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蓄电池的主要性能指标

蓄电池的主要性能指标
蓄电池的主要性能指标

1. 铅酸蓄电池的主要性能指标(1)安全性能安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的,其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计(比如安全阀失效)及应当禁止的不正确操作有关。(2)额定容量为了蓄电池的容量,定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候,规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量,其单位为Ah。使用条件不同,蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为:①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率,针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准,放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示,以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。②放电终止电压。放电电流不同,终止放电电压也不相同。随着放电的进行,蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同,放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为单格,以2小时率方电的终止电压一般为单格。低于这个电压时,虽然可以放出稍微多一点的电量,但是容易形成再次充电的容量下降,所以除非特殊情况,不要放电到终止电压。③放电温度。需电池在低温时的放电容量小,高温时的容量大,为了统一放电容量就规定了放电温度。④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少,单位用安时表示(Ah)表示。同样安时数越大,则蓄电池的容量就越大,电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中,蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池,以恒定电流5A放电要超过2h,相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等,其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大,将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同,所能够放出的容量也不相同,放电电流越大,能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A,

使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电,如果采用10小时率放电,可以达到12Ah。这样,该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah,如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量,还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah,同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如,14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah,蓄电池容量标称值大了,但是其容量没有明显的变化。(3)内阻蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力,铅酸蓄电池的内阻很小,需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻,即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻,并且不太稳定。蓄电池的内阻越大,蓄电池自身消耗掉的能量越多,其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害,使蓄电池的温度急剧上升,对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多,由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低,蓄电池的内阻会有不同程度的增大,质量越差的蓄电池增大的越快。蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大,尤其是在放电终止时阻抗最大,主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降,故放电后务必马上充电。若任其持续放电,则硫酸铅形成安定的白色结晶(即硫化现象)后,即使充电,极板的活性物质亦无法恢复原状,从而将缩短蓄电池的使用寿命。温度的下降将导致电解液流动性变差,极板收缩,化学变化迟缓,蓄电池内阻增加。从30℃开始,若温度下降1℃,容量将下降1%左右,其内阻也有所增大。所以在严寒地区,气温在-20℃以下时容量已下降至60%,内阻增大,常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电,而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池,必须根据当地的气候条件,针对实际情况,掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备,这样才能提高蓄电池的容量,延长蓄电池的使用寿命。铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小,即蓄电池容量下降

2/3后,仍能提供较大的电流,而电源电压基本稳定,波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例,当容量下降到原来的

1/3后,电流输出为12A时,电压就会有4~5V的波动,即有电流输出时为31V,无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中,骑行时会出现运行不平稳,时而有输出时而无输出的现象。(4)循环寿命循环寿命是指蓄电池可经历的重复充放电次数。蓄电池的寿命和容量成反比关系,循环寿命还与充放电条件密切相关,一般充电电流越大(充电速度越快),循环寿命越短。寿命是表示蓄电池容量衰减速度的一项指标,随着使用的深入,蓄电池容量的衰减是不可避免的,当容量衰减到某规定值时,可以判定寿命终结。按照新制定的电动自行车蓄电池标准,一定容量70%充放电循环次数来表示蓄电池的寿命,合格底线为350次。因此,对于日常交通距离小于30㎞的用户而言,若电机、控制器、充电器等都是良好的,使用方法正确,一组较好的蓄电池的最短服役时间达到一年以上应该是可以保证的。容量和寿命是衡量蓄电池性能的主要指标,容量一般以Ah为单位,表明蓄电池储备能量的能力。例如一个标称容量为12Ah的蓄电池,则必须达到以6A放电,放至终止电压3105V(36V)的时间应不小于2h的水平。将这种蓄电池用于电动自行车,载重75kg,在平坦路面上骑行,工作电流约为4A,放电时间应大于3h,时速为20㎞,那么它的理论续行里程将达到50㎞。若考虑途中刹车、启动等因素,采用这种蓄电池的电动自行车的续行里程可达到40~50㎞。一般来说,放电电流越大,蓄电池的寿命越短;放电深度越深,蓄电池的寿命也越短。铅酸蓄电池可以应付短时间的大电流放电,这时候放电深度不深。小电流放电时,即便放电深度稍微深一些,对蓄电池的寿命影响也不大。蓄电池最怕连续大电流深度放电。影响铅酸蓄电池寿命的因素有极板的内在因素,诸如活性物质的组成、晶型、孔隙率、极板尺寸、板栅材料和结构等;也取决于一系列外在因素,如放电电流密度、电解液浓度和温度、放电深度、维护状况和储存时间等。①放电深度。放电深度即使用过程中放电到何程度时开始停止,100%深度指放出全部容量。铅酸蓄电池的寿命受放电深度的影响很大。设计造型时重点要考虑的深循环使用,则铅酸蓄电池会很快失效。因为正极活性物质二氧化铅本身互相结合就不牢,放电时生成硫酸铅,充电时又恢复为二氧化铅,硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大,则放电时活性物质体积膨胀。1mo1氧化铅转化

为1mo1硫酸铅时,体积增加95%。这样反复收缩和膨胀,就会使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛,易于脱落。若1mo1二氧化铅的活性物质只有2220%放电,则收缩、膨胀的过程就大大降低,结合力破坏变缓,因此,放电深度越深,其循环寿命越短。②过充电程度。过充电时有大量气体析出,这时正极板活性物质遭受气体的冲击,这种冲击会促进活性物质脱落。此外,正极栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀,所以蓄电池过充电时会使蓄电池的使用寿命缩短。③温度的影响。铅酸蓄电池的寿命随温度升高而延长。在10℃~35℃之间,温度每升高1℃,增加5~6个循环;在35℃~45℃之间,温度每升高1℃,可延长寿命25个循环以上;温度高于50℃,则因负极硫化容量损失而缩短了寿命。蓄电池的寿命在一定温度范围内随温度升高而延长,这是因为容量随温度升高而增大。如果放电容量不变,则在温度升高时其放电深度降低,而使寿命延长。④硫酸浓度的影响。硫酸浓度的增大,虽对正极板容量有利,但蓄电池的自放电增加板栅的腐蚀加速,也促使二氧化铅松散脱落。随着蓄电池中硫酸浓度的增大,循环寿命将缩短。⑤放电电流密度的影响。随着放电电流密度的增大蓄电池的寿命将缩短,因为在大电流密度和高硫酸浓度条件下,正极二氧化铅易松散脱落。

