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.

Effect of Properties of Carbon Materials on Performance of VRLA Batteries

In the present study, the relationship between properties of different carbon materials and their impact on performance of VRLA （valve regulated lead acid） battery was studied. The material properties undertaken for the study are： surface area, conductivity and water absorption of the carbon. The electrode morphology revealed the uniform distribution of active material when high surface area carbon was added to NAM （negative active material）. The porosity of the plate also exhibited changes with respect to type of carbon materials added. The study further revealed that, the addition of high surface area carbon （-1,400 m^2/g） improves the charge acceptance of the battery with higher loading. Further improvement in charge acceptance was observed with addition of graphite to higher surface area carbon. Nevertheless, the float current of the battery got affected due to graphite loading and found there was no impact on shelf life of the battery in all the cases. The study demonstrates the need for customized ＂carbon formulation＂ to obtain the maximum performance out of the battery.

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。

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。

Pb-Ca合金板栅电池早期容量衰减的原因

Pb-Ca合金在阀控式铅酸(VRLA)电池中应用广泛。针对Pb-Ca合金浇铸板栅电池的早期容量衰减问题进行研究。用同批次Pb-Ca合金极板,制作不同加酸化成工艺的电池,进行循环测试。充电电流小的电池发生了早期容量衰减,而大电流充电的电池循环性能正常。对发生早期容量衰减的电池进行分析,发现板栅腐蚀界面生成的硫酸铅晶体阻挡层是导致电池发生早期容量衰减的主要原因。提高电池的充电效率,如添加电解液添加剂、化成前对电池反充、增大充电电流等,可以使硫酸铅得以转化,能较好地避免电池发生早期容量衰减。

阀控式铅酸电池极板恒压固化工艺研究

为稳定极板固化过程中的各项参数,提高阀控式铅酸蓄电池极板性能,采用恒压400kPa、温度75℃固化6 h,恒压300 kPa、温度55℃固化8 h和50℃固化4 h的极板固化工艺。所制备的极板性能均衡,铅膏中游离铅含量不大于1.40%。所制备的电池实际容量提高约7.1 Ah且均衡性好,循环耐久能力提高约61次。

民用建筑中常用蓄电池室及其爆炸危险性定义的讨论

针对土建设计时是否将蓄电池室定义为“爆炸危险场所”这一存在争议的问题,梳理国内外标准、规范对铅酸蓄电池室、锂离子蓄电池室的相关条文规定并进行总结,结合实际案例分析蓄电池可能引起“爆炸”的原因,提出设计建议。

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。

阀控式铅酸动力电池装配压力的设计

装配压力是阀控式铅酸动力电池制造工艺的重要参数之一。研究了装配压力对电池初期性能、电池储液量、开路电压、一次放电合格率的影响,以及循环过程中湿态压力的变化。结果表明,装配压力过高或过低都会对电池的性能产生影响。确定装配压力的一个合理范围,保持合适的压缩比,可以对电池的初期性能、电池储液量、开路电压、一次放电合格率有可靠保证。

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。

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。

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。

动力型铅酸及LiFePO_4锂离子电池的容量特性

对12 V/55 Ah(C/20)动力型阀控铅酸(VRLA)电池和3.2 V/11 Ah动力型LiFePO4锂离子电池进行了容量实验,探讨了它们的容量特性和放电电流、放电起始电压、放电温升和环境温度的关系。LiFePO4锂离子电池的容量在2C电流下仅有约10%的衰减,而VRLA电池的衰减在1.5C时有近50%。

磷酸铁锂蓄电池在变电站应用研究与实践

对变电站直流系统磷酸铁锂蓄电池应用的几个主要问题进行了讨论,阐述了直流系统磷酸铁锂蓄电池运行对于环境零污染、安全性、蓄电池使用寿命几个关键指标特性进行了分析,对比了目前变电站直流电源配置的阀控密封铅酸蓄电池各项指标,提出了磷酸铁锂蓄电池逐步替代铅酸蓄电池可行性方案,以及今后一体化电源、智能电网新技术的推广应用。

深放电对阀控式铅酸电池性能的影响

通过阀控铅酸电池不同程度深放电的实验 ,研究了深放电对电池初期容量、荷电保持率、深循环寿命等性能的影响 ,并对影响性能的原因作了分析。研究表明 :由于电池深放电后进行再充电 ,α PbO2 与 β PbO2 相对含量的改变 ,从而引起了深放电后电池性能的改变。电池经过深放电有利于提高电池的初期容量但大大地缩短了电池的深循环寿命。

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。

对未来铅酸蓄电池的需求分析及预期

分析了铅酸蓄电池发展史以及当前铅酸蓄电池的发展空间;从产品应用需求角度分析并预期未来铅酸蓄电池产品的发展趋势;结合铅酸蓄电池的应用及维护技术的发展趋势,论证铅酸蓄电池技术,发展下一代产品形式;分析未来铅酸蓄电池的技术依托及智能化的具体表现,结合技术的发展趋势,预测蓄电池市场的下一代商业模式。

电力直流电源系统的网络化管理及状态检修

分析了直流电源设备运行、监控、维护检修的现状,提出并实施了一种变电站直流电源系统网络化管理、状态检修的管理模式。将计算机技术、测控技术、光纤网络通信技术、智能模糊神经网络技术等应用于变电站直流电源系统,将分散于各地的直流电源的充电机运行参数、蓄电池运行参数、系统运行状态通过光纤网络传送到中心服务器,进行实时监控、分析、故障诊断,实现了设备检修由计划检修向状态检修的过渡,既保证了电气设备的安全可靠运行,又可获得经济效益和社会效益。

基于阻抗谱技术的蓄电池荷电状态的估测

针对蓄电池荷电状态(SOC)的判定问题,采用交流注入法测量蓄电池的内部阻抗,以安时计量法记录的SOC值作为参考,通过分析蓄电池在不同SOC时的内部阻抗谱发现:当蓄电池的内部阻抗从容性变到感性时,对应的激励信号频率与其SOC之间存在单调函数关系。以一只12V/10Ah的阀控铅酸蓄电池为实验对象,在不同条件下对其进行循环充、放电实验,结果表明:依据这一函数关系,可以实现对蓄电池SOC的快速估测;对比现有基于阻抗谱技术的蓄电池SOC估测方法,其主要特点是:①可以避免常规阻抗谱测量所要求的扫频分析。②不需要精确测量蓄电池的内部阻抗。

基于粒子群的模糊神经网络铅酸蓄电池SOC估计

研究估计变电站阀控式铅酸蓄电池荷电状态(SOC)的方法。采用模糊神经网络对蓄电池的荷电状态预测建立模型,然后利用粒子群算法对网络中的连接权值、隶属度函数进行优化,用蓄电池在不同倍率下的充放电实验数据训练网络,根据训练好的网络模型对蓄电池SOC进行了预测,最后将预测结果与传统模糊神经网络预测结果进行对比。结果表明:该方案达到了对蓄电池荷电状态准确预测的目的,且预测误差小,具有良好的实用性。