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1 温度对耐普铅酸蓄电池的影响
(1)耐普蓄电池实际容量
温度对耐普铅酸蓄电池的容量影响较大,随着温度的降低容量减少。
耐普蓄电池的额定容量通常是在25℃环境温度下以及在指定的放电率情况下规定的。耐普电池的工作温度是25℃,当电池放电工作温度不是25℃时,由于电化学的作用,实际容量应按式(1)换算成25℃基准温度时的容量
式中:Ct为实测容量(Ah);
Ce为环境温度在25℃时的标称容量(Ah);
T为实际环境温度(℃);
K为容量的温度系数,10小时率容量实验时
K=0.006/℃、3小时率容量实验时K=0.008/℃、1小时率容量实验时K=0.01/℃。从式(1)中可以看出,当环境温度高于25℃时,耐普蓄电池的实际释放容量Ct大于设计额定容量Ce;而环境温度低于25℃时,它的实际可释放容量Ct低于设计额定容量Ce。从温度系数K的取值还可看出,放电率越大,温度对容量的影响也越大[1]。
(2)温度与耐普电池电解液性能的关系
耐普电池容量随温度降低而减少,这与温度对电解液粘度和内阻有严重影响密切相关。电解液温度高时,扩散速度增加、内阻降低,其电动势也略有增加。因此,耐普铅酸蓄电池的容量及活性物质利用率随温度增加而增加。电解液温度降低时,其粘度增大,离子运动受到较大阻力,扩散能力降低。在低温下电解液的电阻增大,电化学反应阻力增加,结果导致电池容量下降。
(3)低温对耐普铅酸蓄电池极板的影响
在低温工作条件下,负极板上的海绵状铅极易变成小尺寸的晶粒,容易使小孔被冻结和堵塞,从而大大降低活性物质的利用率。假若在低温恶劣情况下大电流放电使用,负极活性物质中的小孔将会被阻塞得更严重,海绵状铅可能变为致密的PbSO4,使得耐普电池可放出的电量大大降低。对于正极板来说,其温度系数为负值,因而在低温下具有较高的电极电势。从而在低温情况下正极放电速率远大于负极放电速率。这样,在负极生成PbSO4层前,正极PbO2转化为PbSO4的过程已经结束,所以正极板在低温下不生成致密的PbSO4晶粒。所以,温度过低将会导致耐普阀控式密封铅酸蓄电池的容量下降[2]。
2 低温耐普电池的开发
(1)低温耐普电池的开发方案
从有利于耐普电池低温放电性能的各个方面入手,在电池容量、重量等其他性能指标满足要求的同时,尽量提高耐普电池在-40℃低温时的放电性能,延长耐普电池使用寿命。具体方案如下:
①从正极板入手,调整Pb-Ca-Sn-Al合金成分,增加Sn含量到1.2%～1.5%,以增加板栅机械强度和耐腐蚀性。在合金中添加0.1%Ag,可以增加板栅耐蠕变能力,有利于改善耐普电池的深循环放电循环性能。采用放射性板栅结构,将极耳向极板的中部移动,减薄极板厚度,增加极板片数,改善耐普电池大电流放电能力。
②为了延长耐普电池寿命、提高低温大电流放电能力,采用高密度铅膏配方,在铅膏中适量添加导电剂。采用较大的装配压、内化成的方法,进一步提高耐普电池使用寿命。正极板中导电添加剂的加入,可以使极板电阻降低,耐普电池低温放电性能显著提高;提高了正极活性物质的转换效率,正极板更容易化透;保证了正极板的高孔率,更利于酸液向极板内部扩散,提高了活性物质利用率;
③负极铅膏中提高木素、腐植酸的添加比例,更有效避免了硫酸铅钝化层的形成,提高了耐普电池低温放电容量;
④负极铅膏中活性炭的加入,保证了负极板的高孔率,更利于酸液向极板内部扩散,提高了活性物质利用率;
⑤极群中增加正负极板片数,提高了极板真实表面积,保证了耐普电池有较高的放电容量;
⑥选用高孔率、低内阻的AGM优质隔板,提高电解质中离子良好通过性,从而保证电池良好低温性能;
⑦选用高纯度、高固含量纳米硅溶胶和内含Na2SO4添加剂稀H2SO4的混合胶体电解质,使得电解质成胶均匀、无分层,提高了耐普电池过放电后充电能力,保证了耐普电池使用寿命。
