鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池,又稱鉛蓄電池,是蓄電池的一種,電極主要由鉛及其氧化物製成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。英語:Lead-acid battery 荷電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;放電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。前者需要定期注酸維護,後者為免維護型蓄電池。按電池型號可分為小密、中密及大密。主要優點是電壓穩定、價格便宜,缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護頻繁。

基本信息

深圳市利虎電池有限公司自1998年開始從事鉛酸蓄電池的研發、生產與銷售,作為有十餘年專業生產閥控鉛酸蓄電池和電池極板經驗的生產廠商,所出產的各種規格電池極板長期供應國內各大電池組裝廠商,同時也遠銷海外。由於穩定的極板輸出能力及產品穩定性極佳,公司的成品電池專銷海外市場,覆蓋歐美、中東及東南亞國家。
利虎電池為您提供所有類型的閥控式密封鉛酸蓄電池,包括膠體電池,鉛鑭電池等產品,我們的電池被廣泛套用於UPS系統,機車,汽車,應急燈,安全系統,通訊設備等幾十個行業。攜同經驗豐富的QC團隊,從原材料採購到成品都進行了嚴格的質量控制,利虎嚴格按照ISO9001國際體系執行,所有產品都通過IEC,JIS,CE,UL等檢測標準。同時,為確保質量的滿意度,我們使用原子頻譜分析儀,微電腦循環充/放電測試儀,液晶顯示器的振動測試儀,電熱恆溫真空乾燥箱,多功能電池測試儀和線上監測設備。
利虎電池投入了大量的資源和最先進的環保設備,如酸霧過濾系統,電池,洗滌和乾燥系統,污水淨化系統等等環保設備以確保達到既定的環保標準。
利虎有著豐富的生產銷售經驗,對客戶的需求和配合有著非常深刻的認知度,相信我們能全面為您提供質量穩定、性能卓越的利虎電池或OEM/ODM服務。欲了解更多有關我們產品及其他信息,請馬上聯繫我們!

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簡介

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現在的通訊,金融,鐵路,電動腳踏車。都大量的用到鉛酸蓄電池。但是做大回收利用的不是很多。他們廢舊的電池都被小販給回收過去,然後自己行拆除賣費品。這樣對環境是一個很大的污染,一粒小小的鈕扣電池可污染600立方米水,相當於一個人一生的飲水量;一節乾電池可污染12立方米水、一立方米土壤,並造成永久性公害……對人類:我們日常所用的普通乾電池,主要有酸性鋅錳電池和鹼性鋅錳電池兩類,它們都含有、鉛、鋅等重金屬物質。廢電池被棄後,電池的外殼會慢慢地腐蝕,其中的重金屬物質會逐漸滲入水體和土壤,造成污染。重金屬污染的最大特點是它在自然界是不能降解,只能遷移。

也就是說,一旦水體或土壤被污染,水體或土壤不能領先自身的淨化作用將污染消除,同時也於重金屬容易在生物體內積蓄,從而隨時間的推移,和藹到一定量之後,產生致畸或致變作用,最終導致生物體死亡。重金屬對人體的產生危害的另一個途徑是通過食物鏈傳遞。魚、蝦吃了含有重金屬的浮游生物後,重金屬在魚、蝦體內積蓄,人再吃了這樣的魚、蝦後,重金屬就會在人體內積蓄,達到一定量之後,就會對人的身體產生嚴重影響,注意環保,保護下一代。

因此,《重金屬污染綜合防治‘十二五’規劃》最近已正式出台,鉛酸蓄電池行業已經被明確為2011年年的排查重點。全行業都需要加大環保投入,部分企業還面臨著重新選址搬遷的問題。不久前,國務院正式批覆了《重金屬污染綜合防治‘十二五’規劃》,2011年排查的重點還是鉛酸蓄電池行業。

市場人士認為,環保風暴給行業龍頭帶來的更多是機遇。長時間以來,一部分蓄電池行業的環保投入很少,沒有正規納稅,加之不當的競爭手段,“導致行業的盈利能力普遍偏弱減弱,大多都是艱難求生存”。

