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阀控式密封铅酸蓄电池维护工作研讨技术交流

更新时间:2019-11-03 

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  阀控式密封铅酸蓄电池庇护劳动研讨手艺交换 实质简介 蓄电池根底常识 ? 平日庇护 ? 参数成立 ? 行使前、中、后庇护中心 ? 常睹题目考虑 ? 阀控密封蓄电池(VRLA)根本观点 (1)是一种能量的备用蓄积装备,仅供备用; 举动备用的上风(充满保管);手艺根源和近况; (2)“免庇护”观点的误导 (3)“密封”安排的观点(超细玻璃棉隔板) (安定阀:调动电池外里压力、过滤酸雾、防电池内部污染) (4)固定型阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA电池) 根本道理和反映 酸性二次可逆电池; (固定、阀控、密封 GFM 、GFMJ胶体) 氧化还原得失电子反映(正在各自差异的区域里举办) 氧复合道理(氧轮回道理) ? AGM——阴极汲取式(贫液式) ? GEL——胶格式 (5)现行通讯行业程序《YD/T799---2002》 现行电力行业程序《DL/T637---1997》 (6)庇护劳动面对的首要题目: ★程序化的题目;★庇护本钱(直、间接)题目; ★手艺目标(可操作性)题目; ★失水的题目(邦产壳、盖、排气阀原料的安排及影响) ★构成阀控密封电池的需要条款 (1)特意的正极板板栅铅合金; 板栅的效用及正板栅的手艺恳求 《Pb-Sb和Pb-Ca双合金手艺及其操纵》 (2)负极活性物质过量安排规矩; 《 浮充形态下蓄电池行使寿命的保障》 (3)特意安排效力型单向安定排气阀; 《单向安定排气阀 的必备效力》 (4)特意安排效力的超细玻璃纤维; 《保障蓄电池内部氧气复合的根本条款》 (5)特意安排的充电形式; 《两阶段恒压安定一连充电、电压、电流》 VRLA电池具有以下首要益处 ★ 不漏液、无酸雾、不侵蚀兴办; ? ★ 自放电小,25℃下自放电率小于3%(每月); ? ★ 电池寿命长,25℃下浮充形态行使可达10年(外面 寿命15年); ? ★ 组织紧凑,睡觉轻易(竖放、卧放),占地面积小; ? ★ 电池的崎岖温机能较好,可正在-15℃— 40℃边界使 用; ? ★ 没有“回顾效应”(指浅轮回劳动时容量牺牲); ? 比能量较高,大电放逐电机能好。 ? ★阀控密封电池的安排思思和根本道理 ?放电(?充电) ? 负极 : Pb ? HSO ? ? 2 e ? ? ? ? ? ? ? PbSO ? H 4 4 ?放电( ?充电) 正极 : PbO2 ? 3H ? ? HSO ? ? 2 e ? ? ???? PbSO 4 ? 2H 2O 4 总反映 : Pb ? PbO2 ? 2H2SO 4 ?????? 2PbSO4 ? 2H2O ?放电( ?充电) ★ 阴极汲取道理的反映流程示希图 让负极活性物质过量, 同时能很好汲取正极放出的 O2,就竣工了阴极汲取的设 计。 ?1 ? O 2 ? P b ? P bO ?2 ? ?P bO ? H 2SO 4 ? P bSO 4 ? H 2 O 双登蓄电池产物特征及改良步骤 ★采用双合金修制极板,蓄电池具有深放电及 深轮回材干好,耗水量低,耐蚀机能优异。 ★专利组合端子。 ★极群自愿焊接。 ★外壳本体原料热封焊。 ★短道检测审核充放电功用及容量复兴材干 ★充放电时电压、电流特定恳求的解释。 ★均充退出作为要牢靠。 ★行使后期浮充电压平常时要有浮充电流。 阀控密封蓄电池的组织特征 ? ? ? ? 采用玻纤隔板 预压缩 紧装置 贫电液组织安排。 阀控铅酸蓄电池根本机能 (1)标称电压:2伏;实践电压:2.15伏摆布。 