(2)低温耐普电池主要技术指标主要技术指标见表1。
(3)低温电池与普通耐普电池的性能对比低温配方与普通配方制作的12V100Ah电池性能对比如图1所示。
该图为本发明超低温正负极活性物质配方制作的耐普电池与常规电池在-40℃条件下的放电曲线对比图。
通过检测,采用本发明超低温正负极活性物质配方制作的耐普电池,超低温条件下(-40℃),放电容量达到额定容量的50%以上[3]。
(4)与其他厂家产品的性能对比本发明电池与不同厂家电池测试结果的对比见表2。
3 结束语
通过采用更改设计方案和采用低温配方,低温阀控式耐普铅酸蓄电池可实现在超低温条件下(-40℃),放电容量达到额定容量的50%以上。
1、电池抗深放电能力强，放电后仍可继续接在负载上，在四星期内充电可原容量。
2、由于电池为胶状固体，所以电解质浓度均匀，不存在酸分层现象。
3、酸浓度低，对极板腐蚀弱，并采用独特的管式极板，因此电池寿命长。
4、电池极板采用无锑合金，电池自放电低。20°c下存放两年后，还有50％以上的容量，即两年内不需补充电。
虽然免维护电池在使用时不需要人工进行的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。影响电池使用寿命的因素有以下几点:安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。
蓄电池产品承诺 ：
1、售前技术咨询：可帮助用户设计，提供技术咨询。
2、交货日期及交货地点：保证在规定时间内按时送货到用户指定地点。
3、安装督导：按需方要求负责设备的安装、调试、技术指导。
4、产品的初验、试运行、终验：积极配合需方设备的初验、试运行、终验工作，并可根据用户的要求,对产品的性能进行测试，保证设备正常运行。
承受深放电及大电流放电能力，具有过充及过放电自我保护性能。
凝胶电解质，无内部短路。热容量大，热消散能力强，能避免一般易产生的热失控现象，因而在高温操作时为可靠，电池不会产生“干化”现象，工作温度范围宽。
采用高灵敏低压伞型气阀，使蓄电池使用更加安全可靠。
采用多层耐酸橡胶圈滑动式密封，保证了使用寿命后期极柱生长时的密封性能。
蓄电池产品特点：
1、电池抗深放电能力强，放电后仍可继续接在负载上，在四星期内充电可原容量。
2、由于电池为胶状固体，所以电解质浓度均匀，不存在酸分层现象。
3、酸浓度低，对极板腐蚀弱，并采用独特的管式极板，因此电池寿命长。
小型密闭铅酸蓄电池,主要应用于UPS电源、应急灯、电动工具、电动自行车以、通讯系统等领域。其中后备电源用电池由于产品具有一致性好、比能量高、寿命长、安全可靠不漏液等特点得到了广泛的认可。
应用领域:
1、通讯:汽车电话、移动电话系统、手提式无线电发报机、手提式终端机。 2、动力:电动工具、玩具、携带式吸尘器、无人搬运机器人。 3、信号系统、应急照明系统、安防系统。 4、EPS和UPS系统。 5、其他便携式设备或便携工具电源。
充电电压为2.25-2.30V/单格,时间大于24小时. 电池使用、贮放应避开热源、高温、强烈振动环境,不得接触. 安装使用时,注意防止极性接反,不要在电池上堆放物品,防止电池短路. 电池贮存三个月以上,应按循环充电要求定期补充充电,防止亏电存放. 大电流、大容量放电后,应按循环充电要求及时补充充电,不得闲置. 应避免电池过放电,以保持电池寿命. 由于电池为封密型,用户切不可打开电池盖补充液体,以免发生
本公司蓄电池生产过程质量控制严格,出厂产品逐个进行严格检测,质量稳定可靠,产 品性能均达到JISC、IEC及JB等标准,可使用户放心. 使用领域: 计算机不间断电源(UPS) 通信电源 应急照明系统 发电厂、变电站操作电源 太阳能、风能发电系统 消防、 电动自行车 变携式仪器、器械、仪器仪表 使用方式及注意事项: 循环使用充电电压为2.35-2.50V/单格,初始电流不大于0.2C(A),时间大于10小时
