基于马斯定律优化VRLA电池快充参数

分析阀控式铅酸(VRLA)电池充电时遵循的马斯定律,提出在充电过程中加入负脉冲放电去极化,减少过电势,既能提高电池初始充电可接受电流,又能提高充电可接受率的脉冲快速充电方法。制作用于12 V/20 Ah以下VRLA电池的脉冲快速充电电路,通过多次充电实验,确定具体的充电阶段和优化的充电参数。VRLA电池脉冲快速充电电路通过第一阶段较大电流恒流充电,在较短的时间内尽量充入较多的电量,第二阶段优化充电参数的脉冲循环快速充电,可减小电池的浓差极化,充电效率大为提高,从而达到快速、无损充电的目的。

VRLA蓄电池清洁生产用薄型涂板纸的探究

概述了薄型涂板纸在铅酸蓄电池清洁生产中的作用,重点介绍了清洁生产电池板栅以及玻璃纤维与木浆2种薄型涂板纸。结合生产工艺及其对电池性能的影响,分析了2种涂板纸的优缺点,并对该涂板纸今后的市场发展和前景做出展望。

基于深度学习的数据中心VRLA电池健康状态估计

健康状态(state of health,SOH)是数据中心阀控式铅酸电池(value regulated lead acid,VRLA)容量及安全管理的关键指标,而常用的SOH测量方法因检测过程放电时间长、深度大无法满足运营需求,因此对数据中心VRLA电池的健康状态估计研究是非常必要的。针对SOH数据驱动建模存在的估计精度低的问题,提出一种基于时空注意力(spatio-temporal attention,STA)和长短期记忆(long short term memory,LSTM)网络的STA-LSTM深度学习模型。该模型用时空注意力机制在输入数据的特征和时间步上分配注意力权重从而生成新的输入,使用LSTM网络对新的输入进行编码以及实现SOH估计输出。基于电池放电深度50%的数据建模应用结果表明,STA-LSTM模型取得最优估计精度,注意力机制的引入提升黑箱模型的收敛速度、估计精度及物理可解释性。

VRLA电池正极失效机理研究

通过对循环失效电池的解剖研究,发现造成电池失效的主要原因是正极活性物质软化与脱落。通过对失效电池正极板的X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,表明:①随着循环的进行,β PbO2的颗粒尺寸逐渐变大,隔板失去弹性,正极板厚度逐渐增加,活性物质颗粒间的接触效果变差,电阻增加,最终导致电池容量的衰减和寿命终结;②大电流充电有利于形成更紧凑的正极活性物质骨架,对正极活性物质表面的结构有影响,有利于延长电池的循环寿命。

深循环用VRLA电池正极铅膏研究

通过对不同阀控铅酸电池正极铅膏的研究,发现降低活性物质利用率和提高充电效率是提高电池循环寿命的有效途径,不同H2SO4、H2O、PbO比例的正极铅膏配方对循环寿命无明显影响。通过XRD、SEM分析,发现添加剂A和B的加入未改变电池正极活性物质的结构和形貌。加入添加剂A,电池充电效率提高,加入添加剂B,电池极板孔率降低。

可再生能源发电系统中VRLA蓄电池的过充电保护与温度补偿特性的研究

对可再生能源发电系统中阀控式密封铅酸蓄电池 (VRLA)的过充电保护与温度补偿特性进行了模拟实验研究。结果表明 ,为了延长可再生能源发电系统中VRLA蓄电池的使用寿命 ,除了对蓄电池进行必要的过放保护外 ,还必需进行过充电保护及对过充阈值电压进行温度补偿 ,并推荐了两种行之有效的补偿方法。实验结果对延长可再生能源发电系统的使用寿命具有指导意义。

VRLA蓄电池用慢脉冲快速充电器的设计

简述了VRLA铅酸蓄电池的充电特性及慢脉冲快速充电的原理。在充电过程中,影响蓄电池充电性能的主要因素是电池内部的浓差极化,慢脉冲快速充电方法能有效地消除或减弱浓差极化。据此设计制作了实用于12V20Ah以下蓄电池的充电器。使用该充电器和普通三段式充电器分别对12V10Ah的铅酸蓄电池进行充电实验,结果表明:慢脉冲快速充电器依靠其充电过程中大电流后面维持的小电流,有效地消除了大电流充电下电池的极化现象,使得蓄电池充电效率大为提高,充电速度加快,同时电池析气量少,温升不高,并具有减缓电池的硫酸盐化和延长蓄电池循环使用寿命的作用。

失效VRLA蓄电池容量恢复的研究

研究了失水引起开路电压极低或热失控引起失效的VRLA蓄电池的容量恢复的可行性 ,并对硫化引起热失控的机理进行了研究。通过对VRLA蓄电池的失效原因进行分析 ,提出了容量恢复的可能性 ;采用先对开路电压极低的蓄电池加适量水和少量电解液 ,或对热失控蓄电池加适量水 ,再反复进行分级恒流充电和大电流放电循环的方法 ,进行了容量恢复的实验。结果表明 ,该方法对于失水引起开路电压极低或热失控引起失效的VRLA蓄电池 ,只要未发生短路、正极板栅腐蚀和活性物质脱落等不可逆故障 ,其容量恢复率可达 90 %以上。

VRLA蓄电池并联充电均衡技术研究

探讨了电动汽车动力蓄电池均衡技术产生的必要性及技术实现的可行性,对现有的蓄电池均衡策略进行归纳总结。在深入对比分析的基础上,创新性地提出了控制策略简单、性能可靠、成本低廉的蓄电池并联充电均衡技术,并独特性地设计出蓄电池串并联转换装置,对不同荷电状态的五块VRLA蓄电池进行三次并联充电、串联放电实验。分析结果表明:蓄电池并联充电均衡技术在改善蓄电池电压的均衡性上具有可行性,并能够有效减小蓄电池组单体间内在特性的差异,从根本上延长串联蓄电池组的使用寿命。

