AGM隔板的装配压力对阀控式铅酸蓄电池性能的影响

研究了AGM隔板的注液量、注液种类、纤维直径、增强隔板以及初始压力等因素对装配压力的影响。实验证明,注液量为饱和吸液量的90%,装配压力控制在60 kPa左右,可以明显改善阀控式铅酸蓄电池的循环寿命。

放电状态下阀控式密封铅酸蓄电池状态监测研究

阀控式密封铅酸蓄电池主要应用于变电站,随着充放电次数的增加,蓄电池逐渐衰减,实际容量不断下降,影响供电的可靠性。为了对此类电池的健康状态进行精确的监测,研究过程基于Kmeans算法和递归最小二乘法构建状态预估算法,利用传感器采集放电数据,进行数据预处理、聚类、模型参数识别,进而估算出健康状态。经过实验,该算法的预测结果与实际值的偏差非常小,并且精度优于归一化方法。

阀控铅酸蓄电池的放电测试与维护策略

大量的阀控铅酸蓄电池作为高压直流输电(HVDC)、不间断电源(UPS)及直流屏等设备的后备电源在数据中心使用。蓄电池的健康状态对于业务供电的可靠性至关重要。目前采用蓄电池的在线监测、定期放电测试相结合的方式来检查其健康状态。现行的放电测试主要包括实际负载浅放电、核对性放电和深度放电三种,就蓄电池的放电测试和维护策略展开论述。

变电站用阀控式铅酸蓄电池容量衰退研究

铅酸蓄电池(VRLA)具有较好的高低温适应性、放电功率大、安全系数高等优点,在变电站直流系统中的使用越来越多,但是存在对电池的容量衰减速率不确定性的问题,不能预测铅酸蓄电池的失效,一旦发生失效则会导致非常严重的后果,因而对阀控式铅酸蓄电池容量衰减的研究有重大研究意义。本文根据变电站铅酸蓄电池的使用情况,选用了三块不同厂家的相同额定容量铅酸蓄电池,设计并开展了阀控式铅酸蓄电池加速充放电循环试验,并对测得的容量结果进行分析,寻找能够反映电池容量衰减的规律。结果表明,三块电池的容量衰减度不同,容量保持的最低的电池在循环充放电结束后,可放电容量仅有初次测定容量的75%,保持率最好的电池可放电容量可达到初次测定容量的85.2%。发现开路电压、放电曲线线性部分斜率、峰值电压、谷底电压和电池衰减度之间存在一定的相关性,可以由这些指标来预测铅酸蓄电池的容量衰减,为利用电化学交流阻抗对实时预测蓄电池寿命提供依据。

电力用阀控式铅酸蓄电池高效配组方法研究

通过对电力用阀控式铅酸蓄电池标准要求和生产过程配组方法的研究,对电力用蓄电池10小时率放电末期电压分档、浮充电检测、开路电压检测工艺进行验证优化,提出了高效的电力电池配组方法,保证了电力系统多单体串联使用阀控式铅酸蓄电池的配组一致性,也大大提高了生产过程的配组效率和可操作性。

温度对阀控式铅酸蓄电池的影响分析

研究了阀控式密封铅酸蓄电池在正常工作时的耐环境性问题,即自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响,对阀控式铅酸蓄电池在使用过程中出现的过热现象进行了分析和探讨,提出了阀控式密封铅酸蓄电池在制造及使用过程中应注意的一些问题,真正意义上提高了蓄电池的使用寿命。

延长阀控密封铅酸蓄电池寿命研究——过充电保护与温度补偿特性

对通信系统中阀控密封铅酸 (VRLA)蓄电池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 ,为了延长系统中VRLA蓄电池的使用寿命 ,必须对蓄电池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 ,即线性补偿和阶梯补偿。温度补偿系数对单体电池而言在 -3～ -5mV/℃范围内较为合理。

阀控铅酸蓄电池内阻研究

用ＨＩＯＫＩ３５５１ 电池内阻测试仪对大容量（＞ １００Ａｈ）阀控式密封铅酸蓄电池的内阻及其影响因素进行了研究。研究表明，在１０ ｈ 率放电过程中，剩余容量高于５０％ 时，电池内阻变化不大（仅增大５％ ）；并且内阻和放电时间可拟合为指数函数Ｒｔ＝ Ｒ０ ＋ Ｃ１ ×ｅｘｐ（ｔ／Ｃ２）。极板只有与汇流排完全断开，内阻才会明显增大。蓄电池温度在－ ４０～０℃和０～５０℃时，随温度上升，蓄电池电导线性增加。在０～５０ ｋＰａ时，电池内部压力每增大１０ｋＰａ，内阻增大３ μΩ。另外，接触电阻对测试值有一定影响。

