蓄电池

蓄电池[xùdiànchí]化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池。电池放电后，能够用充电的方式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。将这类电池称为蓄电池，也称二次电池。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。目录1综述2发展历程2.1大事记2.2发展史3简介3.1成份3.2分类3.3应用3.4区别4安装5充电5.1误区5.2维护保养6常用术语6.1充电6.2放电6.3浮充放电6.4使用寿命7技术参数7.1电动势7.2端电压7.3容量7.4理论容量7.5实际容量7.6额定容量7.7自由放电率7.8放电率8物理量联系8.1电量与电压关系8.2内阻与容量关系9常见问题10使用误区11《蓄电池》杂志11.1杂志简介11.2杂志栏目11.3杂志目录1综述蓄电池蓄电池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。[1]它用填满海绵状铅的铅基板栅（又称格子体）作负极，填满二氧化铅的铅基板栅作正极，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，生成硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，生成硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电，它的单体电压是2V，电池是由一个或多个单体构成的电池组，简称蓄电池，最常见的是6V、12V蓄电池，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池（俗称电瓶）是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。使用蓄电池动力的叉车对于传统的干荷铅蓄电池（如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等）在使用一段时间后要补充蒸馏水，使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度；其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。化学反应方程式如下：总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2志H2SO4(aq)可逆符号2PbSO4(s)+2H2O(l)放电时：负Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)正PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)总Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)充电时电解池阴极PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a2发展历程大事记1905年，第一个蓄电池用于汽车（首先只为照明用）；1914年，第一次将启动型蓄电池用于汽车；1922年，第一个BOSCH摩托车用蓄电池出现在摩托车上；1926年，第一台蓄电池充电器问世；1927年以后，Bosch公司开发出汽车用蓄电池。发展史许多科学家和发明家在蓄电池的发展中做出贡献，如LuigiGalvani(约在1789年）、JohnRitter(约在1800年）、AlessandroRitter(约在1800）、GastonPlante（约在1859年）和CamilleFaure他们把开发被认为是错误的电池的蓄电池引上正确的道路。19世纪末。已经产生蓄电池的栅架，它的原理仍是至今铅酸电池使用的部件。自那以后，铅酸蓄电池基本上没有什么变化，总是那些单个电池，总是那些极板，总是那样的硫酸液。但仔细观察人们可以看到：蓄电池的能量密度已经增加了几倍；广泛采用塑料（早期隔板和蓄电池外壳为木材）；绝对免维护蓄电池成为今天启动型蓄电池的标准蓄电池；寿命，出来个别例外，几经到汽车的整体寿命。蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。科技的发展、人类生活质量的提高，石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化，形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。市场的迫切需求，使新型二次电池应运而生。其中，高能镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池、免维护铅酸电池、铅布电池、锂离子电池、锂聚合物电池等新型二次电池备受青睐，在中国得到广泛应用，形成产业并迅猛发展。美国江森自控公司、索尼、三洋、日立等知名企业纷纷在中国建立了自己的蓄电池生产基地，还将市场从大城市逐步拓展到中小城市，甚至NEC、博世主要以生产软件与电器为主的企业也开始将业务的触角延伸到生产蓄电池领域中。跨国公司的涌入，使国内蓄电池生产企业面临更加激烈的竞争。此外，随着我国汽车和摩托车的保有量进一步的扩大，以及国家主要城市对电动自行车行驶的解禁，这将进一步刺激铅酸蓄电池产品在该领域的消费。3简介成份构成铅蓄电池之主要成份如下：阳极板（过氧化铅.PbO2）---活性物质阴极板（海绵状铅.Pb）---活性物质电解液（稀硫酸）---硫酸（H2SO4）+水（H2O）电池外壳、盖（PPABS阻燃）隔离板(AGM)安全阀正负极柱，正负极柱等分类蓄电池一、铅酸蓄电池常用的车用蓄电池主要分为三类：普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。