理士蓄電池DJM1290

時(shí)間：2018-04-27作者：北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司瀏覽：39

理士蓄電池的種類及應(yīng)用


     化學(xué)電源是人類目前可以利用的高效能源之一。理士蓄電池也稱作二次電源，它是一種把化學(xué)反應(yīng)所釋放出來的能量直接轉(zhuǎn)變成直流電能的裝置。理士蓄電池按照其電解液的不同，通常分為酸性電池和堿性電池。近幾十年來，由于交通、通訊、計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，其產(chǎn)品系列、產(chǎn)品種類、產(chǎn)品性能發(fā)生了巨大變化，以此滿足不同用途的需要。目前，理士蓄電池主要應(yīng)用于各種車輛、船舶、飛機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的起動以及照明、蓄能、不間斷電源、移動通訊、便攜式電動工具、電動玩具當(dāng)中。
總之, 理士蓄電池在*、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、電力、電子、通訊、教學(xué)、科研、醫(yī)療衛(wèi)生以及人們?nèi)粘Ｉ钪斜粡V泛應(yīng)用。 常用的蓄電池有鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池等。
常用理士蓄電池介紹
 
      A．理士鉛酸蓄電池負(fù)極為鉛,正極為二氧化鉛，電解液為稀硫酸，主要有起動型、固定型、牽引型、動力型和便攜型，
常為開口或防酸式(GF),少量為膠體電解液蓄電池(GEL)。近年來,，特別是VRLA（Valve Regulated Lead Acid Battery）蓄電池的出現(xiàn)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)能夠取代堿性蓄電池和干電池，使鉛酸蓄電池發(fā)揮較大的作用。由于鉛酸蓄電池價(jià)格低廉，適于低溫高倍率放電，因此應(yīng)用廣泛，是我國的電信行業(yè)中后備電源的主要產(chǎn)品。但同時(shí)由于鉛酸 蓄電池比能量偏低，生產(chǎn)過程有毒、污染環(huán)境等不利因素，一定程度上影響了其使用范圍。
B．鎘鎳蓄電池負(fù)極為鎘，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液。常見外形是方形、扣式和圓柱形，其有開口、密封和全密封三種結(jié)構(gòu)。按較板制造方式又分有較板盒式、燒結(jié)式、壓成式和拉漿式。鎘鎳蓄電池具有放電倍率高、低溫性能好，循環(huán)壽命長等特點(diǎn)。
   
      C．金屬氫化物鎳蓄電池是新開發(fā)出來的新產(chǎn)品，負(fù)極為吸氫稀土合金，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀、氫氧化鋰水溶液，比能量是鎘鎳蓄電池1.5-2倍，具有可快速充電、優(yōu)良的高倍率放電性能和低溫放電性能，價(jià)格便宜，無污染，被稱為綠色環(huán)保電池。
   
      D．鐵鎳蓄電池負(fù)極為鐵粉，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀或**水溶液。具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐用、壽命長等特點(diǎn)，比能量較低，多用于礦井運(yùn)輸車動力電源。
   
      E．鋅銀蓄電池負(fù)極為鋅，正極為氧化銀，電解液為氫氧化鉀水溶液，具有較高的比能量及優(yōu)良的高倍率放電性能，但價(jià)格偏高，多用于軍事工業(yè)及武器系統(tǒng)。
   
      F．鋅鎳蓄電池負(fù)極為鋅，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液，具有高比能量，價(jià)格較低；但壽命較短，近年來鋅鎳蓄電池的循環(huán)壽命有了較大提高，預(yù)計(jì)隨著循環(huán)壽命的提高將獲得較廣泛應(yīng)用。
   
      G．鋰離子蓄電池負(fù)極是碳(石墨)，正極是氧化鈷鋰，由于采用**電解質(zhì)液，具有電壓高、比能量高及優(yōu)良的循環(huán)壽命，安全無污染，被稱為綠色電源。常作為通訊工具和便攜器材的電源。


