產(chǎn)品詳情
科士達(dá)UPS電源批發(fā)價格
科士達(dá)蓄電池采用大量科技制造和傳統(tǒng)的制造工藝相比,現(xiàn)在在機(jī)械的幫助下,大家的生活品質(zhì)得到了巨大的提升,各種制造產(chǎn)品的品質(zhì)也得到了巨大的提升,科士達(dá)電池就是一個很好的案例,在我們的身邊有著非常廣泛的使用前景,讓大家能更好的享受高科技的便利。
傳統(tǒng)的制造工藝十分的簡單,但是效率低下,不能夠很好的滿足市場的需求,因此在不斷地發(fā)展中,已經(jīng)不能夠有一個很好的發(fā)展前景了,隨著科技的提升,科技在制造行業(yè)中也是發(fā)揮了巨大的作用,讓我們感受到了更多的便利性,科士達(dá)蓄電池的制造就是一個很好的案例。和我們傳統(tǒng)印象中的制造不同,現(xiàn)在機(jī)械制造下的產(chǎn)品品質(zhì)得到了巨大的提升的同時,也讓我們收獲到了更多的便利和好評,高科技產(chǎn)品的廣泛利用就是一個很好的案例。
目前,我們常用的蓄電池主要分為三類,分別為普通湯淺蓄電池、干荷蓄電池和免維護(hù)蓄電池三種。
1) 科士達(dá)蓄電池;普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價格便宜;缺點(diǎn)是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。
2) 干荷蓄電池:它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池,它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲電能力,在完全干燥狀態(tài)下,能在兩年內(nèi)保存所得到的電量,使用時,只需加入電解液,等過20—30分鐘就可使用。
3) 免維護(hù)湯淺蓄電池:免維護(hù)蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護(hù)蓄電池也有兩種:第一種在購買時一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)(添加補(bǔ)充液);另一種是電池本身出廠時就已經(jīng)加好電解液并封死,用戶根本就不能加補(bǔ)充液。
二、蓄電池的結(jié)構(gòu)
一般的蓄電池鉛酸蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成,其放電的化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)(二氧化鉛和鉛)和負(fù)極板活性物質(zhì) (海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進(jìn)行,其中極板的柵架,傳統(tǒng)蓄電池用鉛銻合金制造,免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造,前者用銻,后者用鈣,這是兩者的根本區(qū)別點(diǎn)。不同的材料就會產(chǎn)生不同的現(xiàn)象:傳統(tǒng)蓄電池在使用過程中會發(fā)生減液現(xiàn)象,這是因?yàn)闁偶苌系匿R會污染負(fù)極板上的海綿狀純鉛,減弱了完全充電后蓄電池內(nèi)的反電動勢,造成水的過度分解,大量氧氣和氫氣分別從正負(fù)極板上逸出,使電解液減少。用鈣代替銻,就可以改變完全充電后的蓄電池的反電動勢,減少過充電流,液體氣化速度減低,從而減低了電解液的損失。
由于免維護(hù)蓄電池采用鉛鈣合金柵架,充電時產(chǎn)生的水分解量少,水份蒸發(fā)量低,加上外殼采用密封結(jié)構(gòu),釋放出來的硫酸氣體也很少,所以它與傳統(tǒng)蓄電池相比,具有不需添加任何液體,對接線樁頭、電線腐蝕少,抗過充電能力強(qiáng),起動電流大,電量儲存時間長等優(yōu)點(diǎn)。
免維護(hù)科士達(dá)電池因其在正常充電電壓下,電解液僅產(chǎn)生少量的氣體,極板有很強(qiáng)的抗過充電能力,而且具有內(nèi)阻小、 低溫起動性能好、 比常規(guī)蓄電池使用壽命長等特點(diǎn),因而在整個使用期間不需添加蒸餾水,在充電系正常情況下,不需從拆下進(jìn)行補(bǔ)充充電。但在保養(yǎng)時應(yīng)對其電解液的比重進(jìn)行檢查。
大多數(shù)免維護(hù)蓄電池在蓋上設(shè)有一個孔形液體(溫度補(bǔ)償型)比重計(jì),它會根據(jù)電解液比重的變化而改變顏色??梢灾甘拘铍姵氐拇娣烹姞顟B(tài)和電解液液位的高度。當(dāng)比重計(jì)的指示眼呈綠色時,表明充電已足,蓄電池正常;當(dāng)指示眼綠點(diǎn)很少或?yàn)楹谏?,表明蓄電池需要充電;?dāng)指示眼顯示淡黃色,表明蓄電池內(nèi)部有故障,需要修理或進(jìn)行更換。
