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阀控式铅酸蓄电池用于柴油发电机的优点
发布时间:2022-04-29 15:48:34  ▏阅读:

 

 

柴油发电机所用的启动电瓶一般为阀控式铅酸蓄电池,其基本特点是使用期间不用加酸加水维护,电池为密封结构,不会漏酸,也不会排酸雾,电池盖子上设有单向排气阀,该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值,即当电池内部气压升高到一定值时,排气阀自动打开,排出气体,然后自动关阀,防止空 气进入电池内部。阀控式铅酸蓄电池的设计寿命一般为10-15年。

 

阀控铅酸蓄电池(柴油发电机启动电瓶)的极栅主要采用铅钙合金,以提高其正负极析气(H2O和O2)过电位,达到减少其充电过程中析气量的目的。正极板在充电达到70%时,氧气就开始发生,而负极板达到90%时才开始发生氧气。在生产工艺上,一般情况下正负极板的厚度之比=6:4,根据这一正、负极活性物质量比的变化,当负极上绒状Pb达到90%时,正极上的PbO2接近90%,再经少许的充电,正、负极上的活性物质分别氧化还原达95%,接近完全充电,这样可使H2O、O2气体析出减少。采用超细玻璃纤维(或硅胶)来吸储电解液,并同时为正极上析出的氧气向负极扩散提供通道。这样,氧一旦扩散到负极上,立即为负极吸收,从而抑制了负极上氧气的产生,导致浮充电过程中产生的气体90%以上被消除(少量气体通过安全阀排放出去)。   

阀控铅酸蓄电池-柴油发电机组启动电瓶.png

流程图

一、阀控式铅酸蓄电池的浮充电流作用:

 

1、补充蓄电池自放电的损失;

2、向日常性负载提供电流;

3、浮充电流足以维持电池内氧循环。

 

二、端电压的偏差(静态偏差与动态偏差)

 

动态偏差在浮充运行初期较大。实际上,刚出厂的蓄电池可能是因为部分电池中处于电解液饱和状态而影响了氧复合反应的进行,从而使浮充电压过高,电解液饱和的电池会因不断的充电使水分解而“自动调整”至非饱和状态,6个月后端电压偏差逐渐减小。但偏差较大也不排除与有的制造商制造质量有关。

中国GB13337.1-Q1及德国DJN43539-84规定固定型电池静态偏差范围为电压平均值的+0.1~0.05V。

邮电部YD/T799-1996规定,静态时,最高电压与最低电压值偏差为20mV,动态时,最高电压值与最低电压值偏差不超过50mV。

电力部DL/T637-1997规定,静态时,最高电压与最低电压值偏差为30mV,动态时,最高电压值与最低电压值偏差不超过50mV。

电池盖俯视图-柴油发电机组.png

电池盖方向俯视图

三、紧装配方式

 

阀控式密封铅酸蓄电池(柴油发电机启动电瓶)的电解液处于贫液状态,即大部分电解液被吸附在超细玻璃纤维隔膜中,其余的被极板所吸收。为了保证氧气能顺利扩散到负极,要求隔膜和极板活性物质不能被电解液所饱和,否则会阻碍氧气经过隔膜的通道,影响氧气在负极上的还原。为了使电化学反应能正常进行,必须使极板上的活性物质与电解液充分接触,而贫电解液结构的电池只有采取紧装配的组装方式,才能达到此目的。

采用紧装配的组装方式有三个优点:

1、使隔膜与极板紧密接触,有利于活性物质与电解液的充分接触;

2、保持住极板上的活性物质,特别是减少正极活性物质的脱落;

3、防止正极在充电后期析出的氧气沿着极板表面上窜到电池顶部,使氧气充分地扩散到负极被吸收,以减少水分的损失。

小容量阀控式密封铅酸蓄电池通常制成电池组,为内连接方式,安全阀上面有一盖子通过几个点与电池壳相连,留下的缝隙为气体逸出通道。所以在阀控式密封铅酸蓄电池盖上没有连接条和安全阀,只有正负极柱。

 

阀控铅酸蓄电池剖析图-柴油发电机组启动电瓶.png

阀控铅酸蓄电池剖析图

四、温度的影响


电池充电时其内部气体复合本身就是放热反应,使电池温度升高,浮充电流增大,析气量增大,促使电池温度升得更高,电池本身是“贫液”,装配紧密,内部散热困难,如不及时将热量排除,将造成热失控。浮充末期电压太高,电池周围环境温度升高,都会使电池热失控加剧。

温度每升高1℃,电池电压下降约3mV/单电池,致使浮充电流升高,使温度进一步升高。温度高于50℃会使电池槽变形。温度低于-40℃时,阀控式铅酸蓄电池还能正常工作,但蓄电池容量会减小。

阀控铅酸蓄电池由于结构问题对温度要求很高,这一点大家都注意到了,为此,在设计充电设备时都考虑了温度补偿措施,但温度采样点的选取至关重要,它直接关系着补偿的效果。温度采样点有三处,即蓄电池附近的空气温度、蓄电池外壳的表面温度及蓄电池内部电解液温度。第一处最容易,基本都采用此法,但这种方法很不准确,因为由于某种原因使蓄电池温度升高,但蓄电池温度的升高很难引起蓄电池附近的空气温度的升高,因此这种补偿措施基本无用;第三处最能反应蓄电池的实际情况,但较难实现;第二处最实际,也较容易实现,有企业根据第二处的采样设计温度补偿单元。

 

阀控铅酸蓄电池结构图-柴油发电机组启动电瓶.png

阀控铅酸蓄电池结构图

五、使用寿命

 

工业电池可分为两类:一类为深循环使用的电池,另一类为浮充使用的“备用电源”电池(柴油发电机启动电瓶)。循环使用的电池以深循环次数来表示其使用寿命,以0.8C10深度充放电循环使用的电池,其寿命达到1200次以上;而浮充使用的电池,年限可达到10~12年,有的可达到15~20年。蓄电池只有80%容量时认为寿命终止。

 

 


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