电池分类及应用领域

电池分类及应用领域 按用途可分为 1 起动型 用于汽车 摩托车等 2 浮充型 用于 UPS 应急灯 风能太阳能 船用 3 循环型 用于电动车等 按生产材料可分为 1 AGM 电池 用于动力车 基站 电信 移动 网通 等 2 GEL 电池 用于太阳能 风能 船用等 公司电池系列有 1 RT Series 0 8Ah 28Ah 2 RA Series 33Ah 260Ah 3 RL Series 50Ah 3000Ah 4 AGM Deep Cycle Series 5 High Rate Discharge Series 6 Front Terminal Gel Series 7 Gel Series 电池中英文名称 1 AGM Absorptive Glass Mat Deep Cycle Series 深循环超细玻璃纤维系列 2 High Rate Discharge Series 高倍率放电系列 3 Front Terminal Gel Series 前端子胶体系列 4 Gel Series 胶体系列 1 胶体浮充 Gel Standby 2 胶体深循环 Gel deep cycle 铅酸蓄电池历史悠久 性能稳定 占据了二次电池市场的 75 它作为稳定电源和主要的 直流电源 与我们的社会生活息息相关 普遍应用于汽车 通讯 广电 IT 电力 铁路 航空 港口 军事 金融 能源等领域 需求广泛 用量巨大 仅 2002 年 国内铅酸蓄电 池产量就高达 3000 万 KWH 产值近 80 亿元 而且每年还以 30 的速度增长 但是 现行各类铅酸蓄电池产品 无论是国产还是进口 通常在使用期限内就易产生 充电困难 容量降低等现象 过早失效报废 无法使用 在行业用户中 a 电力系统 铅酸蓄电池可望以 10 20 的年均增长率发展 b UPS 年销售 1000 万台 销售额 24 亿元 蓄电池作为核心部件 年需求 294 6 万 kw h 其中 金融 30 0 电信 28 62 政府 6 15 邮政 5 21I 家庭 3 25 税务 2 9 交通 2 14 其它 17 91 c 通信 年需求将达到 212 6 万 kw h 其中 邮电通信用 173 5 万 kw h 通信 专网用 11 4 万 kw h 用户接人网用 27 7 万 kw h d 金融 初步调研 在中 农 工 建四大银行蓄电池年更换量达到 3 亿元人 民币 e 铁路 年需求将达到 699 万 kw h 这些电池多是作为固定电池组的备用电源 长时间处与浮充状态 大多数报废的电池都 是因为硫化现象 而且行业用户对电池容量要求比较高 在容量还有 60 70 的时候 就要下线 更换新的电池 这块的市场非常的广大 采用本技术对电池复原效果可以达到 90 以上 在民用市场中 a 汽车 年产 250 万辆 蓄电池年需求量 1286 万 kw h 合 1430 万只 12V60Ah 只 b 摩托车 年产 1200 万辆 每年需蓄电池 420 万 kw h 以上 12V7Ah 只 c 电动自行车 约为 500 万辆 全年总产值将达到 100 亿元 年需要配套电池至少 115 2 万 kw h 24V12Ah 只 这块的电池相比行业用户的电池品质 使用环境都相对的差一些 电动自行车的使用环境 是所有铅酸蓄电池最差的一种 汽车电池是汽车市场面临报废的 2 个问题之一 另一个是 轮胎的报废 所以针对这块市场除了我们的复原技术 还有在今年 2 月的时候新研发的车 用电池延时保护液是个很好的补充 保护液不需要设备 只需按照一定的比例加入到电池 内部就可以 操作中省时省力 极大的提高劳动效率 降低代理商的维护成本 电池基念知识 1 基本定义 电能可由多种形式的能量变化得来 其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池 一般简称为电池 电池有原电池和蓄电池之分 放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池 也称一次性电池 放电后可以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的电池 叫蓄电池 也称二次电池 2 