充电电池简介 电池的主要性能指标

充电电池简介电池的主要性能指标 1.安全性能 影响最大的是爆炸和漏液,主要与电池的内压、结构和工艺设计有关(比如安全阀失效、锂离子电池没有保护电路等)。 2.容量 按照IEC标准和国标规定,镍氢和镍镉电池是指在25±5℃的条件下,以充电16小时,以放电至时放出的容量。 锂离子电池是指在常温的条件下,以恒流(1C)、恒压()充电3小时,以放电至时放出的容量。 容量单位:安时(Ah)或毫安时(mAh) 3.内阻 是指电流流过电池内部所受到的阻力。充电电池的内阻很小,一般要用专门仪器测试。充电态内阻和放电态内阻有差异,放电态内阻稍大,而且不太稳定。内阻越大,消耗的能量越大,充电发热越大。随着电池使用次数的增多,电解液消耗及活性物质减少,内阻会增大,质 量越差,内阻增大越快。 4.循环寿命 电池可重复充放电的次数。寿命与容量成反比,与充放电条件密切相关,一般充电电流越大,寿命越短。 5.荷电保持能力 指自放电率。与电池材料、生产工艺和储存条件有关,一般温度越高,自放电率越高。

6.大电流放电能力 主要与电池材料、生产工艺有关,一般用于动力电池。充电电池的典型结构 1.正极板 2.负极板 3.隔膜 4.电解液 5.钢壳/塑胶外壳 充电电池的可靠性测试项目 1.循环寿命 2.不同倍率放电特性 3.不同温度放电特性 4.充电特性 5.自放电特性 6.不同温度自放电特性 7.储存特性 8.过放电特性 9.不同温度内阻特性 10. 高温测试 11. 温度循环测试 12. 跌落测试 13. 振动测试

14. 容量分布测试 15. 内阻分布测试 16. 静态放电测试ESD 电池常用标准 镍镉电池: IEC60285-1999,GB/T11013-1996,GB/T18289-2000 镍氢电池: GB/T15100-1994/GB/T18288-2000 锂离子电池: GB/T10077-1998/GB/T18287-2000或者SANYO或松下标准 镍氢电池 优点 1.比能量密度高:是镍镉电池的倍多。 2.环保 3.无记忆效应 4.循环寿命长:在正确使用条件下可循环使用500次以上。缺点

蓄电池基础知识

蓄电池基础知识 蓄电池是UPS电源中最关键、最昂贵、最易损坏的部件之一,它对UPS的品质有着重要的影响。正确的使用和维护好蓄电池,是延长蓄电池的寿命,提高放电效率的关键。下面再介绍一些铅蓄电池的小知识。 1. 铅酸蓄电池的结构及电动势的产生: 铅酸蓄电池的构造: 正极板(正极板上的活性物质为二氧化铅PbO2)、 负极板(负极板上的活性物质为海绵状纯铅Pb)、 电解液(电解液由水和硫酸[H2SO4]按一定的比例配制而成)、 电池槽等。 将制作好的正、负极板浸入装有电解液的电池槽中后,负板表面的铅离解产生二价的正铅离子和电子(Pb →Pb2+ + 2e),其中正二价的铅离子进入电解液中,电子留在负极板上,这样负极板和电解液之间形成电位差。 同样正极板上的二氧化铅在电解液中离解成正四价的铅离子和负氢氧根离子(PbO 2 + H2O →Pb4+ + OH- ),其中负的氢氧根离子进入电解液,正4价铅离子留在正极板上,这样在正极板和电解液之间形成电位差。 由于正、负极板与电解液都有电压差,所以正、负极板之间也存在电位差。正、负这间电压的高低与电解液的浓度有关,铅酸蓄电池的每单元电压值可用公式表示:E = 0. 85 + d(15℃) 式中0.85----表示铅酸蓄电池的电动势常数, d(15℃)---表示15℃时极板活性质物质微孔中电解液的比重。 UPS电源中常使用的铅酸蓄电池标称电压为12V,它由6个单元组成。 2. 铅酸蓄电池的放电及常用的充电方法: 2.1 蓄电池的放电:蓄电池向外电路供电叫蓄电池放电,放电时,负极板上的电子通过负载流向正极,随着放电的进行,负极板的铅和硫酸反应生成硫酸铅,正极上的氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅,随着放电的进行,蓄电池的端电压逐惭下降,当端电压下降至临界电压时,就应终止放电,否则蓄电池的寿命将大缩短甚至损坏。临界电压是蓄电池制造商为保护蓄电池免受不正常的放电而影响蓄电池的寿命, 2.2 恒流充电:这种充电方法在整个充电过程中,流过蓄电池的电流不变,充电器输出的充电电压随蓄电池的端电压上升而上升。这种充电方法有以下特点:充电时间短,但耗能大,充电后期易产生过压充电而缩短电池使用寿命。目前在UPS电源中,不采用这种方法。 2.3 恒压充电充:使用这种方法充电时,整个过程中充电电压保持不变。常用的恒压充电方式中有高压恒压充电和低压恒压充电之分。