理士蓄電池怎么更換
為了使機(jī)房內(nèi)機(jī)柜設(shè)備在不斷電的狀況下替換理士蓄電池，而且防止在替換電池的過程中出現(xiàn)問題，首要應(yīng)由專業(yè)的山特UPS技能工程師進(jìn)行替換理士蓄電池組，一起在替換理士蓄電池組之前應(yīng)對機(jī)房現(xiàn)場狀況進(jìn)行勘察，特別是對UPS不間斷電源主機(jī)、理士蓄電池組、UPS主機(jī)配電體系等進(jìn)行技能性的數(shù)據(jù)掛號。在機(jī)房內(nèi)UPS主機(jī)輸入市電電源不斷電的前提下，斷開UPS主機(jī)和理士蓄電池組的開關(guān)，即可安全、準(zhǔn)確、高效的替換理士蓄電池組。替換結(jié)束查看無誤后，閉合理士蓄電池組開關(guān)，使UPS主機(jī)和理士蓄電池組有用聯(lián)接，最后進(jìn)行UPS調(diào)試和測驗(yàn)，保證UPS不間斷電源體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。


免維護(hù)儲能理士蓄電池簡介
免維護(hù)儲能蓄電池是理士**技術(shù)電源有限公司旗下多領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品之一，生產(chǎn)車間在有著美麗的江南之鄉(xiāng)江蘇，江南歷史悠久而且還很富有底蘊(yùn)，在上有天堂下有蘇杭支持的水鄉(xiāng)江蘇生產(chǎn)的理士蓄電池一定也是秉承江南人的為人師表已質(zhì)量來服眾。2014年面對蓄電池行業(yè)的競爭激烈趨勢，北京理士蓄電池銷售中心經(jīng)理靳偉先生強(qiáng)調(diào)在把握產(chǎn)品質(zhì)量的同事在價(jià)格上以較低的出廠價(jià)格出售給消費(fèi)者，讓消費(fèi)者有著深深地體會理士蓄電池的內(nèi)在美。理士以
1、維護(hù)簡單：充電時(shí)電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體基本被吸收還原成電解液，基本沒有電解液減少。
2、持液性高電解液被吸收于特殊的隔板中，保持不流動狀態(tài)，所以即使倒下也可使用。（倒下**過90度以上不能使用）
3、安全性能優(yōu)越：由于較端過充電操作失誤引起過多的氣體時(shí)可以放出，防止電池的破裂。
4、自放電極?。河锰厥忏U鈣合金生產(chǎn)板柵，把自放電控制在較小。[3]
5、壽命長（設(shè)計(jì)壽命3～6年）經(jīng)濟(jì)性好：電池板柵采用耐腐蝕性好的特種鉛鈣合金，同時(shí)采用特殊隔板能保住電解液，再同時(shí)用強(qiáng)力壓緊正板活性物質(zhì)，防止脫落，所以是一種壽命長、經(jīng)濟(jì)的電池。
6、內(nèi)阻?。河捎趦?nèi)阻小，大電流放電特性好。
7、深放電后有優(yōu)良的恢復(fù)能力：萬一出現(xiàn)長期放電，只要充分充電，基本不出現(xiàn)容量降低，很快可以恢復(fù)。等優(yōu)點(diǎn)，再加上雙登蓄電池的優(yōu)惠政策，我相信消費(fèi)者的眼睛是雪亮的...免維護(hù)儲能免維護(hù)儲能


