蓄电池组容量与放电时间关系

蓄电池组容量与放电时间关系

目录一、通信电源系统组成情况简介二、阀控式密封铅酸蓄电池基本原理三、与蓄电池容量有关的因素四、容量与放电时间的关系五、蓄电池基本特性及维护计表一、通信电源组成结构简介二、阀控式密封铅酸蓄电池基本原理1、放电方程式：PbO2+2H2SO4+Pb→PbSO4+2H2O+PbSO4

正极

电解液负极（海绵状）

→正极负极放电时，正极板的二氧化铅、负极海绵状铅与电解液中的硫酸反应逐渐转变成硫酸铅，同时硫酸浓度逐渐降低。

3、阀控密封式铅酸蓄电池充电末期的化学反应：（1）、正极的反应：2H2O→O2+4H++4e-

O2向负极板面迁移（2）、负极的反应：2Pb+O2

→2PbO（3）、与电解液的反应：

2PbO+2H2SO4→2PbSO4+2H2O（4）、PbSO4的还原：

2PbSO4+

4H++4e-

→2Pb+2H2SO4

2Pb到反应第２步；2H2SO4到反应第3步（5）、到负极板上的总反应：

O2+4H++4e-→2H2O阀控式铅酸蓄电池氧再复合机理2Pb+O2=

2PbO

PbO+H2SO4=PbSO4+H2O

2PbSO4+2H++4e-=

2Pb+2HSO4–O2+4H++4e-=2H2O2O-2-4e-=O2

↑

2H2O-4e-=

4H++O2↑

正极PbO2负极Pbe-e-O2H2O=2H++O-2O2O2O2O2O2O2O2O2阀控电池恒压限流充电特性曲线图负极柱正极柱安全阀汇流排栅板隔板外壳阀控阀控式铅酸蓄电池结构式4、特点

利用氧再复合“水循环”原理，使电池正极析出的氧气通过隔膜扩散到负极发生氧化反应生成PbO2

，并与H2SO4

反应，最终生成水，避免了水的散失。

全密封结构，用一安全阀控制电池内气体压力。

采用玻璃纤维或胶体作为隔膜，吸贮电解液，贫液式，紧装配。三、与蓄电池容量有关的因素1、温度（1）蓄电池标称容量（额定容量）-----均是指25度10小时率时的容量。（2）蓄电池温度与容量（10小时率）对照表。10小时放电率下电解液温度与蓄电池容量的关系温度-25-20-15-10-502.557.5101315181520232530备注%3442.55058657275788285889193.5919698100103

4、蓄电池的容量还与使用时间、维护保养有关5、与蓄电池组容量有关的因素（1）定义：蓄电池组的容量取决于一组中容量最小的那只蓄电池的容量（木桶效应）。（2）上述4点。（3）组成一组蓄电池的只数（12V*4只、6V*8、2V*24只）越多，蓄电池组的容量越容易受到落后电池的影响------一组中出现落后电池的概率越大；一套电源系统配置的蓄电池组组数越多，越容易受到落后蓄电池所在组容量的影响，也即越容易受到落后蓄电池的影响。（这也是为何每套电源系统容量不能太大，应小于3000A,每套电源系统配置蓄电池组不大于3组的原因）。四、容量与放电时间的关系1、蓄电池放电时间与其温度的关系以及与放电率及放电电流之间的关系放电时间（H)（放电率）0.51234567810电解液温度为25℃时蓄电池放电容量系数（K）0.50.550.610.750.790.830.880.920.941电解液温度为25℃时放电电流倍数R10.550.3050.250.19750.1660.14670.13140.11750.1电解液温度为10℃时蓄电池放电容量系数（K）0.430.4680.5190.63750.67150.7060.7480.7820.7990.85电解液温度为10℃时放电电流倍数R0.850.4680.2590.21250.16790.1410.12470.11170.09990.085电解液温度为0℃时蓄电池放电容量系数（K）0.360.3960.4390.540.56880.5980.63360.66240.67680.72电解液温度为0℃时放电电流倍数R0.720.3960.220.180.14220.120.10560.09460.08460.0722、案例分析（1）某枢纽机房开关电源系统的蓄电池为4*1000AH（2000年9月投入使用，大品牌电池）,负载为863A,2011年3月21日实测容量为490+480+490+460=1920AH＜80%额定容量。

计算放电时间：1920Ah/863A=2.248小时，对吗？×

实际放电时间：5月31日，放电3分钟。为何？

863/1920=0.449＜0.55，1920AH蓄电池组1小时率容量为：1920*0.55=1056AH(25℃),1056/863=1.2236小时，对吗？×