蓄电池十强排行榜

蓄电池十强排行榜 第1名VARTA 瓦尔塔 VARTA蓄电池(瓦尔塔电瓶瓦尔塔蓄电池)创始于1888年德国的汉诺威市,即现今江森自控蓄电池技术研发中心的所在地之一。长久以来VARTA品牌(瓦尔塔蓄电池瓦尔塔电瓶瓦尔塔电池)系列都是世界各大著名汽车制造商的首选,以其高端的质量与领先的技术提供适合各类型车辆使用的多种规格的顶级蓄电池产品。目前VARTA品牌为欧洲所有的汽车制造商提供相应的配套服务,2008年在欧洲的配套市场份额高达50 %,同时也是欧洲售后市场的领导者https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html,/ 第2名重庆万里 重庆万里股份公司始建于1943年,为联勤总部电信修理厂电信三分厂,主要生产军事通讯用甲、乙干电池,1961年后专业生产铅蓄电池,1966年更名为重庆蓄电池厂,1982年以重庆蓄思池厂为主体吸收三个集体分厂组建重庆蓄电池总厂,1992年改组建立重庆万里蓄电池股份有限公司,1994年3月在上交所上市。公司的主导产品是各类铅蓄电池系列产品,部份:产品达到了国际先进水平,曾为国家南极考查提供超低温起动用蓄电池和为北京亚运会提供邮电通讯用蓄电池,主导产品市场覆盖全国三十个省、市、自治区,广泛应用在邮电、电力、能源、铁道等领域,市场占有率居国内前列。万里电池——中国铅酸蓄电池行业首家上市公司。她以其63年的悠久历史向世人展示了我国铅酸蓄电池快速发展的无穷魅力。https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html, https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html, 第3名风帆 风帆蓄电池风帆股份有限公司(下简称公司)隶属中国船舶重工集团公司。公司前身保定蓄电池厂始建于1958年,是“一五”期间国家156个重点建设项目之一,1992年更名为风帆蓄电池厂,1996年改制为保定风帆集团有限责任公司,2000年6月由中国船舶重工集团公司作为主发起人设立股份公司,注册资本2.18亿元。2004年7月,“风帆股份”A股(6 00482)在上海证交所挂牌上市,2006年2月完成股权分置改革。https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html, 第4名天津统一 天津统一工业有限公司成立于1992年,为日本电池株式会社和台湾统一企业集团共同出资组建。注册资本3520万美元,占地4万平方米,是一家超大规模的铅酸蓄电池厂家。天津统一工业有限公司主要生产高性能的汽车电池,摩托车电池,以及UPS电源用中、小

锂离子电池性能测试

华南师范大学实验报告 学生姓名:蓝中舜学号:20120010027 专业:新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级:12新能源 课程名称:化学电源实验 实验项目:锂离子电池性能测试 实验类型:验证设计综合实验时间:2014年5月5日-17日 实验指导老师:马国正组员:黄日权郭金海 一、实验目的 1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。 2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。 3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。 二、实验原理 锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。正极通常采用锂过渡金属氧化物 Li x CoO2,Li x NiO2或Li x Mn2O4,负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。电解质为溶有锂盐LiPF6,LiAsF6,LiClO4等的有机溶液。溶剂主要有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和氯碳酸酯(CIMC)等。在充放电过程中,Li+在两极间往返嵌入和脱出,被形象的称之为“摇椅电池”。 锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。 锂离子电池的化学表达式为: -)Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y(+ 其电池反应为: LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n 本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料,纯锂片为负极,制备扣式锂离子模拟电池,并对制备的扣式半电池进行充放电测试。 三、仪器与试剂 电化学工作站,蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机 LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液(1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池的功用 蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性和碱性之分。由于铅酸蓄电池内阻小,电压稳定,在短时间内能供给较大的起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上及发电机并联,它的主要作用是: (1)发动机起动时,蓄电池向起动机和点火装置供电。起动发动机时,蓄电池必须在短时间内(5~10s)给起动机提供强大的起动电流(汽油机为200~600A。柴油机有的高达1000A)。 (2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给他激励磁电流。(3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 (4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机的电能转变为化学能储存起来,即充电。 (5)蓄电池还有稳定电网电压的作用。当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压的作用。蓄电池相当于一个较大的电容器,可吸收发电机的瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池的构造

车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格的标称电压为2V,串联成12V的电源,向汽车拖拉机用电设备供电。 蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1.极板 极板分为正极板和负极板两种。蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅(Pb)。 正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上,加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。但锑有一定的副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂,从而影响蓄电池的使用寿命。 负极板的厚度为1.8mm,正极板为2.2mm,为了提高蓄电池的容量,国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。另外,为了提高蓄电池的容量,将多片正、负极板并联,组成正、负极板组。在每单格电池中,负极板的数量总比正极板多一片,正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,否则因正极板机械强度差,单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致,造成极板弯曲。 2.隔板 为了减少蓄电池的内阻和体积,正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路,所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。

蓄电池实验报告doc

蓄电池实验报告 篇一:直流系统蓄电池充放电试验报告 2 篇二:蓄电池测试 报告 蓄电池测试报告 使用单位:凯翔电池型号:产品名称:制造厂商:测试单位:凯翔测试人员:测试日期:打印日期:测试站点:凯翔 05 XX-11-10 XX-02-20 电流曲线图: 特性比较图: 单体条形图: 容量分析: 篇三:实验报告01--车用蓄电池技术状况的检查 实验一车用蓄电池技术状况的检查 实验时间:XX年9月29日实验地点:A-08 107 指导教师:亢凤林 一、实验目的 1、认识铅酸免维护蓄电池 2、高效放电计在检测蓄电池技术状况中的正确使用; 3、认识和正确使用蓄电池充电机。 二、实验设备

蓄电池、12V高率放电计; GZL-24V-60型过载保护硅整流充电机。 三、实验方法及步骤 1、观察6-QW-54蓄电池外观; 记录:可以看到两个接线柱:红色的一个标有“+”,另一个黑色标有”—”两个都是螺栓接线柱,一个蓄电池技术状态观察窗口,从外边可以看到蓝色的圆点 2、观察蓄电池技术状态指示器 记录:看到蓝色的圆环中间位黑色的圆点 记录分析:说明技术状态良好存电充足 3、12V高率放电计的正确使用; (1)使用高率放电计辨别蓄电池正负极 方法步骤:把高效放电计两个接线端接在蓄电池的两极,要保证两个接线柱都与电极接触完好,通过观察高效放电计的只是灯判定蓄电池的正负极。 (2)使用高率放电计辨别蓄电池技术状态 方法步骤:保持高效放电计的两个接线端接通蓄电池的两极,通过观察放电计上的电压表示数,观察时间最好不超过五秒。 测量数据:11.2V 数据分析:11—12V技术状态良好,9-11V技术状态较好,小于9V技术状态不好。通过本次测量电压表示数为11.2V

