定的影響,從而影響電池的使用壽命。根據(jù)對電池多年來的研究和實際使用,建議消費者采用以下方法合理地使用電池;(1)電動車騎行速度:不大于20km/h。(2)騎行距離:10-30km/天,放電深度小于等于70%(每2個月進(jìn)行一次深放電)。(3)充電頻率:每天一次。(4)載重量:單人騎行(可攜帶一名10歲以下兒童一名)。按照上述方法,質(zhì)量較好的電動自行車以正常使用可以達(dá)到3-4年,甚至5年,且電池能使用1年半左右。原因是鉛酸蓄電池在放電后期存在一個電壓突降的拐點,即10.5V/只,而此后如果電池繼續(xù)放電,就會使落后電池產(chǎn)生過放,久而久之,造成電池組的均衡一致性變差,整組電池失效。蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上對電池的循環(huán)壽命要求為70%放電,即10Ah電池5A放電84min,限壓14.7-15.0V,限流3A充電4.6h為一次循環(huán)。一般生產(chǎn)廠家的蓄電池均能達(dá)到350次,好一點的企業(yè)可達(dá)500次以上。這表明電池放電深度越淺,電池的循環(huán)壽命越長,電池的使用周期越長。因此,消費者普遍認(rèn)為充一次電為一次循環(huán)的觀點是錯誤的,要想使自己使用的電池壽命延長,就必須時刻使電池處于完全充電狀態(tài),長時間的虧電狀態(tài)下,電池的負(fù)極板極易鹽化,造成電池容量的損失,影響電池的使用壽命。
定義:電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。英語:Lead-acidbattery。放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護(hù)鉛酸電池。
電池主要由管式正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。排氣式蓄電池的電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點是電壓穩(wěn)定、價格便宜;缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。老式普通蓄電池一般壽命在2年左右,而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水。不過隨著科技的發(fā)展,鉛酸蓄電池的壽命變得更長而且維護(hù)也更簡單了。
鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有可擰開的塑料密封蓋,上面還有通氣孔。這些注液蓋是用來加注純水、檢查電解液和排放氣體之用。按照理論上說,鉛酸蓄電池需要在每次保養(yǎng)時檢查電解液的密度和液面高度,如果有缺少需添加蒸餾水。但隨著蓄電池制造技術(shù)的升級,鉛酸蓄電池發(fā)展為鉛酸免維護(hù)蓄電池和膠體免維護(hù)電池,鉛酸蓄電池使用中無需添加電解液或蒸餾水。主要是利用正極產(chǎn)生氧氣可在負(fù)極吸收達(dá)到氧循環(huán),可防止水分減少。鉛酸水電池大多應(yīng)用在牽引車、三輪車、汽車起動等,而免維護(hù)鉛酸蓄電池應(yīng)用范圍更廣,包括不間斷電源、電動車動力、電動自行車電池等。鉛酸蓄電池根據(jù)應(yīng)用需要分為恒流放電(如不間斷電源)和瞬間放電(如汽車啟動電池)。
當(dāng)放電進(jìn)行時,硫酸溶液的濃度將不斷降低,當(dāng)溶液的密度降到1.18g/ml時應(yīng)停止使用進(jìn)行充電
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
充電:2PbSO?+2H?O=PbO?+Pb+2H?SO?(電解池)
鉛蓄電池
鉛蓄電池(4張)
放電:PbO?+Pb+2H?SO?=2PbSO?+2H?O(原電池)
陽極:PbSO?+2H?O-2e‐===PbO?+4H﹢+SO?2‐
陰極:PbSO?+2e‐===Pb+SO?2‐
負(fù)極:Pb+SO?2‐-2e===PbSO?