今後,通過加強鉛酸蓄電池行業的整頓,一些不規範的企業會被淘汰出局,而可持續發展的規範企業也會從中受益,淨化後的蓄電池行業經營秩序和環境也將得到改善。目前,A股市場上鉛酸蓄電池行業的龍頭企業是風帆股份。

化學性質

當放電進行時,硫酸溶液的濃度將不斷降低,當溶液的密度降到1.18g/ml時應停止使用進行充電
充電:2PbSO₄+2H₂O=PbO₂+Pb+2H₂SO₄(電解池)
放電:PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O(原電池)
陽極:PbSO₄+2H₂O-2e‐===PbO₂+4H﹢+SO₄²‐
陰極:PbSO₄+2e‐===Pb+SO₄²‐
負極:Pb+SO₄²‐-2e===PbSO₄
正極:PbO₂+4H﹢+SO4²‐+2e‐===PbSO₄+2H₂O

發展歷程

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1912年ThomasEdison發表專利,提出在單體電池的上部空間使用鉑絲,在有電流通過時,鉑被加熱,成為氫、氧化合的催化劑,使析出的H2與O2重新化合,返回電解液中。

60年代,美國Gates公司發明鉛鈣合金,引起了密封鉛酸蓄電池開發熱,世界各大電池公司投入大量人力物力進行開發。

1969年,美國登月計畫實施,密封閥控鉛酸蓄電池和鎘鎳電池被列入月球車用動力電源,最後鎘鎳電池被採用,但密封鉛酸蓄電池技術從此得到發展。

1969-1970年,美國EC公司製造了大約350,000隻小型密封鉛酸蓄電池,該電池採用玻璃纖維棉隔板,貧液式系統,這是最早的商業用閥控式鉛酸蓄電池,但當時尚未認識到其氧再化合原理。

1975年,GatesRutter公司在經過許多年努力並付出高昂代價的情況下,獲得了一項D型密封鉛酸乾電池的發明專利,成為今天VRLA的電池原型。

1979年,GNB公司在購買Gates公司的專利後,又發明了MFX正板柵專利合金,開始大規模宣傳並生產大容量吸液式密封免維護鉛酸蓄電池。

1984年,VRLA電池在美國和歐洲得到小範圍套用。
1987年,隨著電信業的飛速發展,VRLA電池在電信部門得到迅速推廣使用。

1991年,英國電信部門對正在使用的VRLA電池進行了檢查和測試,發現VRLA電池並不象廠商宣傳的那樣,電池出現了熱失控、燃燒和早期容量失效等現象,這引起了電池工業界的廣泛討論,並對VRLA電池的發展前途、容量監測技術、熱失控和可靠性表示了疑問,此時,VRLA電池市場占有率還不到富液式電池的50%,原來提到的“密封免推護鉛酸電池”名稱正式被“VRLA電池”取代,原因是VRLA電池是一種還需要管理的電池,採用“免維護”容易引起誤解。

1992年,針對1991年提出的問題,電池專家和生產廠家的技術員紛紛發表文章提出對策和看法,其中DrDaridFeder提出利用測電導的方法對VRLA電池進行監測。I.c.Bearinger從技術方面評述VRLA電池的先進性。這些文章對VRLA電池的發展和推廣套用起了很大的促進作用。