影响蓄电池性能的因素

1.影响蓄电池质量的技术问题 1)电池构成 VRLA电池由正极板、负极板、AGM隔膜、正负汇流条、电解液、安全阀、盖和壳组成。其中正极板栅厚度、合金成份、AGM隔膜厚度均匀性、汇流条合金、电解液量、安全阀开闭压力、壳盖材料、电池生产工艺等对电池寿命和容量均匀性具有重要影响。 2)板栅合金 VRLA电池负板栅合金一般为Pb-Ca系列合金,正板栅合金有Pb-Ca系列、Pb-Sb(低)系列和纯Pb等,其中Pb-Ca、Pb-Sb(低)合金正板栅电池浮充寿命相近,但循环寿命相差较大,对于经常停电地区选用低锑合金电池可靠性好。 3)板栅厚度 极板的正板栅厚度决定电池的设计寿命。 4)安全阀 安全阀是电池的一个关键部件,具有滤酸、防爆和单向开放功能,YD/T7991 996规定安全开闭压力范围为1-49kPa,但是,对于长寿命电池,必须考虑单向密封,防止空气进人电池内部,同时防止内部水蒸气在较高温度下跑掉。 5)AGM隔膜 隔膜孔隙率和厚度均匀性,直接影响隔膜吸酸饱和度和装配压缩比,从而影响电池寿命和容量均匀性。 6)壳盖材料 VRLA电池壳盖材料有PP、ABS和PVC,PP材料相对较好。 7)酸量和化成工艺 分为电池化成和槽化成两种,电池化成可以定量注酸并记录每个电池单体化成全过程数据,能准确判断每个出厂电池综合生产质量状况,但化成时间较长。槽化成是对极板化成,化成时间短,极板化成较充分,但对电池组装质量不能通过化成过程数据记录判断。 8)涂板工艺 涂板工艺要保证极板厚度和每片极板活性物质的均匀性。 9)密封技术 VRLA电池密封技术包括极柱密封、壳盖材料透水性、壳盖密封和安全阀密封。 10)氧复合效率 AGM电池具有良好的氧复合效率,贫液状态下按有关标准测试氧复合效率一般大于98%,因此具有良好的免维护性能。 2.影响蓄电池寿命的环境因素 1)环境温度 蓄电池正常运行的温度是20~40℃,最佳运行温度是25℃。当温度每升高5℃,蓄电池的使用寿命降低10%,且容易发生热失控。 2)环境湿度 蓄电池的运行湿度应该在5~95%(不结露)之间,环境湿度过高,会在蓄电池表面结露,容易出现短路;环境湿度过低,容易产生静电。 3)灰尘 灰尘过多,容易使蓄电池短路,安全阀堵塞失效。 3.蓄电池失效模式 1)电池失水

蓄电池充放电试验

蓄电池放电试验方案 批准: 审核: 编写: 重庆大唐国际彭水水电开发有限公司设备部 二〇一二年七月二日

蓄电池放电试验方案 本次试验按DL/T724-2000-6.3.3阀控蓄电池核对性放电要求进行全核对性放电试验。 一、计划时间: 开关站直流Ⅰ组蓄电池充放电试验:2012年07月11日08:00至2012年07月14日23:00 开关站直流Ⅱ组蓄电池充放电试验:2012年07月15日08:00至2012年07月19日23:00 地下厂房直流Ⅰ组蓄电池充放电试验:2012年07月29日08:00至2012年08月01日23:00 地下厂房直流Ⅱ段充电装置试验:2012年08月02日08:00至2012年08月05日23:00 大坝直流充电装置试验:2012年08月11日08:00至2012年08月14日23:00 二、组织措施 现场指挥:李正家 成员:谭小华(工作负责人)、刘宏生、肖琳、肖力、陈灏、刘应西、韦黎敏、运行当班值 三、试验前准备工作 1、设备部

1)外观检查:蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂等的材 料应具有阻燃性,用目测检查蓄电池外观,蓄电池的外观不应有裂纹、变形及污迹; 2)极性检测:用万用表检查蓄电池极性; 3)开路电压检查:蓄电池在环境温度5℃~35℃的条件 下完全充电后静置至少24h,测量蓄电池的开路电压应符开路电压最大最小电压差值不大于; 4)蓄电池连接压降:蓄电池间的连接条电压降应不大于 8mV; 5)内阻测试:制造厂提供的蓄电池内阻值应与实际测试的 蓄电池内阻值一致,允许偏差范围为±10%。 2、发电部 退出需放电试验的运行蓄电池组。 三、试验步骤 1、蓄电池核容试验: 1)以×10小时放电率电流对电池组充电,连续充电至少 72小时,直至3小时内充电电流基本稳定不变(电池组充满状态),静置1到2小时,电池组温度与周围温度基本一致后对电池组进行放电,放电电流为10小时放电率电流(120A),连续放电10小时(放电过程中调整负载,始终保持放电电流不变)或端电压达到终止电压或单个电池电压低于时,停止放电,记录连续放电时间,由此算出容量。