理士蓄電池密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻分析..
現(xiàn)在我國郵電部分已廣泛采用閥控式密封鉛蓄電池作為通訊電源。由于這種電池是密封的， 不像原來的自由電解液固定型鉛蓄電池那樣透明直觀，又無法直接丈量電解液密度，因而給使用維護(hù)工作帶來一定的困難。于是人們?？赐ㄟ^檢測電池內(nèi)阻的辦法來識別和猜測電池的性能。目前進(jìn)口的和國產(chǎn)的用于在線丈量電池內(nèi)阻的VRLA電導(dǎo)測試儀已在一些部分得到應(yīng)用。然而實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，利用在線檢測閥控式密封鉛蓄電池內(nèi)阻（或電導(dǎo)）來識別和判定電池的性能并不能令人滿足。本文擬在分析電池內(nèi)阻的組成、測試原理和方法的基礎(chǔ)上，闡述這一方法的適用條件及其局限性。
1　蓄電池內(nèi)阻的組成
宏觀看來，假如電池的開路電壓為V0，當(dāng)用電流I放電時(shí)其端電位為V，則r＝（ V0-V）/I就是電池內(nèi)阻。然而這樣得到的電池內(nèi)阻并不是一個(gè)常數(shù)，它不但隨電池的工作狀態(tài)和環(huán)境條件而變，而且還因測試方法和測試持續(xù)時(shí)間而異。究實(shí)在質(zhì)，乃因電池內(nèi)阻r包括著復(fù)雜的而且是變化著的成分。
理論電化學(xué)早已指出，電池在充電或放電時(shí)其端電壓V是由以下3部分組成的：
（1）
式中的IRΩ稱為歐姆較化，它是由電池內(nèi)部各組件的歐姆內(nèi)阻RΩ引起的；是由電極 四周液層中參與反應(yīng)或天生的 離子的濃度變化引起的，稱為濃差較化；是由反應(yīng)粒子進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)所引起的，稱為活化較化。由（1）式 可知， 宏觀上測出的電池內(nèi)阻（即穩(wěn)態(tài)內(nèi)阻）R是由3部分組成的：歐姆內(nèi)阻RΩ、濃差較 化內(nèi)阻Rc和活化較化內(nèi)阻Re。
歐姆內(nèi)阻RΩ包括電池內(nèi)部的電極、隔膜、電解液、連接條和較柱等全部零部件的電 阻。雖 然在電池整個(gè)壽命期間它會因板柵腐蝕和電極變形而改變，但是在每次檢測電池內(nèi)阻過程中 可以以為是不變的。
濃差較化內(nèi)阻既然是由反應(yīng)離子濃度變化引起的，只要有電化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行，反 應(yīng)離子的濃 度就總是在變化著的，因而它的數(shù)值是處于變化狀態(tài)，丈量方法不同或丈量持續(xù)時(shí)間不同， 其測得的結(jié)果也會不同。
活化較化內(nèi)阻是由電化學(xué)反應(yīng)體系的性質(zhì)決定的；電池體系和結(jié)構(gòu)確定了，其活化較化內(nèi)阻 也就定了；只有在電池壽命后期或放電后期電極結(jié)構(gòu)和狀態(tài)發(fā)生了變化而引起反應(yīng)電流密度 改變時(shí)才有改變，但其數(shù)值仍然很小。
2　電池內(nèi)阻的丈量原理
2.1　直流法測電池歐姆內(nèi)阻
對于平板式單電極而言，當(dāng)有階躍電流i流過期，其電位就會隨時(shí)間t而變化，當(dāng) t ＞5×10-5s時(shí)，電位變化η可用下式表示［1］：
（2）