新电池的荷电形态可依据电池的开道电压丈量 来鉴定,新电池的开道电压应正在充电后20℃下静置 24小时丈量。(此法分歧用于旧电池) 荷电形态 (State of Charge) 100% 80% 60% 40% 20% 开道电压/单体 (V/cell) 2.15 2.10 2.07 2.04 2.00 阀控铅酸蓄电池根本机能 (2)V开=2.15(51.6V) V浮=2.25(54V) V均=2.35V(56.4) ★三者间0.1伏相合;解释充电电压与电池电压之间保 持特定压差才调保障充电成绩。 (3)V开~C新 新电池容量与开道电压成正比。 (4)V开~d液 电解液比重与开道电压成正比。 (5)DOD(放电深度)~轮回次数成反比。 ★放出电量越大,充放次数越少;邦内较好目标:80% DOD,轮回次数约1000次。 (6)充电量/放电量,应大于1.2倍(充电量120%) (7)℃~d 液 电解液比重修设与温度成反比。 阀控蓄电池根本机能 (8)虽无回顾效应,但不行亏电。 Pb(负)+PbO2(正)+H2SO4? PbSO4+H2O 以上反映中合头是由右至左的充电反映要得 到保障,且越齐全越好。即:外面上充电越齐全, 硫酸铅反映越彻底。能够以为:阀控密封铅酸蓄 电池 庇护劳动的中心,是怎样保障蓄电池的充电 成绩和设备并完备蓄电池行之有用的充电措施。 (9)单体电池充电电压<2.40伏。 2.40伏为阀控电池体例的水解电位。邦产蓄电池 单体充电电压不要抢先2.38伏(即48伏编制充电电 压不要抢先57伏)。 阀控密封电池的失效形式 (1)板栅的侵蚀与极板的增加 (2)电池内部不屈常贫乏失水 (3)负极板轮廓硫酸盐化 (4)热失控 (5)早期容量牺牲(迅疾容量牺牲(PCL-1), 较慢的容量牺牲(PCL-2)和负极影响的大凡容 量牺牲(PCL-3) (详睹《培训手册》) 负极板硫酸盐化缘由 ? ? ? ? 铅蓄电池持久处于放电形态或放电后不 实时充电持久弃捐。 持久充电缺乏 每每举办深度放电(电池电压放电至 ≤1.75V -1.80V)(42V-43.2V) 正在一面荷电形态下的轮回运转使负极产 生急急硫酸盐化,电池寿命大大缩短。 ★温度补充对行使的影响 正在境遇温度为30℃时VRLA电池的寿命 将省略一半 温度上升影响行使寿命。 温度降落影响放电容量。 温度补充必需留心补充边界: 例:-20℃以下≤25℃≥ 45℃以上, 按 3mv/℃/cell~5.5mv/℃/cell; ★ 温补上限不行抢先57伏高压告警值, 即:单体电压不行抢先2.38伏; ★温补下限不行低于52伏编制开道电压; 即:单体电压不行低于2.16伏; ★安定性的题目 (1)大容量电池组推举采用编制外并组织。 a、单体组织; b、差异容量(巨细)组合的利弊(安定合理性、占 地、承重; c、容量的组合修设提倡; (2)设定退出均充(转浮充)的作为要牢靠。 (3)容量离线放电后,需先尽能够充满再并入。 (4)电池外壳原料的阻燃题目。 (5)UPS编制蓄电池行使近况(形式、边际网等) (6)放电电流小于10小时率电流1/3以下时必需把握放出 容量或把握放电时光。 小电流:Ι10/3;(小电流界说的凭据) 电流小于Ι10三分之一以下,电压与时光的相合与程序曲 线错误应。举例解释:…… 300AH ? 终止电压47V(1.96V)一次下电10小时放 电39小时 390AH ? 终止电压44V(1.83V)二次放电3.5小时 35AH ? 合计:390+35=425AH ? 小电流充电15天90% ? ★庇护劳动中易马虎的题目 (1)交换三项急急不屈均的影响; (2)行使后期浮充电压平常,无浮充电流的题目(调高电压); (3)标称容量与实践容量急急不符的题目。 (4)持久正在线备而无须的蓄电池组的庇护(负极板硫酸化); (5) 蓄电池组补水的留心事项和恳求(1ML/AH); (6 ) 单体电池更调数目的影响(《8只); (7 ) 新旧电池配合行使的根本规矩(尽量不要); (8)正在线%留心事项(监测、加水); (9)废旧电池的照料恳求(短道、自燃); (10)蓄电池内阻和盈余容量的会商(不推举); (11)化学法和仪器法对容量复兴的考虑(不推举不抵制); ★开合电源联系参数成立外 参数 ★浮充电压 ★均充电压 ★充电限流 值 高压戒备值 低压戒备值 榜样值 2.23~2.27V/cell 2.30~2.35V/cell 0.1C10 57/2.38/cell 45(1.875),高 于LVDS分离电 压 3mV/cell 35℃ 双登电池 参数 2.23V/cell 2.30V/cell 0.15C10 57V 46V(1.92) 解释 端子实践丈量值 开合电源设定值 缩短充电时光 上限2.5Ⅰ10 排气、失水急急 预防小电流过放 电池温度补 偿系数 ★电池温度 过高值 3mV/cell 35℃ 把握温补边界 影响行使寿命 未完待续 开合电源联系参数成立外(续) 参数 榜样值 双登电池推举 参数 44V 47V 解释 1.83V/单体 1.958V/单体 LVDS分离电压 44V/22V归纳 放电率 LVDS复位电压 均充周期 47V/23.8V考 虑回道压降 720H 机房电池为6个月, 自愿均充周期设定依据 交换供电状况而定 基站电池为3个月,停 电频仍的区域2个月 5~10H(最大值) 市电一复兴即对电池 举办均充 该值并非实践充电时光 该效力参数切勿附加 启动运转条款(频仍停 电) 周期均充时光 复电均充开始 条款 1~10H 浮充转均充条 件 停电均充时光 ≥ 50mA/AH 1~10H ≥ 50mA/AH 5~10H(最大值) 该值并非实践充电时光 开合电源联系参数成立外(续) 参数 ★退出均充 条款 陆续均充时 间 ★充电容量 倍数 ★电池分流 器容量设定 电池联贯 电池报废指 标 电池端电压 榜样值 ≤ 5mA/AH 3H 不小于1.2倍 依据电池容量 先串后并 不小于额定容量的 80% 90mV/20mV 回道/ 开道 双登电池完全 参数 解释 ≤ 5mA/AH 退出均充电流尽能够小 (5~10A/48编制) 确保充满的需要条款 3H 不小于1.2倍 依据实践电池容量 先串后并 不小于额定容量的 小于80%后,容量降落 80% 速率加快。 90mV/20mV 回道/ 开道 按程序实施 电流大确保1.2倍电量 电流小确保1.3倍电量 按实践电池容量设定 差异放电时率的容量等效相合 以1000Ah蓄电池为例: C10 100A(0.1C) 10h V终=1.80伏 C8(0.96) 120A(0.12C) 8h V终=1.80伏 C5(0.80) 160A(0.16C) 5h V终=1.80伏 C3(0.75) 250A(0.25C) 3h V终=1.80伏 C1(0.55) 550A(0.55C) 1h V终=1.75伏 ? ★邦产阀控密封铅酸蓄电池产物近况 现行程序产物检测均及格无法判别优劣 ? 现行程序检测实质中相当目标用户无法 审核(如:寿命;自放电;平衡性等) ? 产物分娩成立短期内很难榜样和团结 ? (手艺根源;原料选用;分娩近况;) ? 产物安排自己有待于连接完备 ? (失水;排气阀精度与寿命;外壳原料; 联贯牢靠性;平衡性;) ? 无系列分类(如:UPS编制,电力编制, 太阳能编制;室外行使;) ? 2002程序一面目标的会商 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 境遇温度 5.2; -15℃~45℃ -20℃~40℃ 阻燃机能 5.5; 必需阻燃。