蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池工作原理與特點

時間：2019-04-08

作者：北京博文宏達科技有限公司

閥控式密封鉛酸蓄電池的原理

閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理，基本上仍沿襲傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，它的正極活性物質是二氧化鉛（PbO2），負極活性物質是海綿狀金屬鉛（Pb），電解液是稀硫酸（H2SO4），其電極反應方程式如下：

正極：

PbO2＋HSO－4＋3H＋＋2ePbSO4＋2H2O

負極：

Pb＋HSO－42PbSO4＋2H2O　　整個電池反應方程式：

Pb＋PbO2＋2H＋＋2HSO－42PbSO4＋2H2O　　閥控式密封鉛酸蓄電池在結構、材料上作了重要的改進，如圖1所示，正極板采用鉛鈣合金或鉛鎘合金、低銻合金，負極板采用鉛鈣合金，隔板采用**細玻纖隔板，并使用緊裝配和貧液設計工藝技術，整個電池反應密封在塑料電池殼內，出氣孔上加上單向的安全閥。這種電池結構，在規(guī)定充電電壓下進行充電時，正極析出的氧（O2），可通過隔板通道傳送到負極板表面，還原為水（H2O），其反應式如下：

正極上：2H2OO2＋4H＋＋4e

負極上：O2＋2Pb2PbO

2PbO＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

這是閥控式密封鉛酸蓄電池特有的內部氧循環(huán)反應機理，這種充電過程，電解液中的水幾乎不損失，使電池在使用過程中達到不需要加水的目的。

閥控式密封鉛酸蓄電池的原理圖

2閥控式密封鉛酸蓄電池的特點

（1）密封程度高，電解液象凝膠一樣被吸收在高孔率的隔離板內，不會輕易流動，所以電池可以橫放。

（2）閥控式密封鉛酸蓄電池的較板柵采用無銻鉛合金，電池的自放電系數很小。

（3）電池的正負極板完全被隔離板包圍，有效物質不易脫落，使用壽命長。

（4）閥控式密封鉛酸蓄電池的體積比老式電池小，而容量卻比老式敞開型電池高。

（5）電池在長期運行中*補充任何液體，同時在使用過程中不會產生酸霧，氣體，維護工作量較小。

（6）電池的內阻較小，大電流放電的特性好。

3閥控式密封鉛酸蓄電池的優(yōu)點

（1）使用方便

閥控式密封鉛酸蓄電池只需嚴格控制整流器的充電電壓，根據浮充使用和循環(huán)使用的不同要求，采用規(guī)定的電壓進行恒壓充電，*值班人員過多操心電池的充電過程，不必添加蒸餾水，也不必經常檢測電池端電壓、電解液比重及溫度，只需定期檢測電池端電壓和放電容量即可。

（2）安裝簡便

閥控式密封鉛酸蓄電池已進行過化成充放電處理，荷電出廠，所以用戶在安裝使用時，*再進行繁瑣的初充電過程，如果放置時間**過六個月，可按生產廠的規(guī)定進行補充電，在充足電之后，進行一次容量試驗性放電檢查，以判斷電池容量是否符合標準要求，質量是否穩(wěn)定可靠。

（3）安全可靠

閥控式密封鉛酸蓄電池采用密封結構，可豎放或臥放使用，無酸霧、無毒、無有害氣體溢出，由于電池采用恒壓充電制，電池內部實現氧循環(huán)過程，水損失很少，即使偶爾過充，有少量的氣體可通過安全閥向外排出，電池殼不致因壓力過大而鼓脹甚至爆裂。

（4）節(jié)省投資

閥控式密封鉛酸蓄電池不污染設備和環(huán)境，可與電子設備放在一起使用，無須專門用于電池放置和維護的房間，維護工作量大大減少。而且電池安裝可采用疊放式電池架，占地面積小，節(jié)約電源系統(tǒng)的投資費用。

4閥控式密封鉛酸蓄電池的應用

（1）機動用電源

主要用于卡車、鏟車、小汽車及鐵路機車等車輛用電池，1977年統(tǒng)計資料，這方面銷售額占40％。

（2）固定用電源

主要用于電話通信、不間斷電源（UPS）、安全報警、開關控制、應急燈、電子設備及醫(yī)療設備等，這方面銷售額占60％。

5閥控式密封鉛酸蓄電池的使用注意事項

（1）平時對電池的清潔衛(wèi)生工作應用濕布進行，若用干燥的東西擦拭，容易產生靜電，而靜電電壓有時會高達數千至上萬V，有引發(fā)爆炸的危險。

（2）閥控式密封鉛酸蓄電池由于結構特殊，它對周圍環(huán)境和溫度較為敏感，如果電池長期在高溫條件下運行，其使用壽命將會大打折扣。所以機房溫度應控制在至少25℃以下，正確的維護使用，可以使電池的使用壽命長達10～15年。

（3）閥控式密封鉛酸蓄電池的單只電池電壓正常為2.23～2.25V，多數廠家的推薦值為2.25V。通信專業(yè)的浮充電壓建議采用53.6～53.8V。浮充電壓高低的選擇是使用電池的關鍵所在，因為電池的自放電系數較小，所以不需要太高的電壓。如果浮充電壓過高，不僅會使浮充電流偏大，增加能耗，還會加速正極板柵腐蝕，使電池壽命縮短。但如果浮充電壓過低，則會使電池因充電不足，處在虧電的狀態(tài)而導致電池加速報廢。用戶可以結合自己的實際情況對浮充電壓進行調整，使之工作在優(yōu)秀狀態(tài)。

（4）對于容量不同，新舊不同，廠家不同，規(guī)格不同的蓄電池，由于其特性值有差異，不能混合連接使用。

（5）由于新電池在運輸存放的過程中因自放電難免損失部分能量，所以安裝后不宜立即投入運行，應當在使用前進行必要的充電以恢復電池的能量。

（6）對于閑置長期不使用的電池，每半年要對其進行一次充電，不能放任自放電，終會因喪失能量而損壞。

由于是免維護電池，故平時的工作量很小，外圍主要的工作是為電池運行創(chuàng)造干凈恒溫的環(huán)境，以及關注浮充電壓的變化。

（7）做好蓄電池定期維修工作：

①每半年檢查一次電池組的總電壓以及單只電池的電壓，必要時，可以切斷交流電源由電池帶負載放電一段時間后再作觀察測試，如發(fā)現有偏差要及時處理。

②每年一次檢查連接部分有無松動現象，電池端子，連接處可以涂上凡士林加以保護。

6閥控式密封鉛酸蓄電池的維護注意事項

1、系統(tǒng)連接檢查；

2、做好安全隱患的排除；

3、可能造成泄漏的部位，如端子、排氣閥、殼蓋間的密封檢查；

4、設置參數和實際參數的校對；

5、浮充電壓與浮充電流的檢查及調整；

6、定時換氣、通風，將酸霧排出；

7、做好定期容量檢查。

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