普通蓄电池：普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。免维护：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。二、梅兰日兰蓄电池梅兰日兰蓄电池M2AL12V系列梅兰日兰蓄电池MGE蓄电池主要特点:§完全的密封型免维护设计§设计寿命长达10年§迎合了高频率，深程度放电的需要，极大地提高了放电的持久性及深循环放电能力§浸泡式极板化成（独特的FTF极板化成工艺）2V蓄电池§分析纯硫酸电解液§电解液不分层，无需均衡充电§无腐蚀气体泄漏§阀控式最大开启压力为5Psi（1Psi≈7KPA）§任意方向放置使用§电池外壳及盖采用ABS材料§强化阻燃材料（UL94V-0级）可供用户选用§自放电低蓄电池§通过IATA机构无害产品认证§符合IEC896-2，D/N43534，及BS6290Pt4,EUROBAT标准型号内阻(毫欧)最大充电电流(安培)外型尺寸重量约（Kg)短路电流(安培)25℃以下最大放电电流(安培)长（L）宽（W）高（H）M2AL12-33≤109.919213017010.2850330M2AL12-45≤7.513.519716517013.81050450M2AL12-55≤7.016.522913821319.51400M2AL12-65≤6.0三、UPS蓄电池UPS称为不间断电源，是因为停电的时候，它能快速转换到逆变状态，从而不会让在使用中的电脑因为突然停电未来得及存储而失去重要文件。不是用来当备用电源用的，如果你只是想在停电的时候可以用电，光买逆变器就够了。一般家用UPS里用的大多是，免维护型铅酸蓄电池。UPS蓄电池好坏判别方法蓄电池的好坏判断有专用的蓄电池测量仪,但是一般的用户很少有这种仪器,都只有一只万用表.下面几点维修中判断蓄电池好坏的几点总结,以供参考.1、从外观判断：观察外观有无变形、凸出、漏液、破裂炸开、烧焦、螺丝连接处有无氧化物渗出等。2、带载测量：若外观无异常，UPS工作于电池模式下，带一定量的负载，若放电时间明显短于正常放电时间，充电8小时以后，乃不能恢复正常的备用时间，判定电池老化。3、用万用表测量：A、电池放电模式下测量：测量电池组中各个电池端电压，若其中一个或多个电池端电压显明高于或低于标称电压（标称电压12V/节），判断电池老化。B、市电模式下测量：电池组中各个电池端的充电电压，若其中一个或多个电池的充电电压显明高于或低于其他电压，判定电池老化。C、测电池组的总电压：电池组总电压明显低于标称值（以C1K电池组标称值是36V为例），充电8小时后乃不能恢复到正常值，即使恢复到正常值，放电时间达不到正常放电时间，判定电池老化。D、电池开机测量：UPS不开机，也不要接市电，先用万用表测量电池组总电压，以C1K为例，此时电压可能在36V-40V之间，属于正常值，表笔不要离开，一直盯住万用表的指示，然后接开机键，若此时电池总电压马上降至30V以下乃至十几伏，UPS马上自动关机，关机后电压立即恢复到原有值。判定电池老化。四、磷酸铁锂蓄电池磷酸铁锂电池是锂离子电池家族中最安全的高比能量电池。磷酸铁锂电池的放电电压非常平稳，一般为3.2V，放电后期（主要指剩余的10%容量）电压变化较快，截止电压一般为2.5V。环境温度特别是低温会对磷酸铁锂电池的放电容量产生影响：-20℃的放电容量是常温容量的45%，-10℃是常温的65%，-5℃是常温的80%，0℃是常温的90%，0℃～20℃的放电容量变化非常小。磷酸铁锂电池的低温性能优于铅酸蓄电池。安装注意事项虽然磷酸铁锂蓄电池在出厂时正负极板都进行了充放电活化，但如果磷酸铁锂蓄电池的安装日期距出厂日期时间较远，经过长期的自放电容量必然会有损失。另外，磷酸铁锂蓄电池在出厂时荷电量一般为60%，安装初始时应该对电池组进行补充电。由于单体电池自放电的差异，可能会出现各电池端电压不均衡的现象。磷酸铁锂电池组安装前必须测量开路电压，开路电压差不能大于50mV，需做好电池测试并记录。用假负载可以对电池组按0.1C10和0.2C5进行容量试验，此试验不需接入电池管理系统（BatteryManagementSystem，BMS），只需将电池组串联起来，但是放电过程中必须严格检测电池单体电压，每小时对电池的总电压、放电电流、电池单体电压进行测量并记录。电池在放电后期每10min检测放电电池单体电压低的电池，若有一只电池端电压到2.5V马上停止放电，计算出实际电池放出的容量与蓄电池额定容量是否一致，若基本一致则证明电池放电试验合格，再对电池进行充电。若放电到终止电压时，电池组放出的容量与额定容量的差别大于15%，说明电池组的出厂容量可能存在问题，应及时联系厂商处理。影响因素1、温度对磷酸铁锂蓄电池的影响温度对磷酸铁锂电池的影响相对铅酸蓄电池要小很多，特别是在放电的情况下。对同等规格的两种蓄电池进行温度特性测试，磷酸铁锂电池要比密封阀控铅酸电池容量高出20%。由于磷酸铁锂材料自身的电化学特性，该电池的低温充电性能稍差，充电温度要求高于0℃，否则电池的不可逆容量会随着温度的降低而升高。磷酸铁锂电池在55℃左右的环境下仍然可以较好地循环充放电。2、歇浮充电对磷酸铁锂蓄电池的影响由于磷酸铁锂电池的电解液是有机液体，再加上锂金属非常活泼，所以该电池必须密封。电池在正常充放电条件下几乎不产生气体，即使电池长期处于间歇浮充状态，电池内部也不会产生较高压力。另外，通信基站的备用电源长期处于浮充状态，对于电池的间歇浮充而言，其电压长期处于3.65V左右。这个电压对电池极板和电解液都是比较稳定的状态，因此磷酸铁锂蓄电池非常适合用于通信基站。五、超级蓄电池”超级蓄电池——发动机启动电源”是一种当内燃机配用的传统蓄电池失效而无法实施启动时，能通过快速储能后向内燃机提供启动电源的装置。传统蓄电池的工作原理及缺陷：2013年以内燃机为动力的设备主要采用传统蓄电池作为启动电源，由于传统蓄电池受使用寿命、存放时间、环境温度等因素的限制，会