铅酸蓄电池的原理与性能

. 铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源,它的构造可以是各式各样的,可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的,其中正负两极的活性物质和电解质起电化反应,对电池产生电流起着主要作用,如图4-1所示。 在电池内部,正极和负极通过电解质构成电池的内电路,在电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生,不同的两极活性物质产生不同的电极电位,有着较高电位的电极叫做正极,有着较低电位的电极叫做负极,这样在正负极之间产生了电位差,当外电路接通时,就有电流从正极经过外电路流向负极,再由负极经过内电路流向正极,电池向外电路输送电流的过程,叫做电池的放电。 在放电过程中,两极活性物质逐渐消耗,负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化,正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原,这样负极电位逐渐升高,正极电位逐渐降低,两极间的电位差也就逐渐降低,而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的内阻,使电池输出电流逐渐减少,直至不能满足使用要求时,或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时,电池放电即告终。 电池放电以后,用外来直流电源以适当的反向电流通入,可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质,而电池又能放电,这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电,循环使用,使用寿命长,成本较低,能输出较大的能量,放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO 2),负极是绒状铅(Pb),它们是两种不同的活性物质,故和稀硫酸(H 2SO 4)起化学作用的结果也不同。在未接通负载时,由于化学作用 使正极板上缺少电子,负极板上却多余电子,如图4-2所 图4-2 铅蓄电池电势产生过程 示,两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后,铅蓄电池在正、负极板间电位差(电动势)的作用下,电流Ⅰ从正极流出,经负载流向负极,也就是说,负极上的电子经负载进入正极,如图4-3。同时在蓄电池内部产生化学反应:

影响锂离子电池低温性能的因素有哪些

影响锂离子电池低温性能的因素有哪些随着锂离子电池在电动汽车及军工领域应用的迅速发展,其低温性能不能适应特殊低温天气或极端环境的缺点也愈发明显。低温条件下,锂离子电池的有效放电容量和有效放电能量都会有明显的下降,同时其在低于-10℃的环境下几乎不可充电,这严重制约着锂离子电池的应用。 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。处于低温环境的锂离子电池存在着放电电压平台下降、放电容量低、容量衰减快、倍率性能差等特点。制约锂离子电池低温性能的因素主要有以下几点: ◆正极结构 正极材料的三维结构制约着锂离子的扩散速率,低温下影响尤其明显。锂离子电池的正极材料包括商品化的磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂、钴酸锂等,也包括处于开发阶段的高电压正极材料如镍锰酸锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂等。不同正极材料具有不同的三维结构,目前用作电动汽车动力电池的正极材料主要是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和锰酸锂。吴文迪等研究了磷酸亚铁锂电池与镍钴锰三元电池在-20℃的放电性能,发现磷酸铁锂电池在-20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池能够达到

70.1%。杜晓莉等发现锰酸锂电池在-20℃的放电容量可以达到常温容量的83%。 ◆高熔点溶剂 由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂,锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大,当温度过低时会发生电解液凝固现象,导致锂离子在电解液中传输速率降低。 ◆锂离子扩散速率 低温环境下锂离子在石墨负极中的扩散速率降低。向宇系统研究了石墨负极对锂离子电池低温放电性能的影响,提出低温环境下锂离子电池的电荷迁移阻抗增大,导致锂离子在石墨负极中的扩散速率降低是影响锂离子电池低温性能的重要原因。 ◆SEI膜 低温环境下,锂离子电池负极的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低,最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。 ◆总结 目前多因素影响着锂离子电池的低温性能,如正极的结

铅酸蓄电池的主要性能指标

铅酸蓄电池的主要性能指标 1. 铅酸蓄电池的主要性能指标 (1)安全性能 安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的,其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计(比如安全阀失效)及应当禁止的不正确操作有关。 (2)额定容量 为了蓄电池的容量,定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候,规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量,其单位为Ah。使用条件不同,蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为: ①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率,针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准,放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、0.5小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示,以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。 ②放电终止电压。放电电流不同,终止放电电压也不相同。随着放电的进行,蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同,放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格,以2小时率方电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压时,虽然可以放出稍微多一点的电量,但是容易形成再次充电的容量下降,所以除非特殊情况,不要放电到终止电压。 ③放电温度。需电池在低温时的放电容量小,高温时的容量大,为了统一放电容量就规定了放电温度。 ④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少,单位用安时表示(Ah)表示。同样安时数越大,则蓄电池的容量就越大,电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中,蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池,以恒定电流5A放电要超过2h,相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。 影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等,其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大,将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同,所能够放出的容量也不相同,放电电流越大,能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A,使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电,如果采用10小时率放电,可以达到12Ah。这样,该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah,如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量,还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah,同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如,14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah,蓄电池容量标称值大了,但是其容量没有明显的变化。 (3)内阻 蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力,铅酸蓄电池的内阻很小,需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻,即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻,并且不太稳定。蓄电池的内阻越大,蓄电池自身消耗掉的能量越多,其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害,使蓄电池的温度急剧上升,对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多,由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低,蓄电池的内阻会有不同程度的增大,质量越差的蓄电池增大的越快。 蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大,尤其是在放电终止时阻抗最大,主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降,故放电后务必马上充电。若任其持续放电,则硫酸铅形成安定的白色结晶(即硫化现象)后,即使充电,极板的活性物质亦无法恢复原状,从而将缩短蓄电池的使用寿命。 温度的下降将导致电解液流动性变差,极板收缩,化学变化迟缓,蓄电池内阻增加。从30℃开始,若温度下降1℃,容量将下降1%左右,其内阻也有所增大。所以在严寒地区,气温在-20℃以下时容量已下降至60%,内阻增大,常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电,而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池,必须根据当地的气候条件,针对实际情况,掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备,这样才能提高蓄电池的容量,延长蓄电池的使用寿命。 铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小,即蓄电池容量下降2/3后,仍能提供较大的电流,而电源电压基本稳定,波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例,当容量下降到原来的1/3后,电流输出为12A时,电压就会有4~5V的波动,即有电流输出时为31V,无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中,骑行时会出现运行不平稳,时而有输出时而无输出的现象。 (4)循环寿命 循环寿命是指蓄电池可经历的重复充放电次数。蓄电池的寿命和容量成反比关系,循环寿命还与充放电条件密切相关,一般充电电流越大(充电速度越快),循环寿命越短。 寿命是表示蓄电池容量衰减速度的一项指标,随着使用的深入,蓄电池容量的衰减是不可避免的,当容量衰减到某规定值时,