常用技术术语 充电 蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电 放电 蓄电池对外电路输出电能时叫做放电 浮充放电 蓄电池和其他直流电源并联 对外电路输出电能叫做浮充放电 有不间 断供电要求的设备 起备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态 电动势 外电路断开 即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差 叫电池的 电动式 端电压 电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电压 安时容量 电池的容量单位为安时 即 电池容量 Q 安时 I 放 t 放 I 放为放电电流 安 t 放为放电时间 小时 电量效率 安时效率 输出电量与输入电量之间的比叫做电池的电量效率 也叫 作安时效率 电量效率 Q 放 Q 充 100 I 放 t 放 I 充 I 充 100 Q 放 和 Q 充 分别是放电和充电容量 安时 自由放电 由于电池的局部作用造成的电池容量的消耗 容量损失搁置之前的容量 之比 叫做蓄电池的自由放电率 自由放电率 Q1 Q2 Q1 100 Q1 为搁置前放电容量 安时 Q2 为搁置后放电容量 安时 使用寿命 蓄电池每充电 放电一次 叫做一次充放电循环 蓄电池在保持输出一 定容量的情况下所能进行的充放电循环次数 叫做蓄电池的使用寿命 二 铅酸蓄电池 1 定义 铅酸蓄电池是蓄电池的一种 主要特点是采用稀硫酸做电解液 用二氧化铅和绒状 铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池 2 分类 按蓄电池极板结构分类 有形成式 涂膏式和管式蓄电池 按蓄电池盖和结构分类 有开口式 排气式 防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池 按蓄电池维护方式分类 有普通式 少维护式 免维护式蓄电池 按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有 起动型蓄电池 主要用于汽车 拖拉机 柴油机船舶等起动和照明 固定型蓄电池 主要用于通讯 发电厂 计算机系统作为保护 自动控制的备 用电源 牵引型蓄电池 主要用于各种蓄电池车 叉车 铲车等动力电源 铁路用蓄电池 主要用于铁路内燃机车 电力机车 客车起动 照明之动力 摩托车蓄电池 主要用于各种规格摩托车起动和照明 煤矿用蓄电池 主要用于电力机车牵引动力电源 储能用蓄电池 主要用于风力 水力发电电能储存 3 基本构造 1 硬橡胶槽 2 负极板 3 正极板 4 隔板 5 鞍子 6 汇流排 7 封口胶 8 电池槽盖 9 连接条 10 极柱 11 排气拴 电解液 电解液是蓄电池的重要组成部份 它的作用是传导电流和参加电化学反应 电解液是由浓硫酸和净化水 去离子水 配制而成的 电解液的纯度和密度对电池容 量和寿命有重要影响 工作原理 1 铅酸蓄电池电动势的产生 铅酸蓄电池充电后 正极板二氧化铅 PbO2 在硫酸溶液中水分子的作用下 少量 二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质 氢氧化铅 Pb OH 4 氢氧根离子在溶液中 铅 离子 Pb 4 留在正极板上 故正极板上缺少电子 铅酸蓄电池充电后 负极板是铅 Pb 与电解液中的硫酸 H2SO4 发生反应 变 成铅离子 Pb 2 铅离子转移到电解液中 负极板上留下多余的两个电子 2e 可见 在未接通外电路时 电池开路 由于化学作用 正极板上缺少电子 负极板上 多余电子 如右图所示 两极板间就产生了一定的电位差 这就是电池的电动势 2 铅酸蓄电池放电过程的电化反应 铅酸蓄电池放电时 在蓄电池的电位差作用下 负极板上的电子经负载进入正极板形 成电流 I 同时在电池内部进行化学反应 负极板上每个铅原子放出两个电子后 生成的铅离子 Pb 2 与电解液中的硫酸根离 子 SO4 2 反应 在极板上生成难溶的硫酸铅 PbSO4 正极板的铅离子 Pb 4 得到来自负极的两个电子 2e 后 变成二价铅离子 