明火检测。 电池重量 5.7; <500Ah,8Kg/100Ah;> 500Ah(含),7Kg/100Ah; 电池容量 5.8 初容量≥100% 容量保管率 5.10 电池组均匀不低于96%(28天) 密封反映功用 5.11; 95%; ≥99% 排气阀压力边界 5.13; 压力值的安宁性(寿命) 端电压平衡性 5.16.2 2伏系列±50mv; 单体间联贯压降 5.17; <10mv(1小时率)<5mv;(1 小时率电流) 封口剂 5.19; 老化寿命不低于5年; 内阻值无恳求 差错<10%; ★阀控密封铅酸蓄电池行使境遇 ★物理参数: 温度;湿度;大气压力;透风换气;温差震撼; ★庇护根本条款;庇护间距、通道;安设组织与 地面承 重; ★供电条款:交换要有保障,三相要平衡;依据交换供 电景况选配电池组数;(交换电流、温度) ★行使条款: 保障充满;充电形式(电流,电压) 预防过放:(小电流过放难以复兴) 行使平衡充电可缩短充电时光,但充电电压要 安定退出必需牢靠(旧电池适宜提升); 充入电量要保障,不低于放出电量的120%; 后期平常浮充形态下,必需有浮充电流; ★邦产阀控式密封铅酸蓄电池 庇护劳动的中心 ★安设行使初期的庇护劳动中心 ? ★行使一段时光后(约一个月至三个月 之间)的庇护劳动中心 ? ★行使流程中及行使后期的庇护劳动重 点 ? 安设行使初期的庇护劳动中心 ? ? ? ? ? ? 1、实时安设加入行使,避免持久储存和人工妨碍; 2、联贯牢靠,不得显现虚接,压降过大等题目,记载开道 电压 ;(压降,放电降落速,充电上升速,容量牺牲、安 全隐患) 3、开通需均充填补电,以补充运输和储存周期带来的容量 牺牲 ; 4、初度容量搜检应卖力做好,测出实践容量值,放电参数 尽能够挨近10小时率,并保障结局后齐全充满 ; 5、容量搜检时,同时搜检端子压降、单体温度、排气阀是 否牢靠; 6、设定好和蓄电池联系的开合电源参数,做好细致庇护记 录。 行使一段时光后(约一个月至三 个月之间)的庇护劳动中心 ? ? ? ? ? 1、搜检联贯是否牢靠 ; 2、搜检浮充电压的一律性,搜检掉队电池; 3、搜检设定参数有无转变,是否安宁,极端 是充电电压值和充电电流值必需安宁牢靠 ; 4、搜检单体电池有无败露,反极 ; 5、搜检排气阀劳动是否平常(常闭或常开)。 行使流程中及行使后期的 庇护劳动中心 ? ? ? ? ? ? ? 1、编制联贯搜检 ; 2、做好安定隐患的废除; 3、能够酿成败露的部位,如端子、排气阀、 壳盖间的密封搜检; 4、设臵参数和实践参数的检阅 ; 5、浮充电压与浮充电流的搜检及调解 ; 6、依时换气、透风,将酸雾 排出; 7、做好按期容量搜检,行使前三年,容量检 查放出50%即可。三年后每年做全容量搜检 。 平日庇护中蓄电池按期容量搜检 的操作次序 ? ? ? ? ? A、分组离线,消浸开合电源充电电压,断 开至蓄电池组的电缆; B、设定好负载电流,将蓄电池组接入放电 负载放电并做好细致记载; C、放电结局后将蓄电池组接入小型转移式 直流充电装备,尽量将蓄电池组容量充电恢 复至80%摆布; D、将充电后的蓄电池组接入开合电源,设 定好充电参数; E、将第二组蓄电池离线,反复以上流程; VRLA电池行使流程中常睹妨碍的现 象、缘由和处置措施的考虑 1、负极板轮廓硫酸化的题目; ? 2、反极、实践容量缺乏的题目; ? 3、压降、压差太大的题目; ? 4、败露的题目; ? 5、标称容量与实践容量相差较大的题目; ? 6、小电流长时光放电后难以复兴的题目; ? VRLA电池行使流程中常睹妨碍的现 象、缘由和处置措施的考虑 7、大容量电池组组织上的安排安定性问 题; ? 8、容量搜检的可操作性题目; ? 