免維護(hù)蓄電池也可以進(jìn)行補(bǔ)充充電,充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時每單格電壓應(yīng)限制在2.3-2.4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會消耗較多的水,充電時充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電,否則,蓄電池可能會發(fā)生,導(dǎo)致傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池的比重計(jì),顯示為淡黃色或紅色時,說明該蓄電池已接近報廢,即使再充電,使用壽命也不長。此時的充電只能做為救急的權(quán)宜之計(jì)。
有條件時,對免維護(hù)蓄電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電,又可避免過充電而消耗較多的水。不能進(jìn)行快速充電,否則,蓄電池可能會發(fā)生,導(dǎo)致傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池的比重計(jì),顯示為淡黃色或紅色時,說明該蓄電池已接近報廢,即使再充電,使用壽命也不長。此時的充電只能做為救急的權(quán)宜之計(jì)。有條件時,對免維護(hù)蓄電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電,又可避免過充電而消耗較多的水。
一般這類免維護(hù)電池從出廠到使用可以存放10個月,其電壓與電容保持不變,質(zhì)量差的在出廠后的3個月左右電壓和電容就會下降。在購買時選離生產(chǎn)日期有3個月的,當(dāng)場就可以檢查電池的電壓和電容是否達(dá)到說明書上的要求,若電壓和電容都有下降的情況則說明它里面的材質(zhì)不好,那么電池的質(zhì)量肯定也不行,有可能是加水電池經(jīng)過經(jīng)銷商充電后偽裝而成的。
三、蓄電池的正確使用和維護(hù)
密封鉛酸科士達(dá)蓄電池內(nèi)阻分析
1 科士達(dá)蓄電池內(nèi)阻的組成
宏觀看來,假如電池的開路電壓為V0,當(dāng)用電流I放電時其端電位為V,則r=( V0-V)/I就是電池內(nèi)阻。然而這樣得到的電池內(nèi)阻并不是一個常數(shù),它不但隨電池的工作狀態(tài)和環(huán)境條件而變,而且還因測試方法和測試持續(xù)時間而異。究實(shí)在質(zhì),乃因電池內(nèi)阻r包括著復(fù)雜的而且是變化著的成分。
理論電化學(xué)早已指出,電池在充電或放電時其端電壓V是由以下3部分組成的:
(1)
式中的IRΩ稱為歐姆極化,它是由電池內(nèi)部各組件的歐姆內(nèi)阻RΩ引起的;是由電極 四周液層中參與反應(yīng)或天生的 離子的濃度變化引起的,稱為濃差極化;是由反應(yīng)粒子進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)所引起的,稱為活化極化。由(1)式 可知, 宏觀上測出的電池內(nèi)阻(即穩(wěn)態(tài)內(nèi)阻)R是由3部分組成的:歐姆內(nèi)阻RΩ、濃差極 化內(nèi)阻Rc和活化極化內(nèi)阻Re。
歐姆內(nèi)阻RΩ包括電池內(nèi)部的電極、隔膜、電解液、連接條和極柱等全部零部件的電 阻。雖 然在電池整個壽命期間它會因板柵腐蝕和電極變形而改變,但是在每次檢測電池內(nèi)阻過程中 可以以為是不變的。
濃差極化內(nèi)阻既然是由反應(yīng)離子濃度變化引起的,只要有電化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行,反 應(yīng)離子的濃 度就總是在變化著的,因而它的數(shù)值是處于變化狀態(tài),丈量方法不同或丈量持續(xù)時間不同, 其測得的結(jié)果也會不同。
活化極化內(nèi)阻是由電化學(xué)反應(yīng)體系的性質(zhì)決定的;電池體系和結(jié)構(gòu)確定了,其活化極化內(nèi)阻 也就定了;只有在電池壽命后期或放電后期電極結(jié)構(gòu)和狀態(tài)發(fā)生了變化而引起反應(yīng)電流密度 改變時才有改變,但其數(shù)值仍然很小。
2 科士達(dá)電池內(nèi)阻的丈量原理
2.1 直流法測電池歐姆內(nèi)阻
對于平板式單電極而言,當(dāng)有階躍電流i流過期,其電位就會隨時間t而變化,當(dāng) t >5×10-5s時,電位變化η可用下式表示[1]:
(2)