结论1：容量小于80%后，放电时间无法计算。结论2：使用年限大于8年后，放电时间无法计算。（2）需配备蓄电池组的容量计算：此电源系统如果配备3小时后备时间的蓄电池组，其总容量（C3）=863*3=2589AH.对吗？×正确为：其总容量（C3）=预计两年内负载电流的最大值/2.5×10/0.75。（06年网运8号文件）。则：C3=863/2.5×10/0.75=4602.67AH.五、蓄电池基本特性及维护计表（一）蓄电池基本特性1、阻燃性能：蓄电池壳、盖、连接条保护罩应符合GB/T2408-2008中的第8.3.2条FH-1(水平级)和第9.3.2条FV-0(垂直级)的要求。2、气密性蓄电池应能承受50kPa的正压或负压而不破裂、不开胶，压力释放后壳体无残余变形。3、容量：蓄电池按7.7规定的方法试验，放电终止电压应符合表1的规定；10h率容量第一次循环应达到0.95C10；在第三次循环之前，10h率容量应达到C10，3h率容量应达到0.75C10，1h率容量应达到0.55C10。4、蓄电池充电管理4.1蓄电池在使用前一般应进行补充充电，蓄电池最大充电电流不大于0.25C10，最大补充充电电压不大于2.40V/单体。4.2蓄电池均衡充电单体电压为2.30V～2.40V。4.3环境温度为25℃时，蓄电池浮充充电电压为（2.20V～2.27V）/单体。4.4蓄电池充电温度补偿系数宜为（-3mV～-7mV）/℃·单体。注：充电电压的具体数据由生产厂家提供。5端电压均衡性5.1单体蓄电池和由若干个单体组成一体的组合蓄电池，其各电池间的开路电压最高与最低差值应不大于20mV(2V)、50mV(6V)、100mV(12V)。5.2蓄电池进入浮充状态24h后各蓄电池之间的端电压差应不大于90mV(蓄电池组由不多于24只2V蓄电池组成时)、200mV(蓄电池组由多于24只2V蓄电池组成时)、240mV(6V)、480mV(12V)。5.3蓄电池放电时，各蓄电池之间的端电压差应不大于0.20V(2V)、0.35V(6V)、0.6V(12V)。6、连接电压降蓄电池间的连接电压降△U≤10mV。7、蓄电池在充电过程中遇有明火，内部应不引燃、不引爆。采用封口剂的蓄电池，在环境温度-30℃～+65℃之间，封口剂应无裂纹与溢流现象。8、蓄电池内阻见表2，同组蓄电池内阻偏差应不超过15%。注：未标出内阻值的蓄电池采用插入法：取容量相邻的蓄电池内阻值之和的二分之一。

蓄电池规格、容量与内阻的关系

12V 6V 2V 额定容量Ah内阻mΩ；额定容量Ah内阻mΩ；额定容量Ah内阻mΩ

25 ≤14 400≤0.6 38≤13 500≤0.6 50≤12 600≤0.4 65 ≤10 800≤0.480 ≤9 1000≤0.3 100≤8100≤3 1500≤0.3 200≤6 200≤2 200≤1.0 2000≤0.2300≤0.83000≤0.2 （二）、维护计表周期、项目1、依据中国铁通网运〔2006〕26号《关于下达公司2007年通信网络设备维护作业计划的通知》“中国铁通电源设备维护作业项目及周期”：

蓄电池组维护周期、项目如下表：（2）容量试验从投入运行后的第六年起，每年进行一次容量试验。

依据当地市电的供应惯例，在很少停电的季节做容量试验（避开夏季高温、恶劣天气、冬季大雪、冰冻季节），发电机做好准备，容量试验之前应确保蓄电池组容量已经充满。准备好容量相符合的发电测试仪，将高频开关电源系统中的一组蓄电池熔丝（保险）拔下来，断开正极连接线，使这组脱离原系统。将仪表并接在此蓄电池组两端，设定以10小时率恒定电流放电，以任意一只蓄电池端电压到1.8V或蓄电池组端电压为43.2V或放出额定容量或放出额定容量的81%为放电截止条件，放电开始时记录蓄电池温度、端电压、单只电压，然后每隔一小时测量一此每只电压、温度，放电快结束时，要随时测量端电压。放电终止后，计算25度时的蓄电池组容量即为本次容量试验的结果。容量试验结束后应立即对本组蓄电池进行均充，满足均充充足条件后，调整电源系统电压与试验组蓄电池端电压小于5V时，将此组蓄电池并接回原系统，容量试验结束。容量试验时应做好停电或出现其他事件的应急预案，放