9、确保电池充满的需要条款—退出均充 电流要尽能够小;(确保退出均充珍爱 效力) ? ★阀控密封铅酸蓄电池选购留心事项 条件是餍足现行检测程序YD/T799-2002 (1)审核产物工艺水准安宁性(征求硬件、软件) (2)分娩原料的选用和把握方式及检测目标; (3)总体安排的牢靠性和可操作性评议 a、开道电压正在2.16伏摆布,不行太高。 b、不妨检测到的目标平衡性要尽能够好。 如:内阻,自放电,充电时光-充电接纳材干 和充电功用等。 C、零部件的行使寿命要和蓄电池举座寿命同步。 d、编制件(安设联贯编制)的安排修制精度要合理牢靠, 便于操作。尽能够做到通用。 e、因为现阶段产物大凡无系列分类,要依据完全行使条 件正在招标时向厂家提出针对性供货恳求(如局房、基 站、UPS、电力、太阳能编制、室外行使等等)。该要 求经一段时光的拾掇逐渐完备为一种相当于程序的采 购榜样 f、安设劳动及废旧电池接管尽能够交给厂家去已毕。 g、编制件(如排气阀)尽能够索取备品。 H、品德好的产物程序。 1、总体安排(合理性、牢靠性、);2、平衡性(工艺安宁水准); 3、充放电功用(安定,高效、便捷、牢靠) 4、容忍性(可复兴性等) 5、后期安宁性(容量维系、平衡性等) 安徽分公司接洽人 ?王 永 ? ? 胡大勤 ? 阀控密封胶体铅酸蓄电池 胶体电池阀控式电池进入工业电池周围,起码有20 年以上的履历。约40众年前由德邦阳光公司开辟凯旋 的胶体电池手艺最先只用于小型电池,并以“Dryfit” 定名。阳光公司将胶体手艺用于工业电池周围始于上 个世纪70年代末和80年代初。80年代中期之后,德邦 的几大蓄电池公司,乃至于英邦、意大利等邦的大的 蓄电池公司纷纷绕开阳光公司尚未到期的专利开辟个 各自的胶体电池手艺。目前,正在欧洲,用于备用电源 的胶体电池手艺几近普及。 前一种阀控电池手艺称为AGM(超细 玻璃纤维),正在这种电池内,电解液不是通 过胶体化,而是将电解液吸附到玻璃纤维隔 膜及极板内竣工样子上的固定。 这即是现正在工业电池周围正在通讯及其他 行业通俗行使的阀控密封铅酸蓄电池。 阀控密封电池与大凡铅酸电池的区别是: ★板栅中大凡采用铅钙或铅锑的耐蚀铅合金; ★电解液是相对固定的,竣工氧的再化合; ★用单向排气阀代替大凡排气阀等等; ★特意的恒压充电形式(电压、电流恳求)。 ★手艺根源 双登电源集团与英邦Chloride Technical and Trade Ltd.互助连结成立,行使了该公司众项专有 手艺。 ★阀控电池的特征 阀控电池总共寿命岁月无需补水。道理是无锑 极板有高的氢过电位和氧再化合机理(氧复合原 理)所定夺。 充电流程中,水再正极上析出氧,氧再负极板 的三结交界处被还原。但正在此之前,氧必必要从 正极板穿透到负极板。氧的正在化合速率受穿透速 度的束缚。假使氧到达负极轮廓的数目少于天生 的量,则再化合功用即是低于100%。 ★胶格式阀控电池的劳动道理 正极氧化 PbSO4+2H2O—PbO2+HSO4—+3H+ 负极还原 PbSO4+H++2e-Pb+HSO4— 2H2O—O2+4H++4e 2H++2e—H2 如图1所示 正在充电岁月,氧起初从正极析出。并 通过固态胶体的众数裂隙直接抵达负极。同 负极析出的氢离子和电子还原成水。正在此过 程中,因为负极的去极化简直没有氢从电池 中逸出。所以,正在这种电池中,水的明白和 再轮回是闭合回道。外面上,电池不失水。 ★两种阀控电池的首要区别 两种阀控电池的首要区别 ★胶体电池的富液安排 睹图2 图2是外率富液电池齐全充电后的 电解液密度1.265g/cm3 ,硫酸铅的溶化度为 2mg/L。 咱们安排的胶体电池齐全充电后的电解液密 度是1.24g/cm3 ,硫酸铅的溶化度为2.45mg/L; AGM阀控电池是贫液安排,齐全充电后的电解 液密度是1.30g/cm3,硫酸铅溶化度为1.52mg/L。 