式中Cd表示電極四周雙電層電容值,io為交換電流密度,RΩ為電極歐 姆內(nèi)阻,N、R、T、F、n均為常數(shù),其物理意義可參閱文獻(xiàn)[1]。
(2)式等號右邊的第一項(xiàng)iRΩ表示電極歐姆內(nèi)阻引起的電位變化,它與時間無關(guān); 第2項(xiàng)表 示濃差極化隨時間的變化;第3項(xiàng)表示因給電極四周的雙電層電容充電引起的電位變化,在 t→0時其值也→0;第4項(xiàng)則表示電極反應(yīng)的電化學(xué)極化,鉛蓄電池的i0較大 ,則1/i0必然很小。由此可知,當(dāng)t→0時,η→iRΩ。
由此看來,在電池中有階躍電流I流過期,電位就要發(fā)生變化;只要測出t→0時電 池電位的變化△V,就可以算出電池的歐姆內(nèi)阻。
試驗(yàn)結(jié)果表明[1~2],當(dāng)電池以恒電流I放電時,測出其在0.5~1ms內(nèi)電位的 變化 △V1,則由RΩ=△V1/I即可算出電池的歐姆內(nèi)阻。用此法測得3Q10 5汽車電池歐姆 內(nèi)阻1.8mΩ,單格電池為0.6mΩ[1];200Ah的VRLA為0.5mΩ[2]。
目前在一些部分使用的VRLA電導(dǎo)測試儀,其測試原理與此相似。它將已知頻率(大約為10Hz) 和幅度的電位加在單元電池的端子上,觀察相應(yīng)的電流輸出[3],用此法測取電池 的電導(dǎo) (或電阻)。由于其頻率較低,信號持續(xù)時間較長(100ms),則測得的電阻值中既含有歐姆 內(nèi) 阻又含有變化著的濃差極化內(nèi)阻(此時活化極化內(nèi)阻忽略了)。
2.2 交流法測電池內(nèi)阻
在工作[4]中先容了用交流阻抗法測密封鉛蓄電池內(nèi)阻,其交流信號頻率變化范圍 為0. 05Hz~10kHz。由于電池阻抗模與頻率的對數(shù)之間沒有嚴(yán)格的線性關(guān)系,但在高頻區(qū)(1kHz~ 10kHz)卻變化較少,于是取此時的阻抗模作為電池內(nèi)阻,結(jié)果得到6V/4Ah密封鉛蓄電池內(nèi) 阻為40mΩ。
由于電池中的電極是多孔性的,而且又是多片電極緊密并聯(lián)在一起的,它的交流阻抗等效電 路極其復(fù)雜,至今尚無法從理論上精確地解決,只能根據(jù)在平板電極上得到的理論分析結(jié)果 近似地處理電池中的多孔性電極題目。再者從(1)式可以看出,電池中有恒定電流流過期, 其端電位是隨時間而變化的,不同的時刻測得的電位變化中包含了不同的成分,因而用本方 法測得的電池內(nèi)阻是隨交流信號的頻率而變化的。
過往也曾用交流阻抗法測電池內(nèi)阻,但均得不出正確的結(jié)果,其主要原因是無法建立正確的 等效電路,并且受外來噪聲的干擾比較嚴(yán)重。
3 電池內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
在工作[2]中采用直流電壓降法對200Ah/2V的密封鉛蓄電池歐姆內(nèi)阻測試結(jié)果如表1 所示。對浮充狀態(tài)下工作 的電池測試結(jié)果表明,在電池失效之前其容量很少變化,歐姆內(nèi)阻也變化不大;一旦電池容 量迅速下降時,其歐姆內(nèi)阻也同步增大。固然如此,但仍然得不到電池歐姆內(nèi)阻跟電池容量 (荷電態(tài))之間的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
表1 電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系
荷電態(tài)/% 100 85 68
歐姆內(nèi)阻/mΩ 0.50 1.20 1.93
根據(jù)文獻(xiàn)[4]采用交流阻抗法對6V/4Ah密封蓄電池的測試結(jié)果,在電池剩余容量高于4 0%時,電池的內(nèi)阻(它包含了歐姆內(nèi) 阻和部分濃差極化內(nèi)阻)幾乎是相同的;只是在低于40%時,其內(nèi)阻才迅速增加。此結(jié)果跟文 獻(xiàn)[2]中觀察到的相似,即密封鉛蓄電池在使用過程中(電池容量高于80%),其內(nèi)阻改變很 小;一旦電池內(nèi)阻有了明顯變化,則電池的壽命也即告終止了。在電池剩余容量與內(nèi)阻之間 沒有找到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。
4 電導(dǎo)法在線丈量結(jié)果的分析
根據(jù)以上對單個電池的丈量結(jié)果,再來觀察和分析當(dāng)前郵電部分使用的電導(dǎo)測試儀對密封鉛 科士達(dá)蓄電池組的測試結(jié)果。
