蓄电池的内阻跟荷电态的关系
蓄电池的荷电态SOC指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。
由于蓄电池正负板材料不同,除了活性物质外,负板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等材料,用来防止负板收缩和氧化。另外,每个单格蓄电池的负板数又总是比正板数多一片,而且负板比正板略薄。当进行蓄电池的初充电或补充充电时,若不注意性,会使蓄电池充反,使正、负几乎都变成粗晶粒的PbSO4,造成蓄电池电荷容量不足,不能正常工作,甚至导致蓄电池报废。因此,充电时一定要注意性,切不可性充反
.1 CSB蓄电池特性
(1) 免保养
过充电时,水电解产生气体。其气体被板所吸收并还原成电解液,所以电池是免保养。
(2) 可做任何方位的摆置,因为所产生的气体可自行吸收而不使电解液漏出
无电解液溢出可使用於各种场合,因为电解液被板及隔离板所吸附,而无游离状之电解液,所以在正常操作下,过充所产生之气体并不会散出,可以做任何方位的摆置,并可用於家庭、办公室中。
(3) 安全设施
异常过充电及错误之充电方式,均会产生大量之气体。本电池具有安全塞之装置,防止电池内压过大,并将气体排出电池外。
(4) 长期放置後经补充电即可使用
使用铅钙合金格子体之电池,在自行放电率上要比以往使用铅锑合金少1/3至1/4,所以它能长期保存。
(5) 高性能铅酸电池
内部阻抗低,高率放电性能良好,可应用於各种用途。基本应用包括循环使用(含重覆之充电及放电)和浮充使用(平常於充饱电状态,必要时可提供电力)。
(6) 经济上之效益
在放电之循环使用中,可达260次或多。在浮充使用可达5-8年以上寿命。本电池为免保养,具有小形、轻量化、高性能,可降低电力装置所需之费用(室温∶20oC至 25oC)。
CSB蓄电池密闭式铅酸电池(VRLA)的结构如下图各部功能分述如下∶
(1)阳板及阴板
阳板及阴板是由铅钙合金所作成之格子体再加上活化物质所构成。
(2) 隔离板
是一种以玻璃纤维所组成之玻璃纤维布,具有高度之抗氧化性及耐热性,而在电池内具有高度之电解液吸收力及保液能力,且能满足离子之传导性。
(3) 安全塞
在电池因不当的使用或过充电的结果,会导致电池内部压力不正常的提高,此时安全塞会打开,使过多的气体释出电池,内部压力回复正常。
(4) 电槽及中盖
主要为ABS或PP塑胶材质,具有足够之强度及耐酸性,也是为免除电池电解液及气体之漏出。
CSB蓄电池HR的字义,是High Rate Discharge Type蓄电池产品,具备尖端的CSB蓄电池科技之功能。
具有高能量、高精密度、电能的产品系列。
具有体积小、重量轻、输电效率高的特色,适用於高精密度供电产品的需要。
同样的体质,同样的质量,却可提升20%的高能量输出密度。
高能量输出,高循环使用寿命、高功率之优点。
适用在高功率的精密机械及高效能的UPS不断电系统使用。
在安全的使用环境时,免保养,免加水,可重覆循环使用。
电槽外壳经音波特殊密封,置放时不受方向、位置之限制,除依印刷字体方向置放外,亦可以倒立放置、横向放置等各种放置方式,均不影响其安全与功能。 以特殊配方的铅钙合金及全自动化制造,品质稳定产品不会产生危险气体。
精密技术配方,使用寿命长,自行放电率低,具有优良的使用可靠度。
具有优越的安全性,特殊的低阻抗度,回充*,能量的输出发挥至致。
可供CYCLE和STANDBY等特殊功能使用。
高率放电性能优异。
深度放电後亦可回复充电。
电池於制造完成後,必须经过严密之容量侦测。
通过ISO9002、9001、14001认证。
通过UL安全认证。
航空运输符合IATA/ICAO A67条款。
水路运输符合非危险物品MG27修正类别。
公路运输符合【Dry charge】 49CFR 171-189许可。
所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
本文着重讨论半荷内阻法的理论依据和实用关键。
1 CSB蓄电池组放电的电压曲线族
单体电池的放电曲线作为电池重要的性能指标早已为人熟知,放电曲线直观展现了其电池在一定负载电流下其端电压的变化规律,在忽略细节后可表述为:
1)终止电压前的平稳缓慢下降;
2)终止电压后的快速下跌;
3)终止电压为上述二线段之间的拐点,可以用二折线法粗略表现一条电压曲线;
4)电压拐点前的放电时间和负载电流的乘积被定义为电池的实际容量。
电池终都以串联方式成组使用,把串联电池组各电池的放电曲线绘制在同一坐标中,就能构成一族曲线,简称“电压曲线族”。图1是用二折线法绘制的电压曲线族。
有趣的是还能够从压阻曲线族上看到电池测试技术的演变轨迹,由此也可加深对半荷内阻法本质的理解:
1)古老的开路电压法,位于电压曲线的左起点,必须加附测酸配合;
2)因密封电池无法测酸而不得不器重的容量放电法,位于电压曲线的右半部,必须连续监测;
3)试图缩短测试时间的快速容量测试法,位于电压曲线的左半部,意在通过大电流大斜率,外延推算电压拐点,终因电压反差小、缺少准确度而流产;
4)另辟蹊径的浮充内阻法,位于内阻曲线的左起点,方便实用,却因初始内阻反差小、且无法克服10%的误判而始
终难以完全信赖;
5)本文的半荷内阻法,恰当占据了内阻曲线族中部的宽广区域,直观展现其数据反差大,准确率高,适应范围宽,操作安全等优点。
7 结语
内阻数据是CSB蓄电池非常宝贵的一项信息资源。密封蓄电池可看作物理学上的黑匣子,黑匣子上的两柱仅仅能提供电压和内阻两个立的电学物理参数,其中内阻比电压加反映蓄电池内部的真实状况,这样宝贵的资源却至今迟迟未能得到合理的开发和利用。半荷内阻法对此作了大胆尝试,其是以主动放出部分电量为代价,换取内阻反差的“拉开和排序”,以获得满意的判别准确率,希望本文的论题能为CSB蓄电池安全检测开辟一条新的学术思路有所助益。
放电后的CSB蓄电池充足电时间所需时间,随放出容量及初始充电电流不同而变化。如电池经10h率放电,放电深度的CSB蓄电池,CSB蓄电池通过“恒压限流”和“恒流限压”充电24小时后,充入电量可达以上。
对于采用AGM技术的阀控铅酸密封铅酸CSB蓄电池,高型设计的电池在安装时应选择水平卧放,以免在使用过程中产生电解液分层。安装时,主要考虑安装面积和地面承重,用户可根据CSB蓄电池安放区情况选择二层、四层和八层的安装方式,在地面承重允许的情况下,选择四层或八层方式安装可节省占地面积,这种方式较适合于电池放在一楼或地下室,对于有足够的面积而地面承重能力差的情况,宜采用二层方式安装。具体安装方式参照“CSB蓄电池安装手册”。出“安装手册”以外的,由公司技术人员为客户进行专项设计,也称之特殊设计。
蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理:充电时利用外部的电能使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出,比如生活中常用的手机电池等。