阀控铅酸蓄电池生极板的高温固化

综述了铅酸蓄电池生产中生极板高温固化的机理和作用,以及固化温度对极板固化质量和电池性能的影响,得出采用高温固化的关键是3PbO·PbSO4(3BS)向4PbO·PbSO4(4BS)转化,4BS铅膏的生成和腐蚀层改善了板栅/正极活性物质(PAM)界面的连接性能的结论。提出了采用高温固化工艺后,其它相应工艺(包括正极铅膏中加入添加剂、化成方式等)应该进行调整以及高温固化所应该注意的问题和解决方法。采用高温固化工艺,提高极板固化的温度和湿度,将有效地提高阀控铅酸蓄电池的循环寿命。

阀控式铅酸蓄电池内阻分析

随着电力系统和通讯系统容量的日益庞大,蓄电池组作为直流后备电源的重要组成部分,对其稳定性和可靠性提出了更高的要求,对这些无人职守站和机房后备直流电源进行日常的监测和维护是必不可少的,重要的变电站现在都配置了在线监测装置来实时的监测蓄电池组的状态。内阻是反映电池性能的重要参数,因此对蓄电池内阻模型、阻抗分析以及蓄电池在线监测的内阻测量方法和原理进行了探讨,为进一步研究判断蓄电池的性能提供了依据,对蓄电池在线监测的未来趋势进行了展望和预测。

磷酸对阀控式铅酸蓄电池性能的影响

充电过程中电池析气量是阀控式铅酸电池的重要指标。研究了在电解液中加入H3PO4对电池析气性能的影响,结果表明加入20g/L的磷酸可以将电池在过充电期间的析气量减少30%,在完全密封状态下过充电时电池内压平台显著下降。另外,还研究了在铅膏中加入不同量的磷酸对电池放电性能和循环寿命的影响,结果表明磷酸的加入对电池的放电性能没有明显的影响,对电池循环寿命的影响尚有待进一步研究。

不均衡性对阀控密封铅酸蓄电池的影响

采用循环伏安、线性扫描、电镜扫描观察及表面能谱分析等方法对阀控密封铅酸蓄电池的板栅部分不均衡性进行了研究。实验结果表明 ,板栅中不同部位的合金成分与结构分布不同 ,这导致板栅的电化学性能的不均衡性。此外 ,对同一失效电池中不同单格分别取正常的极板及失效的极板进行比较分析 ,扫描电镜结果显示 :正常的极板及失效的极板的表面结构不同。结合厂家实验探讨了浮充电压的不均衡性。

通信用阀控密封铅酸蓄电池的早期容量损失

对通信行业中运行使用的阀控密封铅酸蓄电池失效模式进行了研究,对失效电池进行了解剖和X射线衍射、电镜扫描和化学等分析。研究结果表明:电池处于长期深放和充电不足等恶劣的使用环境,容易产生部分“落后电池”,这是一种典型的“早期容量损失(PCL)”现象,电池失效是由于正极活性物质形成“珊瑚状”结构,活性物质比表面积降低,可参与反应的活性物质数量减少,导致活性物质利用不足所致,这种可逆容量损失可以通过采用合适的循环制度,使失去的容量恢复。

阀控铅酸蓄电池分段恒流充电特性的研究

通过对电动自行车用阀控铅酸(VRLA)蓄电池特性的分析,研究了一种新的充电方法——分段恒流充电法。对首段充电电流及充电电流段数进行了研究,结果表明:采用首段0.5 C充电,4段或5段恒流充电法,可使充电时间缩短到小于150 min,同时电池的循环寿命达到大于250次,与恒压限流充电方式比较,分段恒流充电方式不仅充电时间短,而且电池温升低、失水少、循环寿命提高1倍以上。此外,采用恒流充电法还可以消除由于充电方法不当造成的电池极板硫化,使电池恢复容量。对电池性能衰减机理的研究表明:多段恒流充电能抑制VRLA电池正极板活性物质的软化和负极板活性物质的硫酸盐化。