制约锂离子电池低温性能的因素主要有哪些

制约锂离子电池低温性能的因素主要有哪些 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。处于低温环境的锂离子电池存在着放电电压平台下降、放电容量低、容量衰减快、倍率性能差等特点。制约锂离子电池低温性能的因素主要有以下几点: 正极结构 正极材料的三维结构制约着锂离子的扩散速率,低温下影响尤其明显。锂离子电池的正极材料包括商品化的磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂、钴酸锂等,也包括处于开发阶段的高电压正极材料如镍锰酸锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂等。不同正极材料具有不同的三维结构,目前用作电动汽车动力电池的正极材料主要是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和锰酸锂。吴文迪等研究了磷酸亚铁锂电池与镍钴锰三元电池在-20℃的放电性能,发现磷酸铁锂电池在-20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池能够达到70.1%。杜晓莉等发现锰酸锂电池在-20℃的放电容量可以达到常温容量的83%。 高熔点溶剂 由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂,锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大,当温度过低时会发生电解液凝固现象,导致锂离子在电解液中传输速率降低。 锂离子扩散速率 低温环境下锂离子在石墨负极中的扩散速率降低。向宇系统研究了石墨负极对锂离子电池低温放电性能的影响,提出低温环境下锂离子电池的电荷迁移阻抗增大,导致锂离子在石墨负极中的扩散速率降低是影响锂离子电池低温性能的重要原因。 SEI膜 低温环境下,锂离子电池负极的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低,最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。 总结 目前多因素影响着锂离子电池的低温性能,如正极的结构、锂离子在电池各部分的迁移速

大学物理化学实验报告-化学电池温度系数的测定课件.doc

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学061 学号13 姓名沈建明

实验名称 化学电池温度系数的测定 日期 2009.4.20 同组者姓名 史黄亮 室温 19.60 ℃ 气压 102.0 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术; 2、学会几种电极和盐桥的制备方法; 3、通过原电池电动势的测定求算有关 热力学函数。 二、基本原理 (一)、凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池对定温定压下的可 逆电池而言 : r m (1) nFE T , p G E S nF (2) r m T p E H nE F nF T (3) r m T p 式中,F 为法拉弟(Farady)常数;n 为电极反应式中电子的计量系数 ;E 为电池 的电动势。

另, 可逆电池应满足如下条件: 1.电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆。 2.电池中不允许存在任何不可逆的液接界。 即充放电过程必须在平衡态下进行,3.电池必须在可逆的情况下 工作,

因此在制备可逆电池、 测定可逆电池的电动势时应符合上述条件, 不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成 “盐桥 ”来消除液接电 位。用电位差计测量电动势也可满足通过电池电流为无限小的条件。 (二)、求电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 设计电池如下 : Ag(s) | AgCl(s) |饱和 KCl | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 分别 测定电池在各个温度下的电动势,作 E — T 图,从曲线斜率可求得任一温度 下的 E T p 利用公式 (1),(2),(3) 即可求得该电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 三、仪器、试剂 SDC — Ⅱ数字电位差综合测试仪 1 台 精密稳压电源(或蓄电池) SC — 15A 超级恒温槽 铜电极 2 只 铂电极 1 只 饱和甘汞电极 1 只 恒温夹套烧杯 2 只 HCl ( 0.1000mol k ·g-1) AgNO3 ( 0.1000mol k ·g-1) 镀银溶液 镀铜溶液 四、实验步骤 一、电极的制备 1.银电极的制备 将欲用的两只 Pt 电极(一个电极 Pt 较短,作为阳极, 另一个电极作为阴极, 用于镀银) 浸入稀硝酸溶液片刻, 取出用蒸馏水洗净。 将洗净的电极分别插入盛 有镀银液( AgNO 3 3g ,浓氨水, KI 60g )中,控制电流为 0.3mA ,电镀 1h ,得 白色紧密的镀银电极一只。 2. Ag-AgCl 电极制备 在精确度 KCl 饱和溶液

蓄电池的主要性能指标

蓄电池的主要性能指标 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

1. 铅酸蓄电池的主要性能指标 (1)安全性能安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的,其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计(比如安全阀失效)及应当禁止的不正确操作有关。 (2)额定容量为了蓄电池的容量,定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候,规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量,其单位为Ah。使用条件不同,蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为:①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率,针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准,放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示,以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。 ②放电终止电压。放电电流不同,终止放电电压也不相同。随着放电的进行,蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同,放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为单格,以2小时率方电的终止电压一般为单格。低于这个电压时,虽然可以放出稍微多一点的电量,但是容易形成再次充电的容量下降,所以除非特殊情况,不要放电到终止电压。 ③放电温度。需电池在低温时的放电容量小,高温时的容量大,为了统一放电容量就规定了放电温度。④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少,单位用安时表示(Ah)表示。同样安时数越大,则蓄电池的容量就越大,电动自行车的续行里程就越远。在使