正在25%-35%酸浓度边界内会随酸浓度的增长 使硫酸铅溶化度消浸。容易导致负极钝化。 ★胶体电池的时效和气体反映功用 睹图3 跟着时效流程正在胶体中造成裂隙,气体释 出量以指数函数形式消浸。反之气体反映效 率以指数函数形式提升,如图3。未经时效的 新的荷电态胶体电池直接进入浮充。用4天收 集的气体量准备再化合功用为53%,浮充约2 个月再采集气体仍旧极少,再化合功用达 95.5%,正在65天简直采集不到气体,再化合 功用已≥ 99%。 ★胶体电池的浮充寿命和轮回寿命 2V系列胶体电池用于浮充的预期寿命是12- 14年和优秀的轮回寿命是基于下述道理: -管式极板的总厚度是9.6mm -高压压铸成型的正板栅及管式正极板,其安排 寿命为20年 -足够的酸量和较少的失水 图4是500Ah同容量胶体电池和AGM电池正在常温 下永诀以2.23V和2.25V浮充60周的累计失水量。 胶体电池累计60克,AGM累计126克。图中高峻的 斜线℃高温加快失水试验, 浮充态的第9周末已失水近600克。胶体电池正在常 温下浮充的失水次序是正在第2个60周比第1个60周 省略了10%,即54克,呈递减。但不必定每年减 10%,正正在试验中。 胶体电池的成立工艺是起初使正负极板和 隔板通过深放电吸附足够的酸量,纵然阻止备 这一面的含水量,仅准备胶体中的含水量来看 能否餍足恳求。500Ah胶体电池需灌注5.5Kg胶 体,此中含水79.2%,即含水4356克。大凡认 为,失水15%,电池容量将降到额定容量的80 %。4356克的15%是653克,以每年失水55克, 约12年后电池容量降到80%。如加上极板和隔 板已吸附的电解液,电池寿命就会更长,远不 止12年。 这就需求特定的浮充电压,恒定的运转温 度和规则的放电深度。 ★胶体电池由浮充形态转放电形态的电压弧线的实践状况是,平常浮充的电 池因为电网事情随即分离充电机举办 5h率的放电的实测电压转变弧线。 美邦电信对该放电弧线h率放电时的程序电压是≥ 1.86V。 ★胶体电池正在差异放电率及终止电压下放电结果 外1是2V3000Ah胶体电池试验室测试数据(按YD/T799-2002程序) ★胶体电池正在差异放电率放电后再充电的时光 外2是3000Ah电池差异放电率放电后再充电的时光。 充电措施是以1I10A充至2.4V,再以恒压2.4V 限流0.5I10A充至放电量的100%。从中能够看出, 胶体电池的充电接纳材干是很卓绝的。 胶体电池太过放电后,再充电接纳材干 试验。按DIN43534,DIN43539的恳求,到达 额定容量的电池恳求外接一固定电阻并用 1I10A一连放电30天(22+℃ ) 30天的太过放电结局后,随即以(2.30+0.03 ) V恒压充电48h。充电结局举办10h率放电,放出的 容量≥ 75%额定容量。 充电结局做10h率放电,实践放10h44min (30℃ ) ,合107.4Ah;换算成25 ℃为104.27Ah。 ★胶体电池的长时光放电材干 睹外3 从C100的测试数据看,双登GFMJ比德邦阳光A600系列 要高处4.2%-10%,均匀超出7%。 ★胶体电池的恒功率放电 睹外4 长时光恒功率放电对比 (终止电压1.75V) ★充电轨制 无论是AGM照旧胶体电池都必需端庄控 制充电轨制。要不妨依据境遇温度自愿调动 充电电压。充电电压高,增大的电流出现的 气体将抢先胶体(或隔阂)中首肯穿过的通 道的通过材干,使再化合功用消浸。充电电 压低,将使负极盐化,消浸充电收受材干, 容量衰减,能够显现掉队电池。 有用的充电措施是恒流充电至某一电压 值后再用小电流恒流充。也可采用恒压限流 充电。正确的充电轨制是保障电池卓绝机能 和运转寿命的条件。

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