1992年,世界上VRLA電池用量在歐洲和美洲都大幅度增加,在亞洲國家電信部門提倡全部採用VRLA電池。

1996年VRLA電池基本取代傳統的富液式電池,VRLA電池已經得到了廣大用戶的認可。

產品分類

常用的鉛酸蓄電池主要分三大類:
1)普通蓄電池;普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構成,電解液是硫酸的水溶液。它的主要優點是電壓穩定、價格便宜;缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護頻繁。
普通蓄電池特性
1. 高容量 2. 長壽命
3. 高CCA,起動性能好 4. 充電接受及耐振動性能優越
5. 優質的複合玻璃纖維隔板套用 6. TTP技術套用
7. 先進的防硫酸鹽化技術 8. 先進的低銻合金技術,少維護設計
9. 可靠的液孔塞密封設計 10.乾荷設計,貯存期長,即啟即用
11.型號齊全,美觀大方,高標準設計
2)乾荷蓄電池:它的全稱是乾式荷電鉛酸蓄電池,它的主要特點是負極板有
較高的儲電能力,在完全乾燥狀態下,能在兩年內保存所得到的電量,使用時,只需加入電解液,等過20—30分鐘就可使用。
3)免維護蓄電池:免維護蓄電池由於自身結構上的優勢,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內基本不需要補充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護蓄電池也有兩種:第一種在購買時一次性加電解液以後使用中不需要維護(添加補充液);另一種是電池本身出廠時就已經加好電解液並封死,用戶根本就不能加補充液.
鉛酸電池有2伏,4伏,6伏,8伏,12伏,24伏等系列,容量從200毫安時到3000安時。VRLA電池是基於AGM(吸液玻璃纖維板)技術和鈣柵板的可充電電池,具有優越的大電流放電特性和超長的使用壽命。它在使用中不需加水。

VRLA電池

VRLA電池(ValveRegulatedLeadAcidBattery)用途廣泛,可用在電動工具,應急燈,UPS,電動輪椅,計算機和通訊設備等方面。
VRLA電池是這樣設計的:在電池中,一部分數量的電解液被吸收在極片和隔板中,以此增加負極吸氧能力,阻止電解液損耗,使電池能夠實現密封。
Parts組件 材料 作用
正極 正極為鉛-銻-鈣合金欄板,內含氧化鉛為活性物質 保證足夠的容量 長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
負極 負極為鉛-銻-鈣合金欄板,內含海綿狀纖維活性物質 同上
隔板 先進的多微孔AGM隔板保持電解液,防止正極與負極短路。隔板採用無紡超細玻璃纖維,在硫酸中化學性能穩定。多孔結構有助於保持活性物質反應所需的電解液 防止正負極短路 保持電解液 防止活性物質從電極表面脫落
電解液 在電池的電化學反應中,硫酸作為電解液傳導離子 使電子能在電池正負極活性物質間轉移
外殼和蓋子 在沒有特別說明下,外殼和蓋子為ABS樹脂 提供電池正負極組合欄板放置的空間 具有足夠的機械強度可承受電池內部壓力
安全閥 材質為具有優質耐酸和抗老化的合成橡膠。帽狀閥中有氯丁二烯橡膠製成的單通道排氣閥 電池內壓高於正常壓力時釋放氣體,保持壓力正常 阻止氧氣進入
端子 根據電池的不同,正負極端子可為連線片、棒狀、螺柱或引出線。端子的密封為可靠的粘結劑密封。 密封件的顏色:紅色為正極,黑色為負極 密封端子有助於大電流放電和長的使用壽命
電極中的電化學反應
閥控鉛酸電池的電化學反應式如下所示。充電是將外部直流電源連在蓄電池上進行充電,使電能轉化成化學能儲存起來。放電是電能從電池中釋放出來去驅動外部設備。
當VRLA蓄電池充電將達到頂點時,充電電流只被用來分解電解液中的水,此時,電池正極產生氧氣,負極產生氫氣,氣體會從蓄電池中溢出,造成電解液減少,需不定時加水。
另一方面,充電末期或過充條件下,充電能量被用來分解水,正極產生的氧氣與負極的海綿狀鉛反應,使負極的一部分處於未充滿狀態,擬制負極氫氣的產生。