锂离子电池低温性能

锂离子电池低温性能 摘要:锂离子电池作为绿色环保能源已经广泛应用于各种领域,但是较差的低温性能使其在航空、航天和军事等特殊领域的应用受到限制。一般当温度降至一10℃时,锂离子蓄电池的放电容量和工作电压都会降低。总结了影响锂离子蓄电池低温性能的主要因素。 锂离子蓄电池具有工作电压高、比能量高、充放电寿命长、自放电率低和无记忆效应等优点,在全球二次电池市场占据主导地位,应用范围越来越广泛,包括便携式电子设备、工业应用和电动工具等民用市场。在那些对电池电性能、可靠性、安全性要求较高的场合,比如航空、航天和军事领域,锂离子蓄电池也将逐渐成为主角。但目前锂离子蓄电池的低温性能,特别是在一30℃以下低温环境中的工作性能较差,抑制了其在特殊领域的应用。近年来,相关机构对锂离子蓄电池的低温性能进行了研究。本文对锂离子蓄电池低温性能的影响因素进行了总结。 1电解液对电池低温性能的影响 电解液是锂离子蓄电池的重要组成部分,在电池内部正、负极之问担负传递离子的作用,一般采用溶有锂盐的非水有机溶剂混合物。碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等是目前几种广泛应用于锂离子蓄电池电解液中的有机溶剂。电解液对低温性能的影响主要体现在其对电导率和固体电解质相界面(SE[)膜性质的影响,下面将一一介绍。 1.1电导率 电导率是衡量电解液性能的一个重要参数,它决定了电极的内阻和倍率特性,较高的电导率是实现锂离子蓄电池良好低温性能的必要条件。从有机溶剂方面来讲,影响电导率的主要因素是溶剂的介电常数和粘度。溶剂介电常数越大,锂离子与阴离子间的静电作用力越弱,锂盐就越容易离解,自由离子的数目增多。溶剂的粘度主要影响自由离子的迁移率,粘度越大,迁移率越小,电导率越小;反之则相反。因此要求溶剂介电常数高,粘度低,要有适当的液态温度范围(熔点低,沸点高),并且锂盐在其中的溶解度要高,以保证足够高的电导率。环状碳酸酯EC具有较高的介电常数及沸点,但粘度及熔点也较高;而线性碳酸I~(DMC、DEC、EMC)具有较低的粘度及熔点,但介电常数及沸点义较低。基于单一溶剂组分的优点和不足,实际有机电解液往往采用EC与其它溶剂组成的二元及多元混合溶剂。通过优化溶剂组分与相对量的配比,降低高熔点组分EC的含量并增加低粘度、低熔点组分(称为低温共溶剂)的含量,能有效提高电解液低温电导率,从而可达到改善锂离子蓄电池低温性能的目的。如Smart?等人报道的电解液体系1.0mol/LLiPFd fEC:DEC:DMC:EMC)f1:1:1:3,体积比),~40℃的离子电导率可达到1.32 mS?cm~l:电池在-20℃循环(1/10 C充电,1/5 C放电)可得到80%的额定容量,且循环性能稳定;-40℃(1/15 C充电。1/10 C

铅酸蓄电池基本知识

一.铅酸蓄电池的基本知识 1.1什么是铅酸蓄电池? 以铅和酸作为化学反应物质制成的蓄电池叫做铅酸蓄电池。它是一种直流电源,充电时将电能转变成化学能,放电时将储存的化学能转变成电能的一种装置。 1.2铅酸蓄电池的优缺点 铅酸蓄电池在常用体系的蓄电池中电压最高为2.0V。其二是它的廉价性,其三是高倍率放电性能良好,高低温性能良好可在-40—60°C的条件下工作。易于浮充使用没有“记忆”效应等。当然铅蓄电池也具有某些难以克服的缺点,首先是它的寿命比较短,在放电状态下长期保存会导致电极的不可逆硫酸盐化。在某些结构的电池中由于氢的析出有爆炸的危险等。 1.3 铅酸蓄电池的分类 铅酸电池具有广泛的用途按照极板的结构可分为涂膏式、管式和形成式。按荷电状态可分为干荷电态和湿荷电态几种。(我们公司代理的GS电池为湿荷电态,VHB为干荷电态)按电池盖和排气栓结构可分为排气式、防酸隔爆式、防酸消氢式和阀控密封式。 1.4铅酸蓄电池的一般结构 构成蓄电池的主要部件是负极板、正极板、隔板、电解液、电池槽此外还有一些零件如端子、连接条、排气栓等。 1.5牵引用铅酸蓄电池的结构设计 ●负极板构造 牵引用蓄电池的负极板比正极板多一块,一般采用格栅型设计并涂上海绵状的Pb膏即涂膏式,这样能满足电池的大负荷工作。其板栅像铁丝网原则上与汽车蓄电池相同,但常使用厚极板,高度较高。所以活性物质的利用率较低一般在35%左右。 ●正极板构造 正极板有两种类型,即管式和涂膏式。(我司代理的GS和VHB牵引蓄电池其正极板均采用管式结构)管式正极板的结构是用一导电骨架与一模仿极平的顶部集流条和许多圆柱骨芯焊在一起构成的。骨芯数目由极板尺寸决定,骨芯外边套有惰性玻璃纤维管套,其内部填充pbo2(pbo2在填充之前已经和H2SO4充分反应过) ●管式正极板的优越性 1.)在使用寿命期间活性物质保持在管中,不发生脱落。 2.)极板孔率提高,有利于活性物质利用率的提高。 3.)铅合金的骨架由于被活性物质包围,其腐蚀速率降低。使得充放电循环达1500次以上。而相同厚度的 板栅涂膏式极板在腐蚀作用下只有800次。 ●隔板 作用是防止电池的正负极板接触造成短路。我们采用聚丙烯PE材料,其韧性好,又有很好的渗透性,保证电池内部离子的有效传递。 ●电解液 电解液为稀硫酸,我们使用的是符合德国DIN标准的酸液,其杂质含量很小,能有效防止电池的自放电,增强电池的使用效率,延长电池使用寿命。 ●单体壳体 采用抗冲性能好,难以产生裂痕和破损的合成树脂制成。 ●注液塞 电池充电时无需打开盖子就能将气体排出(充电时产生的H2和O2),同时也防止在工作过程中电解液剧烈翻腾溅出而产生危险。打开注液塞就可以测量电解液的比重和温度。 ●电池单体间的联结 电池单体之间的联结分为铅片焊接式、螺接式和插接式。铅片焊接式技术保证电池单体间的良好联结,铅联结片外面盖有塑料盖加以保护,防止短路。螺接式电池单体间的联结采用可绕曲的电缆连接,电缆中间是铜