式中Cd表示電極四周雙電層電容值，io為交換電流密度，RΩ為電極歐 姆內(nèi)阻，N、R、T、F、n均為常數(shù)，其物理意義可參閱文獻(xiàn)［1］。
（2）式等號右邊的**項(xiàng)iRΩ表示電極歐姆內(nèi)阻引起的電位變化，它與時(shí)間無關(guān)； *2項(xiàng)表 示濃差較化隨時(shí)間的變化；*3項(xiàng)表示因給電極四周的雙電層電容充電引起的電位變化，在 t→0時(shí)其值也→0；*4項(xiàng)則表示電極反應(yīng)的電化學(xué)較化，鉛蓄電池的i0較大 ，則1/i0必然很小。由此可知，當(dāng)t→0時(shí)，η→iRΩ。
由此看來，在電池中有階躍電流I流過期，電位就要發(fā)生變化；只要測出t→0時(shí)電 池電位的變化△V，就可以算出電池的歐姆內(nèi)阻。
試驗(yàn)結(jié)果表明［1～2］，當(dāng)電池以恒電流I放電時(shí)，測出其在0.5～1ms內(nèi)電位的 變化 △V1，則由RΩ＝△V1/I即可算出電池的歐姆內(nèi)阻。用此法測得3Q10 5汽車電池歐姆 內(nèi)阻1.8mΩ，單格電池為0.6mΩ［1］；200Ah的VRLA為0.5mΩ［2］。
目前在一些部分使用的VRLA電導(dǎo)測試儀，其測試原理與此相似。它將已知頻率（大約為10Hz） 和幅度的電位加在單元電池的端子上，觀察相應(yīng)的電流輸出［3］，用此法測取電池 的電導(dǎo) （或電阻）。由于其頻率較低，信號持續(xù)時(shí)間較長（100ms），則測得的電阻值中既含有歐姆 內(nèi) 阻又含有變化著的濃差較化內(nèi)阻（此時(shí)活化較化內(nèi)阻忽略了）。
2.2　交流法測電池內(nèi)阻
在工作［4］中先容了用交流阻抗法測密封鉛蓄電池內(nèi)阻，其交流信號頻率變化范圍 為0. 05Hz～10kHz。由于電池阻抗模與頻率的對數(shù)之間沒有嚴(yán)格的線性關(guān)系，但在高頻區(qū)（1kHz～ 10kHz）卻變化較少，于是取此時(shí)的阻抗模作為電池內(nèi)阻，結(jié)果得到6V/4Ah密封鉛蓄電池內(nèi) 阻為40mΩ。
由于電池中的電極是多孔性的，而且又是多片電極緊密并聯(lián)在一起的，它的交流阻抗等效電 路較其復(fù)雜，至今尚無法從理論上精確地解決，只能根據(jù)在平板電極上得到的理論分析結(jié)果 近似地處理電池中的多孔性電極題目。再者從（1）式可以看出，電池中有恒定電流流過期， 其端電位是隨時(shí)間而變化的，不同的時(shí)刻測得的電位變化中包含了不同的成分，因而用本方 法測得的電池內(nèi)阻是隨交流信號的頻率而變化的。
過往也曾用交流阻抗法測電池內(nèi)阻，但均得不出正確的結(jié)果，其主要原因是無法建立正確的 等效電路，并且受外來噪聲的干擾比較嚴(yán)重。
3　電池內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
在工作［2］中采用直流電壓降法對200Ah/2V的密封鉛蓄電池歐姆內(nèi)阻測試結(jié)果如表1 所示。對浮充狀態(tài)下工作 的電池測試結(jié)果表明，在電池失效之前其容量很少變化，歐姆內(nèi)阻也變化不大；一旦電池容 量迅速下降時(shí)，其歐姆內(nèi)阻也同步增大。固然如此，但仍然得不到電池歐姆內(nèi)阻跟電池容量 （荷電態(tài)）之間的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
表1　電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系
 