VRLA电池作为核电厂1E级蓄电池可行性探讨

核电厂采用1E级蓄电池为富液式铅酸蓄电池,而富液式蓄电池无法同时满足三代非能动核电站大电流和长时间放电性能要求。通过富液式铅酸蓄电池和阀控式铅酸蓄电池性能对比,结合核电厂1E级蓄电池的使用工况,从电池综合性能及安全性角度探讨了阀控式铅酸蓄电池作为核电厂1E级蓄电池可行性。

胶体VRLA电池中的氧传输

阀控式铅酸(VRLA)蓄电池中氧传输过程可分两种:水平传输和垂直传输。在对胶体VRLA电池的研究中发现:电解液饱和度对氧传输方式有着重要影响,当饱和度高于91 5%时,传输方式以垂直传输方式为主;当饱和度低于91 5%时,以水平传输为主。与AGM隔板VRLA电池相比,胶体VRLA电池更有利于氧的水平传输。

VRLA蓄电池在通信光伏电源系统中的应用

针对通信基站负载的特点,给出了太阳能光伏电源系统中蓄电池容量的设计方法,阐述了阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)作为电源系统储能装置的充放电特性,分析了电源系统中VRLA蓄电池容量和寿命的影响因素,提出了VRLA蓄电池的维护途径。

VRLA蓄电池在线监测系统的设计

文章提出了一种VRLA蓄电池在线监测系统的设计方案,介绍了该系统的硬件及软件设计。该系统可以实时监测VRLA蓄电池的电压、电流、温度等参数,从而可了解VRLA蓄电池的充放电状态,估算剩余电量,避免VRLA蓄电池因过充、过放而影响寿命;能够通过上位机软件定期对VRLA蓄电池组放电,解决了长期浮充电造成VRLA蓄电池过早失效的问题。

VRLA蓄电池SOC预测的粒子群-模糊逻辑方法

针对电池容量预测问题,将模糊逻辑方法应用于预测VRLA蓄电池的荷电状态。分别将蓄电池的工作电压、工作电流和荷电状态参数模糊化,制定其对应的模糊子集,设计合理的模糊规则,从而实现对蓄电池SOC进行预测,实验结果发现该方法在蓄电池放电初、末期预测值准确率较高。而粒子群算法具有较好的全局优化能力,因此提出一种蓄电池SOC预测的粒子群算法和模糊逻辑相结合方法。设计了VRLA蓄电池荷电状态的模糊逻辑和粒子群-模糊逻辑预测模型。实验结果表明,基于粒子群-模糊逻辑方法的预测精度优于模糊逻辑方法,验证了粒子群-模糊逻辑方法的有效性。

VRLA电池的早期容量损失述评

归纳了VRLA电池早期容量损失(PCL)现象的失效模式,对VRLA电池的PCL研究进展进行了分析,介绍了凝胶 晶体结构、球聚集模型、阻挡能层模型3种理论。提出了预防和恢复PCL,提高电池深循环寿命的方法。

VRLA电池NGBC现象及其机理

负极汇流排腐蚀及脱落 (NGBC :NegativeGroupBarCorrosion)是造成VRLA电池失效的一个重要原因。本文阐述了负极汇流排腐蚀及脱落的电化学机理 ,通过对机理的研究证明 :提高焊接区域的质量 [包括使用铸焊 (COS)

胶体电解质在VRLA蓄电池中的研究

对胶体电解质的研究进展进行了综述,阐述了胶体的凝胶机理,得出了二氧化硅凝胶剂量的大小、粒径和比表面积对凝胶速度及胶体结构的形成有明显影响的结论;同时也讨论了稳定剂、盐浓度、pH值和温度对胶体性能的影响;最后提出了国内胶体蓄电池生产面临的问题、改进措施和发展方向。

在部分荷电和深度放电状态下应用的动力VRLA电池脉冲充电技术

针对动力用阀控式密封铅酸(VRLA)电池的使用特点,在研究其充电机理的基础上采用了新型的脉冲充电技术,设计和制作了智能脉冲充电器,实现了正、负交替的脉冲充电。在部分荷电状态(PSOC)下采用不同的充电模式,进行了100%放电深度的对比试验,同时对失效单体电池进行了容量恢复实验。实验中运用表面电子显微镜(SEM)等物理测试手段对电池电极的形貌结构和正、负极电位进行了测量和分析。实验结果表明,脉冲充电方式提高了活性物质与界面的电导及机械强度,抑制了非活性的硫酸铅的形成,从而有效提高了电池的循环寿命。

基于锁相放大技术检测VRLA电池的内阻

分析了阀控式铅酸(VRLA)电池内阻的测试方法,介绍了采用交流比例法在线测量电池内阻装置的原理。介绍了采用锁相放大技术实现内阻测量的实际电路。该装置通过采用平衡调制解调芯片AD630,既简化了设计,抑制了干扰和噪声,又可以精确测量VRLA电池的内阻。

VRLA电池钯催化剂的化学镀法制备

采用化学镀法制备了VRLA电池钯催化剂Pd/Al2O3,用称重法分析镀液组成对钯沉积速度的影响,并检测了镀层与基体的结合力;在VRLA电池中测试了催化剂Pd/Al2O3的活性。Pd/Al2O3的最佳组成和操作条件为PdCl2∶2g/L,pH=9 8,温度:70℃,稳定剂∶0 055g/L。