表2列出了用電導(dǎo)法對2V/300Ah閥控式密封鉛蓄電池內(nèi)阻和電位的測試結(jié)果。前2 行取自文獻(xiàn) [3],后4行取自曹昌勝先生在1998年4月召開的通訊電源檢測技術(shù)會議上發(fā)表的論文。表2 中最下排的代表該組電池的電導(dǎo)或電壓的均勻值;S表示它們的標(biāo)準(zhǔn)差,它代表了該組電池中 各單電池電導(dǎo)或電壓的離散程度。S越小,則該蓄電池組中各單電池的性能越均勻,反之亦然。S/則代表了相對標(biāo)準(zhǔn)差。
表2 電導(dǎo)法對在線電池的測試結(jié)果
電池號 電壓
/V 電導(dǎo)/kS 放 電 充 電
電 壓/V 電導(dǎo)/kS 電壓/V 電導(dǎo)/kS
1 2.26 1.02 2.08 2.33 2.37 2.70
2 2.24 1.35 2.08 2.08 2.33 2.173
3 2.28 0.702 2.07 2.25 2.33 2.25
4 2.24 0.936 2.10 2.78 2.32 1.81
5 2.29 1.35 2.12 2.88 2.32 2.10
6 2.26 1.36 2.02 2.19 2.30 2.28
7 2.24 0.548 2.04 2.23 2.32 2.08
8 2.23 1.52 2.01 2.12 2.46 2.42
9 2.23 0.938 2.02 2.07 2.29 1.71
10 2.26 1.21 2.08 2.61 2.34 2.15
11 2.24 1.34 2.00 2.24 2.33 2.37
12 2.27 1.05 2.03 2.17 2.37 2.20
13 2.21 1.40 2.10 2.39 2.36 2.21
14 2.26 1.05 2.02 2.28 2.29 2.10
15 2.27 1.69 2.08 2.86 2.58 2.68
16 2.24 1.31 2.03 2.18 2.29 2.20
17 2.29 1.53 2.03 2.25 2.37 2.37
18 2.26 1.37 2.02 2.30 2.33 2.54
19 2.30 1.64 2.02 2.04 2.30 1.81
20 2.27 0.768 2.04 2.09 2.30 2.20
21 2.18 0.345 2.06 2.24 2.42 2.88
22 2.27 0.826 2.02 2.03 2.42 2.73
23 2.23 1.70 2.03 2.39 2.31 2.08
24 2.27 1.08 2.03 2.35 2.30 1.84
2.254 1.170 2.047 2.306 2.348 2.245
S 0.0272 0.359 0.0333 0.244 0.0669 0.304
S/ 0.0120 0.307 0.0163 0.106 0.0285 0.136
從表2數(shù)據(jù)可以看出:①電池的電導(dǎo)跟電壓之間沒有對應(yīng)的關(guān)系,②同一組電池的各個 電導(dǎo)之間的離散程度遠(yuǎn)大于電壓之間的離散程度,③對同樣的2V/300Ah電池,不同作者 用不同電導(dǎo)儀測試的結(jié)果會相差1倍以上。造成上述現(xiàn)象的原因看來首先在于目前用電導(dǎo) 儀測得的電池“電導(dǎo)”的含義不夠明確, 它既包含了電池歐姆內(nèi)阻的影響,又包含了變化著的濃差極化電阻的作用。再者從所測的電導(dǎo)值來看,電池的內(nèi)阻是在mΩ級,丈量過程中接觸電阻引進(jìn)的誤差(接近mΩ級)嚴(yán)重干擾了測試結(jié)果。
因此用電導(dǎo)儀測試密封鉛蓄電池內(nèi)阻時,必須由專人細(xì)心操縱,盡量減少引進(jìn)的誤差,這樣 得出的數(shù)據(jù)才能真正反映電池實(shí)際。對照相同情況下電池電壓的分布,其離散性則小得多。 這是由于電極的電位是電極表面熱力學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的直接反映,并且在丈量過程中引進(jìn)的誤差較電導(dǎo)丈量要小,因而電池在充電或放電過程中(不是開路靜置時)電位的變化比較更能反映電池的狀態(tài)。
5 結(jié)論
a.密封鉛蓄電池的內(nèi)阻是復(fù)雜的,它包含了電池的歐姆內(nèi)阻、濃差極化內(nèi)阻 、電化學(xué)反應(yīng)內(nèi)阻以及雙層電容充電時的干擾作用。
b.用不同的測試方法和不同時刻測得的內(nèi)阻值中包含的成分及其相對含量是不同的,因而 測得的內(nèi)阻值也不相同。
c.密封鉛蓄電池內(nèi)阻(或電導(dǎo))跟電池容量之間沒有觀察到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系,無法根據(jù)單個 電池的內(nèi)阻(或電導(dǎo))值往猜測電池使用壽命。但電池內(nèi)阻忽然增大或電導(dǎo)忽然減小時,則預(yù) 示著電池壽命即將終止。
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