Self-Discharge in Valve-Regulated Sealed Lead-Acid Batteries

Factors that cause the self-discharge in valve-regulated sealed lead-acid batteries are discussed and measures to inhibit the self-discharge are put forward.

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。

基于VRLA构建光储联合并网发电系统

独立光伏系统由于受到辐照强度、温度等环境因素的影响,发电时具有分时性、断续性的缺点,无法向负载提供持续平稳的电能。通过引入蓄电池储能系统,可以克服独立光伏系统的这些缺陷。此外,蓄电池较稳定的端压对光伏系统直流工作电压的箝位作用,保证了整套系统可工作在最佳工作点附近。利用阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池构建储能系统,设计了一套20 kW光储联合并网发电系统,研究了蓄电池储能系统在光伏并网发电系统中的实际应用及相应的功率协调控制技术。

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电池快速充电技术研究

快速充电方法的研究可以缩短蓄电池电池补充充电的时间,在分析极化产生的基础上,介绍了脉冲快速充电方法,列出了充电实例。

化成电解液浓度对VRLA电池容量的影响

改变阀控式铅酸电池(VRLA)极板化成电解液浓度,用不同浓度电解液生产的极板装配电池,并检测了电池的初始容量与循环寿命的关系。化成电解液的浓度从1.075 g/ml升高到1.120 g/ml时,电池的放电时间从610 min上升到655min,循环寿命没有明显的降低。

磷酸作为VRLA电池电解液的添加剂

对磷酸作为VRLA电池电解液添加剂进行了初期容量和循环寿命试验研究。电解液中磷酸的添加,影响了电池正极的电极电位,从而影响了电池的放电容量;电解液中添加1 0%磷酸的电池的初期容量要比未添加磷酸的初期容量低19%左右,且随着磷酸添加量的增加,初期容量下降更多;放电电流越大,磷酸添加剂的影响越明显;电解液中磷酸的添加改善了电池的深循环寿命。电解液中添加1 0%磷酸的电池的循环寿命要比未添加磷酸的循环寿命提高30%左右。

国外混合动力车用VRLA电池的研发进展(1)

介绍了适用于混合动力车(HEV)的阀控式铅酸(VRLA)电池的国外研发情况。如Hawker两头双极柱卷绕式VRLA电池、Exide卷绕式VRLA电池、Exide和Fiamm的平板式VRLA电池、CSIRO超级电池和Effpower双极性VRLA电池等;还介绍了VRLA电池高倍率部分荷电态(HRPSoC)运行的原理和失效机理,提出了解决的途径。

VRLA蓄电池的寿命与在线容量判定

介绍了影响阀控式密封铅酸（ＶＲＬＡ）蓄电池寿命的因素及应用中的注意事项；判定在线ＶＲＬＡ蓄电池容量的几种方法，重点介绍降压放电测量法。

电动自行车用VRLA电池失效分析和改进建议

在积多年试验经验的基础上,结合文献资料,将遇到的电动自行车用阀控铅酸蓄电池失效模式依次列出介绍,并提出了相应的简易分析判断方法和改进建议。

VRLA电池早期失效原因探讨

从铅蓄电池正极板栅的腐蚀,负极板的硫酸化、电池自放电和热失控、电解液干涸等方面,阐述了VRLA铅蓄电池早期失效的主要原因;并从理论和实践上探讨了电池失效的一般原理;提出了VRLA电池在设计和生产过程中防止早期失效必须采取的措施。

水平VRLA蓄电池

简要介绍了涂膏式电极的水平VRLA蓄电池和铅布水平VRLA蓄电池的特点，着重介绍了采用Maximizer排气阀技术的水平VRLA蓄电池的原理及其对电池性能的改进与提高，并举例说明其主要技术参数。

一种高效快速的VRLA电池充电法

在研究了电动自行车用阀控铅酸(VRLA)蓄电池分段恒流充电特性的基础上,通过对常规分段恒流充电法与快速分段恒流充电法的比较可见:由于后者提高了充电电流,从而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,但也造成了电池正极板腐蚀的提早发生。针对这一问题,提出了一种新的充电方法———高效分段恒流充电法。该方法仍采用三段恒流充电,不同于快速分段恒流充电法的是:该充电法每6次充电中5次充入电量为105%、一次充入电量为115%。该方法通过对电池充入电量的控制,防止了过充,缩短了充电时间,使电池充满,同时又使电池的温度降低,平均充电电压降低,正极板的腐蚀减小了40%,循环寿命提高了30%。