阀控铅酸蓄电池劣化程度预测研究

阀控铅酸蓄电池的老化失效机理复杂 ,失效模式受诸多因素影响 ,单纯通过浮充状态数据分析难于准确估计电池的劣化程度 .在对蓄电池放电特性分析的基础上 ,研究了采用模糊神经网络方法建立蓄电池的劣化程度预测模型 ,根据部分放电的测量数据进行劣化程度的预测 。

影响阀控铅酸蓄电池深循环寿命的因素

研究了影响VRLA电池深循环寿命的一些因素 (如电池的板栅合金 ,AGM隔板 ,电池极板厚度 ,装配压力 ,充电模式等 ) ,并简要阐述了同批电池同一放电制度以不同的充电模式作深循环寿命对比试验的结果。结果表明 :(1)添加 1%～ 1.5 % (质量百分数 )锡于Pb Ca合金中能够使板栅恢复抗蠕变性能而防止了板栅的增长 ,延长循环寿命 ;(2 )采用最佳的极板厚度能够使电池达到最佳的比能量与循环寿命 ;(3 )优质的AGM隔板及较高的装配压力是防止电池寿命提前终结的重要因素 ;(4)充电模式是决定电池是否有较长使用寿命的关键因素 ;(5 )放电电流的影响也不容忽视 ,小电流放电条件下形成的PbSO4 比大电流放电条件下形成的PbSO4

阀控式密封铅酸蓄电池的最新进展

通过对欧美的技术考察综述了VRLA电池近年来的最新进展情况 ,对VRLA电池的两类技术 ,即AGM技术和GEL技术进行了比较 ,认为深循环用的动力电池使用AGM技术好 ,而低功率的备用电源、UPS电池采用GEL技术有利。重点阐述了VRLA电池的工艺技术方面的国外最新动态 :( 1)板栅材料发展的三个方面 (快速冷却合金 ,轻型板栅 ,拉网板栅 ) ;( 2 )正极铅膏添加剂的作用模式 ;( 3)采用高温和膏和高温固化以增加电池容量和延长使用寿命 ;( 4 )电池组装压力和极群焊组质量对电池性能的影响等。介绍了玻璃棉隔板研究的最新动态和水平密封电池、双极性电池、卷式电池等三种新颖结构的最新进展。

阀控铅酸蓄电池板栅合金的电化学性能研究

系统地研究了不同板栅合金的耐腐蚀性、析气性能、表面腐蚀层阻抗等电化学性能。研究结果表明降低钙的含量,提高锡含量能使合金的耐蚀性能提高,但锡的加入会降低析氢过电位,过高的锡含量将加大电极的析氢电流,从而有可能增加电池的自放电。板栅合金的交流阻抗谱有阻抗半圆旋转现象,根据测试数据分析得出半导体等效电路比较符合具有半导体性氧化物层的板栅合金的实际情况。交流阻抗的测试结果表明锡的加入能改善钝化层的导电性。

提高阀控铅酸蓄电池正极板界面的性能

阀控密封铅酸蓄电池 (简称VRLA电池 )作为电动车用动力电池存在着大电流放电性能差、循环寿命短的缺点 ,而板栅与活性物质界面的电化学性能是影响大电流放电性能和循环寿命的一个重要因素。介绍了极板设计的两个重要参数α和MS,α为板栅质量与活性物质质量之比 (α =mgrid/mPAM) ,MS 表示单位板栅面积上承载活性物质的量 (MS=mPAM/Sgrid)。影响正极板界面的主要因素有极板设计过程中的α和MS 值、活性物质结构、板栅合金添加剂、循环充电方式等 ,因此我们可以通过改变上述影响因素 ,来提高界面的导电性和稳定性 。

阀控密封铅酸蓄电池充电控制集成电路设计

为提高阀控密封铅酸(VRLA)蓄电池的充电效率和长期运行的可靠性与安全性,设计了一种智能型阀控密封铅酸蓄电池充电控制芯片,该芯片可控制充电电路实现4种不同模式的充电过程,在微处理器的支持下针对不同应用场合的需要进行编程,交替使用4种模式对蓄电池进行充电,使充电效率及电池组的可靠性与安全性达到最佳化;此外该芯片内部设置了电源的欠压锁定、低电压的监测以及过流保护功能,该芯片已在1.5μm 50 V双极型-互补金属氧化半导体-双扩散金属氧化半导体(BCD)工艺下设计完成.测试结果表明,芯片工作正常,预期的全部充电控制功能均已实现.