Pb 2 与电解液中的硫酸根离子 SO4 2 反应 在极板上生成难溶的硫酸铅 PbSO4 正极板水解出的氧离子 O 2 与电解液中的氢离子 H 反应 生成稳定物 质水 电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极 在电 池内部形成电流 整个回路形成 蓄电池向外持续放电 放电时 H2SO4 浓度不断下降 正负极上的硫酸铅 PbSO4 增加 电池内阻增大 硫 酸铅不导电 电解液浓度下降 电池电动势降低 化学反应式为 3 铅酸蓄电池充电过程的电化反应 充电时 应在外接一直流电源 充电极或整流器 使正 负极板在放电后生成的物质 恢复成原来的活性物质 并把外界的电能转变为化学能储存起来 在正极板上 在外界电流的作用下 硫酸铅被离解为二价铅离子 Pb 2 和硫酸根负 离子 SO4 2 由于外电源不断从正极吸取电子 则正极板附近游离的二价铅离子 Pb 2 不断放出两个电子来补充 变成四价铅离子 Pb 4 并与水继续反应 最终在 正极极板上生成二氧化铅 PbO2 在负极板上 在外界电流的作用下 硫酸铅被离解为二价铅离子 Pb 2 和硫酸根负 离子 SO4 2 由于负极不断从外电源获得电子 则负极板附近游离的二价铅离子 Pb 2 被中和为铅 Pb 并以绒状铅附着在负极板上 电解液中 正极不断产生游离的氢离子 H 和硫酸根离子 SO4 2 负极不断产生 硫酸根离子 SO4 2 在电场的作用下 氢离子向负极移动 硫酸根离子向正极移动 形 成电流 充电后期 在外电流的作用下 溶液中还会发生水的电解反应 化学反应式为 4 铅酸蓄电池充放电后电解液的变化 从上面可以看出 铅酸蓄电池放电时 电解液中的硫酸不断减少 水逐渐增多 溶液 比重下降 从上面可以看出 铅酸蓄电池充电时 电解液中的硫酸不断增多 水逐渐减少 溶液 比重上升 实际工作中 可以根据电解液比重的变化来判断铅酸蓄电池的充电程度 极板硫酸盐化的现象 一 极板硫酸盐化的现象如下 硫酸盐化电池在正常放电时 比其它正常电池的容量明显降低 电解液密度下降低于正常值 而且是长时期落后 充电过程中电压上升很快 高达 2 9 伏 单格左右 正常值在 2 7 伏单格左右 而在 放电过程中电压降低很快 1 2 小时内就降低到 1 8 伏左右 10 小时率放电 充电过程中冒气泡过早 极板颜色和状态不正常 正极板呈浅褐色 正常为深褐色 极板表面有白色硫酸铅 斑点 负极板呈灰白色 正常为灰色 用手指触摸极板表面时感觉到有粗大颗粒的硫酸铅 结晶 并且极板发硬 二 极板硫酸盐化的现象产生的原因 正常蓄电池在放电后 正负极板上的活性物质 大都变为松软硫酸铅的小结晶 均匀 地分布在极板中 在充电时容易恢复成原来的二氧化铅和海绵状铅 这是一种正常地硫酸 化作用 由于电池使用不当 长期充电不足 或半放电状态 过量放电或放电后不及时充电 内部短路 电解液密度过高 温度高 液面低使极板外露等问题 导致电池内化学反应不 正常发生 在极板上形成了粗大的硫酸铅结晶 这种结晶导电性差 体积大 还会堵塞极 板的微孔 妨碍电解液的渗透作用 增大了电池内阻 在充电时很难恢复 成为不可逆硫 酸铅 使极板中参加电化学反应的活性物质减少 因此电池容量大大降低 这就是常说的 电池硫化现象 三 我们的技术优势 我们技术的主要优势在于向硫化蓄电池内注入活化剂 活化剂与硫酸铅晶体发生一定 的化学反应 使原本很难分解的硫酸铅晶体部分分解 建立基本的离子通道 其他难以分 解的硫酸铅晶体能够在激活电流的作用下容易的恢复成活性物质 在我们活化剂的改性 保护下 能够使蓄电池随高于标准充电电流的激活电流而不造 成损坏 我们的活化仪在提供恒流活化电流的同时 能自动提供瞬时脉冲对电池进行活化 我们的技术对绝大多数因硫化现象报废的蓄电池有显著得效果 用我们技术恢复的蓄 电池基本可以达到原来的满容量并可在正常维护情况下再使用一个周期 主要有 7 个方面 1 安全性能好 正常使用下无电解液漏出 无电池膨胀及破裂 2 放电性能好 放电电压平稳 放电平台平缓 3 耐震动性好 完全充电状态的电池完全固定 以 4mm 的振幅 16 7HZ 的频率震动 1 小时 无漏液 无电池膨胀及破裂 开路电压正常 4 耐冲击性好 完全充电状态的电池从 20CM