荷電態(tài)/% 100 85 68
歐姆內(nèi)阻/mΩ 0.50 1.20 1.93
根據(jù)文獻(xiàn)［4］采用交流阻抗法對6V/4Ah密封蓄電池的測試結(jié)果，在電池剩余容量**4 0%時(shí)，電池的內(nèi)阻（它包含了歐姆內(nèi) 阻和部分濃差較化內(nèi)阻）幾乎是相同的；只是在**40%時(shí)，其內(nèi)阻才迅速增加。此結(jié)果跟文 獻(xiàn)［2］中觀察到的相似，即密封鉛蓄電池在使用過程中（電池容量**80%），其內(nèi)阻改變很 ?。灰坏╇姵貎?nèi)阻有了明顯變化，則電池的壽命也即告終止了。在電池剩余容量與內(nèi)阻之間 沒有找到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
4　電導(dǎo)法在線丈量結(jié)果的分析
根據(jù)以上對單個(gè)電池的丈量結(jié)果，再來觀察和分析當(dāng)前郵電部分使用的電導(dǎo)測試儀對密封鉛 蓄電池組的測試結(jié)果。
表2列出了用電導(dǎo)法對2V/300Ah閥控式密封鉛蓄電池內(nèi)阻和電位的測試結(jié)果。前2 行取自文獻(xiàn) ［3］，后4行取自曹昌勝先生在1998年4月召開的通訊電源檢測技術(shù)會議上發(fā)表的論文。表2 中較下排的代表該組電池的電導(dǎo)或電壓的均勻值；S表示它們的標(biāo)準(zhǔn)差，它代表了該組電池中 各單電池電導(dǎo)或電壓的離散程度。S越小，則該蓄電池組中各單電池的性能越均勻，反之亦然。S/則代表了相對標(biāo)準(zhǔn)差。
表2　電導(dǎo)法對在線電池的測試結(jié)果
電池號 電壓
/V 電導(dǎo)/kS 放　　電 充　　電
電 壓/V 電導(dǎo)/kS 電壓/V 電導(dǎo)/kS
1 2.26 1.02 2.08 2.33 2.37 2.70
2 2.24 1.35 2.08 2.08 2.33 2.173
3 2.28 0.702 2.07 2.25 2.33 2.25
4 2.24 0.936 2.10 2.78 2.32 1.81
5 2.29 1.35 2.12 2.88 2.32 2.10
6 2.26 1.36 2.02 2.19 2.30 2.28
7 2.24 0.548 2.04 2.23 2.32 2.08
8 2.23 1.52 2.01 2.12 2.46 2.42
9 2.23 0.938 2.02 2.07 2.29 1.71
10 2.26 1.21 2.08 2.61 2.34 2.15
11 2.24 1.34 2.00 2.24 2.33 2.37
12 2.27 1.05 2.03 2.17 2.37 2.20
13 2.21 1.40 2.10 2.39 2.36 2.21
14 2.26 1.05 2.02 2.28 2.29 2.10
15 2.27 1.69 2.08 2.86 2.58 2.68
16 2.24 1.31 2.03 2.18 2.29 2.20
17 2.29 1.53 2.03 2.25 2.37 2.37
18 2.26 1.37 2.02 2.30 2.33 2.54
19 2.30 1.64 2.02 2.04 2.30 1.81
20 2.27 0.768 2.04 2.09 2.30 2.20
21 2.18 0.345 2.06 2.24 2.42 2.88
22 2.27 0.826 2.02 2.03 2.42 2.73
23 2.23 1.70 2.03 2.39 2.31 2.08
24 2.27 1.08 2.03 2.35 2.30 1.84
2.254 1.170 2.047 2.306 2.348 2.245
S 0.0272 0.359 0.0333 0.244 0.0669 0.304
S/ 0.0120 0.307 0.0163 0.106 0.0285 0.136
從表2數(shù)據(jù)可以看出：①電池的電導(dǎo)跟電壓之間沒有對應(yīng)的關(guān)系，②同一組電池的各個(gè) 電導(dǎo)之間的離散程度遠(yuǎn)大于電壓之間的離散程度，③對同樣的2V/300Ah電池，不同作者 用不同電導(dǎo)儀測試的結(jié)果會相差1倍以上。造成上述現(xiàn)象的原因看來首先在于目前用電導(dǎo) 儀測得的電池“電導(dǎo)”的含義不夠明確， 它既包含了電池歐姆內(nèi)阻的影響，又包含了變化著的濃差較化電阻的作用。再者從所測的電導(dǎo)值來看，電池的內(nèi)阻是在mΩ級，丈量過程中接觸電阻引進(jìn)的誤差（接近mΩ級）嚴(yán)重干擾了測試結(jié)果。
因此用電導(dǎo)儀測試密封鉛蓄電池內(nèi)阻時(shí)，必須由專人細(xì)心操縱，盡量減少引進(jìn)的誤差，這樣 得出的數(shù)據(jù)才能真正反映電池實(shí)際。對照相同情況下電池電壓的分布，其離散性則小得多。 這是由于電極的電位是電極表面熱力學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的直接反映，并且在丈量過程中引進(jìn)的誤差較電導(dǎo)丈量要小，因而電池在充電或放電過程中（不是開路靜置時(shí)）電位的變化比較較能反映電池的狀態(tài)。
5　結(jié)論
a.密封鉛蓄電池的內(nèi)阻是復(fù)雜的，它包含了電池的歐姆內(nèi)阻、濃差較化內(nèi)阻 、電化學(xué)反應(yīng)內(nèi)阻以及雙層電容充電時(shí)的干擾作用。
b.用不同的測試方法和不同時(shí)刻測得的內(nèi)阻值中包含的成分及其相對含量是不同的，因而 測得的內(nèi)阻值也不相同。
c.密封鉛蓄電池內(nèi)阻（或電導(dǎo)）跟電池容量之間沒有觀察到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系，無法根據(jù)單個(gè) 電池的內(nèi)阻（或電導(dǎo)）值往猜測電池使用壽命。但電池內(nèi)阻忽然增大或電導(dǎo)忽然減小時(shí)，則預(yù) 示著電池壽命即將終止。

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