小型VRLA电池分段恒流充电特性的研究

通过对电动自行车用小型阀控铅酸蓄电池(后称VRLA电池)特性的分析,研究了一种新的充电方式———分段恒流充电方式。通过对首段充电电流及充电电流段数进行的研究,结果表明:采用首段0 5C电流充电,四段或五段恒流充电,可使充电时间缩短到小于150min,同时电池的循环寿命达到大于250次,与"恒流—恒压—浮充"及"恒流—恒流—恒压"充电方式比较,分段恒流充电方式不仅充电时间短、循环寿命长、而且电池温升低、失水少。对电池性能衰减机理的研究表明:采用分段恒流充电能抑制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。

一种新VRLA电池隔板材料的开发及电气性能分析

100%玻璃纤维是VRLA电池中使用最为广泛的隔板材料,从研发至今已有30余年历史。随着VRLA电池市场和消费者需求的不断提高,对产品的性能、可靠性和产能提出了更高的要求。电池的可靠性和电气性能与隔板使用的玻璃纤维有关。隔板材料的性能影响到电池的制造工艺、不良率、产能、循环使用寿命、可靠性和放电性能。提出了一种含有8%合成纤维的隔板材料。充分的数据表明,该类型隔板的电气性能等同、甚至优越于100%玻璃纤维隔板,提高了电池性能。容量、充放电循环和AFL测试结果表明,使用该类型隔板的电池电气性能与AGM隔板相当,甚至略有提高。拆毁研究表明在55℃进行AFL测试后该类型隔板没有发生退化。

阀控式铅酸电池结构与包装精益设计

为了优化新能源动力阀控式铅酸蓄电池包装工艺,采用优化电池结构设计的方案,设计出嵌槽倒角式电池盖。将配套的提手绳由嵌槽嵌入圆孔,提高了安装速度。电池装箱后,将配套的提手管置于电池盖的顶面与正面倒角A处,将配套的螺栓置于电池盖的侧面与正面倒角B处,省去泡沫垫板。纸箱封合后外观平整。用嵌槽倒角式电池盖组装的阀控式铅酸蓄电池与传统的阀控式铅酸蓄电池相比,不仅提高提手绳安装速度约1倍,又将提手绳、泡沫垫板和纸箱三者的成本节约367.65~424.05万元/a。

铅粉性能对VRLA电池性能的影响

对国产和进口铅粉机生产的铅粉进行了性能测试;试验了两种铅粉对VRLA电池的初期容量和循环能力的影响。测试结果表明,两种铅粉组成成分都为PbO和Pb,1#铅粉的PbO含量多于2#铅粉,且其常规性能和微观性能方面也存在着一定的差异。试验结果还表明,铅粉性能的差异对VRLA电池的初期容量有影响,对电池的循环耐久能力几乎没有影响。

碳对VRLA电池电性能的影响

向阀控式铅酸(VRLA)电池负极板中添加炭黑与石墨,并组装单板电池,研究碳材料对电池充电性能、容量及高倍率部分荷电态(HRPSoC)循环性能的影响。负极板中含适量的碳材料,可改善充电性能,提高容量,提高电池的HRPSoC循环性能。当负极板含1%炭黑或含3%石墨时,电池的HRPSoC循环寿命可达10 000次以上。

小波神经网络预测变电站VRLA电池工作寿命

研究预测变电站阀控式密封铅酸(VRLA)电池工作寿命的方法。引入小波神经网络(WNN),建立电池工作寿命的WNN模型,再通过实验数据对WNN模型进行训练,得到用于电池运行寿命预测的WNN模型,最后将WNN模型的预测结果与实际结果进行对比。预测的平均相对误差为1.49%,最大相对误差为2.35%。WNN模型可以快速、准确地得到电池的工作寿命,可用于变电站电池工作寿命的预测。

基于VRLA电池电化学模型的建模方法研究

阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)具有密封性好、成本低廉的优势,广泛应用于储能电站、电动车辆和分布式发电等领域。在日常维护和使用过程中,需要对VRLA的各项参数进行检测和计算,因此建立准确的电池模型至关重要。基于能斯特(Nernst)电化学方程推导了VRLA的电化学模型,在此基础上考虑热力学温度和荷电状态(State of Charge,SOC)的影响,引入了等效电池欧姆内阻,将电化学模型转化为可用于数学建模的物理模型,给出了基于Matlab/Simulink的建模仿真结果。