正極:PbO?+4H﹢+SO42‐+2e‐===PbSO?+2H?O
歷史
蓄電池是1859年由法國人普蘭特(Plante)發(fā)明的,至今已有一百多年的歷史。鉛酸蓄電池自發(fā)明后,在化學(xué)電源中一直占有絕對優(yōu)勢。這是因為其價格低廉、原材料易于獲得,使用上有充分的可靠性,適用于大電流放電及廣泛的環(huán)境溫度范圍等優(yōu)點。
普蘭特(G.Plante)于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池,已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展歷程,鉛酸蓄電池在理論研究方面,在產(chǎn)品種類及品種、產(chǎn)品電氣性能等方面都得到了長足的進(jìn)步,不論是在交通、通信、電力、特種還是在航海、特種各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。
到20世紀(jì)初,鉛酸蓄電池歷經(jīng)了許多重大的改進(jìn),提高了能量密度、循環(huán)壽命、高倍率放電等性能。然而,開口式鉛酸蓄電池有兩個主要缺點:①充電末期水會分解為氫,氧氣體析出,需經(jīng)常加酸、加水,維護(hù)工作繁重;②氣體溢出時攜帶酸霧,腐蝕周圍設(shè)備,并污染環(huán)境,限制了電池的應(yīng)用。近二十年來,為了解決以上的兩個問題,世界各國競相開發(fā)密封鉛酸蓄電池,希望實現(xiàn)電池的密封,獲得干凈的綠色能源。
1912年ThomasEdison發(fā)表專利,提出在單體電池的上部空間使用鉑絲,在有電流通過時,鉑被加熱,成為氫、氧化合的催化劑,使析出的H2與O2重新化合,返回電解液中。但該專利未能付諸實現(xiàn):①鉑催化劑很快失效;②氣體不是按氫2氧1的化學(xué)計量數(shù)析出,電池內(nèi)部仍有氣體發(fā)生;③存在爆炸的危險。
60年代,美國Gates公司發(fā)明鉛鈣合金,引起了密封鉛酸蓄電池開發(fā)熱,世界各大電池公司投入大量人力物力進(jìn)行開發(fā)。
1969年,美國登月計劃實施,密封閥控鉛酸蓄電池和鎘鎳電池被列入月球車用動力電源,最后鎘鎳電池被采用,但密封鉛酸蓄電池技術(shù)從此得到發(fā)展。
1969-1970年,美國EC公司制造了大約350,000只小型密封鉛酸蓄電池,該電池采用玻璃纖維棉隔板,貧液式系統(tǒng),這是最早的商業(yè)用閥控式鉛酸蓄電池,但當(dāng)時尚未認(rèn)識到其氧再化合原理。
1975年,GatesRutter公司在經(jīng)過許多年努力并付出高昂代價的情況下,獲得了一項D型密封鉛酸干電池的發(fā)明專利,成為今天VRLA的電池原型。
1979年,GNB公司在購買Gates公司的專利后,又發(fā)明了MFX正板柵專利合金,開始大規(guī)模宣傳并生產(chǎn)大容量吸液式密封免維護(hù)鉛酸蓄電池。
1984年,VRLA電池在美國和歐洲得到小范圍應(yīng)用。
1987年,隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展,VRLA電池在電信部門得到迅速推廣使用。
1991年,英國電信部門對正在使用的VRLA電池進(jìn)行了檢查和測試,發(fā)現(xiàn)VRLA電池并不象廠商宣傳的那樣,電池出現(xiàn)了熱失控、燃燒和早期容量失效等現(xiàn)象,這引起了電池工業(yè)界的廣泛討論,并對VRLA電池的發(fā)展前途、容量監(jiān)測技術(shù)、熱失控和可靠性表示了疑問,此時,VRLA電池市場占有率還不到富液式電池的50%,原來提到的“密封免維護(hù)鉛酸電池”名稱正式被“VRLA電池”取代,原因是VRLA電池是一種還需要管理的電池,采用“免維護(hù)”容易引起誤解。
1992年,針對1991年提出的問題,電池專家和生產(chǎn)廠家的技術(shù)員紛紛發(fā)表文章提出對策和看法,其中DrDaridFeder提出利用測電導(dǎo)的方法對VRLA電池進(jìn)行監(jiān)測。I.c.Bearinger從技術(shù)方面評述VRLA電池的先進(jìn)性。這些文章對VRLA電池的發(fā)展和推廣應(yīng)用起了很大的促進(jìn)作用。
1992年,世界上VRLA電池用量在歐洲和美洲都大幅度增加,在亞洲國家電信部門提倡全部采用VRLA電池;1996年VRLA電池基本取代傳統(tǒng)的富液式電池,VRLA電池已經(jīng)得到了廣大用戶的認(rèn)可。