铁路信号设备电源维护铁道信号自动控制专业教学04课件

铁道信号自动控制专业教学资源库《铁路信号设备电源维护》德修身技立业正极：由网格状金属板栅上涂覆铅膏组成，铅膏是正极活性物质，主要成分是氧化铅，红棕色正极活性物质的泥化失效以及正极板栅的腐蚀是VRLA失效的重要原因正极板一般较厚，以应对活性物质的泥化脱落，而且比负极板少一片常温低率放电时，电池容量受限于正极2阀控式铅酸蓄电池的结构二氧化铅有α-PbO2和β-PbO2两种晶体：α-PbO2是斜方晶系，晶粒较大，可以形成网络或骨骼，使正极活性物质的结构完整从而有较长的寿命β-PbO2是正方晶系，晶粒较小因此有更大的比表面积，放电时给出的容量是α-PbO2的1.5~3倍额定电压最常见的是12V系列，2V的主要应用在工业上，6V的不常见，用于某些设备如医疗设备等额定容量在一定标准下，由生产厂商定义的电池的容量通信用铅酸电池的额定标准标准是25℃时以10HR放电至1.80VPC实际容量因温度、放电率和终止电压的不同而不同终止电压FinalVoltage,F.V.，为了保护电池，放电至F.V.时应停止放电终止电压与放电电流大小有关：电流越小，终止电压越高0.1C放电的F.V.一般为1.80VPC3铅酸电池的相关参数充电电压分均充(Boost)和浮充(Float)，充电电压值主要跟电解液浓度有关均充电压：25℃时约为2.35VPC，充电速度快，根据电流不同，可在5~10小时内充满电浮充电压：25℃时一般为2.23~2.27VPC，在该电压下充电速度和自放电速度相当温度不同时，电压应做相应的调整，叫做温度补偿放电深度是指放出电量占电池额定容量的百分比(DepthofDischarge,DOD)；不同放电深度下，电池的循环寿命差异较大，放电深度越深，寿命越短温度补偿系数环境温度变化1℃时充电电压的改变值叫温补系数，通常为-2~4mV/℃该值为负表示温度升高时充电电压降低温度补偿范围一般为0~50℃4铅酸电池的相关参数开路电压(OpenCircuitVoltage,OCV)最大意义在于能衡量电池的荷电状态(StateofCharge,SOC)需要在充电或放电结束后两小时测量因厂商、应用领域、技术等因素，100%SOC的电压不同5铅酸电池的相关参数某品牌VRLA开路电压和荷电状态关系图双极硫酸盐化理论：1882年由Tribe和Gladstone提出，简称双硫化理论，该理论认为电池在放电时正、负极都生成硫酸铅：充电时反应逆向PbSO4+2H2O+PbSO4→Pb+PbO2+H2SO4

6正极：PbO2+3H++HSO4－+2e－→PbSO4+2H2O负极：Pb+HSO4

－→PbSO4+H++2e－总反应：Pb+PbO2+H2SO4

－→2PbSO4+2H2O铅酸蓄电池的工作原理副反应：主要包括充电时负极的析氢反应、正极的析氧反应以及析栅的腐蚀7负极的析氢反应：2H++2e－→H2过充电时析氢速率加快采用铅钙合金以提高析氢过电位正极的析氧反应：2H2O→4H++O2+4e－贫液设计，隔离板预留通道，氧气扩散到负极进行复合目前的氧气复合效率为93%~99%板栅的腐蚀反应：Pb+2H2O→