铅酸蓄电池的性能指标 1、蓄电池的额定容量 按国家标准规定的电池

铅酸蓄电池的性能指标 1、蓄电池的额定容量 按国家标准规定的电池容量,单位是Ah,是放电电流与完全放电时间的乘积,表达电池储存电量的多少。以6-DZM-10蓄电池为例:当蓄电池以2小时率放电时(即以5A放电),放电时间应在120分钟以上,5A×(120/60) h=10Ah。这相当于在平坦路面上匀速行驶2小时,20km/h×2h=40km,是充电一次的续行里程。 使用过程中,蓄电池的容量会逐渐衰减,续行里程自然会减少。 2、放电循环寿命 蓄电池的初容量的大小,不代表蓄电池的寿命长短,各厂家蓄电池的铅粉质量、铅膏配制、板栅的材质、隔板的选用、电解液的配制,各有不同。有些电池初容量大,寿命短;有些电池初容量小,寿命长;有些电池则兼顾初容量和寿命。 有些整车厂单凭几次2小时率完全放电的结果,或只凭用电池跑几次续行里程的结果来评价蓄电池的优劣是不妥当的。 衡量蓄电池使用寿命的指标是:放电循环寿命。通常测量的方法是电池充满电后,在放电至总容量的70%为一次循环。此循环次数多少,表示电池使用寿命的长短。电动自行车用的蓄电池循环寿命应不少于350次,低于此值的电池为不合格。 3、额定电压 电动自行车用的蓄电池的单格额定电压为2V,组成6V、12V、24V、36V、48V的电池组。 4、配组合理 配组不当,会在串联电池组中出现‘落后电池’。其后果如前所述。

阀控式铅酸蓄电池主要性能参数 1、电池电动势、开路电压、工作电压 当蓄电池用导体在外部接通时,正极和负极的电化反应自发地进行,倘若电池中电能与化学能转换达到平衡时,正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值,便是电池电动势,它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。电动势与单位电量的乘积,表示单位电量所能作的最大电功。但电池电动热与开路电压意义不同:电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算,有明确的物理意义。后者只在数字上近于电动势,需视电池的可逆程度而定。 电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池正极电极电势与负极电极电势之差。 电池工作电压是指电池有电流通过(闭路)的端电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后,由于欧姆电阻和极化过电位的存在,电池的工作电压低于开路电压。 2、容量 电池容量是指电池储存电量的数量,以符号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。 电池的容量可以分为额定容量(标称容量)、实际容量。 (1)额定容量 额定容量是电池规定在在25℃环境温度下,以10小时率电流放电,应该放出最低限度的电量(Ah)。 a、放电率。放电率是针对蓄电池放电电流大小,分为时间率和电流率。 放电时间率指在一定放电条件下,放电至放电终了电压的时间长短。依据IEC标准,放电时间率有20,10,5,3,1,0.5小时率及分钟率,分别表示为:20Hr,10Hr,5Hr,3Hr,2Hr,1Hr,0.5Hr等。 b、放电终止电压。铅蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终了电压。大多数固定型电池规定以10Hr 放电时(25℃)终止电压为1.8V/只。终止电压值视放电速率和需要而夫定。通常,为使电池安全运行,小于10Hr的小电流放电,终止电压取值稍高,大于10Hr的大电流放电,终止电压取值稍低。在通信电源系统中,蓄电池放电的终

锂离子电池低温特性研究进展_赵世玺

第44卷第1期2016年1月 硅酸盐学报Vol. 44,No. 1 January,2016 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html, DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2016.01.04 锂离子电池低温特性研究进展 赵世玺1,郭双桃1,2,赵建伟1,2,宋宇3,南策文2 (1. 清华大学深圳研究生院新材料研究所,深圳 518055;2. 清华大学材料学院,北京 100084; 3. 深圳清华大学研究院,深圳 518057) 摘要:随着新能源的兴起,锂离子电池得到了广泛的应用,但其较差的低温(≥–40 ℃)充放电特性限制了锂离子电池适应性。本文综述了锂离子电池低温理论和体系的研究进展,分别讨论了电池正负极、电解液、添加剂及工艺等因素对锂离子电池低温性能的影响及作用机理,并对此进行了系统地分析与总结。展望了常规和全固态锂离子电池低温体系的研究方向与应用前景。 关键词:锂离子电池;低温体系;正负极;电解液;全固态 中图分类号:文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2016)01–0019–10 网络出版时间:2015-12-23 05:19:58 网络出版地址:https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20151223.1719.004.html Development on Low-temperature Performance of Lithium Ion Batteries ZHAO Shixi1, GUO Shuangtao1,2, ZHAO Jianwei1,2, SONG Yu3, NAN Cewen2 (1. Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen, 518055; 2. School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing, 100084; 3. Research Institute of Tsinghua University in Shenzhen, Shenzhen, 518057) Abstract: Lithium ion batteries as clean energies have attracted considerable attention. However, the disadvantage of low-temperature performance restricts its development, which becomes one of the popular aspects for the further studies. Recent work on low-temperature performance of lithiumion batteries were reviewed. The effect of materials (i.e., cathode/anode, electrolytes and additives) on the low-temperature performance of lithium-ion batteries and the related mechanism were discussed. The manufacture techniques were also compared. In addition, future possible development and application of low temperature performance for ordinary and all solid-state lithium-ion batteries were also analyzed. Keywords: lithium ion batteries; low temperature performance; cathode/anode; electrolyte; all solid-state 锂离子电池自商业化以来,以其寿命长、比容量大、无记忆效应等优点,获得了广泛应用。以往对锂离子电池的循环寿命和安全性关注较多,相关研究主要集中在锂离子电池高温条件下使用时的容量衰减问题和安全性问题上。然而,随着应用领域不断拓展,锂离子电池的低温性能低劣带来的制约愈加明显。据报道[1],在–20℃时锂离子电池放电容量只有室温时的31.5%左右。传统锂离子电池工作温度在–20~+55 ℃之间,但在航空航天、军工、电动车等领域,要求电池能在–40 ℃正常工作[2–3]。因此,无论从军用、航空还是环保、节能等角度考虑,改善锂离子电池的低温性能意义重大,但是锂离子电池低温特性的研究明显滞后。本文总结了近年来关于锂离子电池低温方面的一些研究进展,以期发现亟待解决的问题。 1 锂离子电池的低温特性 锂离子电池在低温下使用存在着诸多问题:比 收稿日期:2015–06–25。修订日期:2015–07–13。 基金项目:深圳市基础研究项目(JCYJ20140509172959973)。通信作者:赵世玺(1966—),男,博士,副教授。Received date: 2015–06–25. Revised date: 2015–07–13. Corresponding author: ZHAO Shixi(1966–), male, Associate Professor. E-mail: zhaosx@https://www.sodocs.net/doc/e411318600.html,

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