製造方法

澆鑄板柵和拉網板柵以及鉛布板柵等

維護方面

全免維護、少維護、乾荷電等

焊接方面

鑄焊和手工焊等

產品特性

安全密封
在正常操作中,電解液不會從電池的端子或外殼中泄露出。
沒有自由酸
特殊的吸液隔板將酸保持在內,電池內部沒有自由酸液,因此電池可放置在任意位置。
泄氣系統
電池內壓超出正常水平後,VRLA(Valve-RegulatedLeadAcidBattery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫)電池會放出多餘氣體並自動重新密封,保證電池內沒有多餘氣體。
維護簡單
由於獨一無二的氣體複合系統使產生的氣體轉化成水,在使用電池的過程中不需要加水。
使用壽命長
採用了有抗腐蝕結構的鉛鈣合金欄板,電池可浮充使用10-15年。
質量穩定,可靠性高
採用先進的生產工藝和嚴格的質量控制系統,電池的質量穩定,性能可靠。電壓、容量和密封線上上進行100%檢驗。
鉛酸蓄電池生產工藝
配合金--鑄板柵--塗片(之前應有制鉛粉--和膏過程)--固化、乾燥--分片打磨--配組--包片--極群焊接--裝殼--上蓋密封--端子焊接--入槽--注酸---化成--清洗--入庫---包裝發貨

產品安裝調試

⑴使用帶有絕緣套的工具如鉗子等。使用不絕緣的工具會造成電池短路、發熱或燃燒,損害電池。
⑵不要將電池放置在密閉的房間或近火源的地方,否則可能會由於電池釋放的氫氣造成爆炸或起火。
⑶不要用稀釋劑、汽油、煤油或合成液去清潔電池。使用上述材料會導致電池外殼破裂泄漏或起火。
⑷當處理45伏或更高電壓的電池時,要採取安全措施帶上絕緣橡皮手套,否則可能會遭到電擊。
⑸不要將電池放在可能被水淹的地方。如果電池浸在水中,它可能會燃燒或電擊傷人。
⑹拆卸電池時請緩慢處理。不要使電池破裂、泄漏。
⑺將電池裝在設備上時,應儘量將它裝在設備的最下面,以便檢查、保養和更換。
⑻電池充電時不要搬動電池。不要低估電池的重量,不細心的處理可能會對操作者造成傷害。
⑼不要用能產生靜電的材料覆蓋電池。靜電會引發起火或爆炸。
⑽在電池端子、連線片上使用絕緣蓋,以防電擊傷人。
⑾電池的安裝和維護需要合格的專人進行。不熟練的人進行那樣的操作可能會造成危險。
使用前注意事項
⑴確保在電池和設備之間和周圍進行充分的絕緣措施。不充分的絕緣措施可能引起電擊、短路發熱、冒煙或燃燒。
⑵充電套用充電器,直接連在直流電源可能會引起電池泄漏、發熱或燃燒。
⑶由於自放電,電池容量會緩慢減少。在儲存長時間後使用前,請重新對電池充電。

注意事項

使用環境與安全
⒈鉛酸蓄電池使用在自然通風良好,環境溫度最好在25±10℃的工作場所。
⒉鉛酸蓄電池在這些條件下使用將十分安全:導電連線良好,不嚴重過充,熱源不直接輻射,保持自然通風。
安裝注意事項
⒈蓄電池應離開熱源和易產生火花的地方,其安全距離應大於0.5m。
⒉蓄電池應避免陽光直射,不能置於大量放射性、紅外線輻射、紫外線輻射、有機溶劑氣體和腐蝕氣體的環境中。
⒊安裝地面應有足夠的承載能力。
⒋由於電池組件電壓較高,存在電擊危險,因此在裝卸導電連線條時應使用絕緣工具,安裝或搬運電池時應戴絕緣手套、圍裙和防護眼鏡。電池在安裝搬運過程中,只能使用非金屬吊帶,不能使用鋼絲繩等。5.髒污的連線條或不緊密的連線均可引起電池打火,甚至損壞電池組,因此安裝時應仔細檢查並清除連線條上的髒污,擰緊連線條。
⒍不同容量、不同性能的蓄電池不能互連使用,安裝末端連線件和導通電池系統前,應認真檢查電池系統的總電壓和正、負極,以保證安裝正確。
⒎電池外殼,不能使用有機溶劑清洗,不能使用二氧化碳滅火器撲滅電池火災,可用四氯化碳之類的滅火器具。
⒏蓄電池與充電器或負載連線時,電路開關應位於“斷開”位置,並保證連線正確:蓄電池的正極與充電器的正極連線,負極與負極連線。
運輸、儲存
⒈由於有的電池重量較重,必需注意運輸工具的選用,嚴禁翻滾和摔擲有包裝箱的電池組。
⒉搬運電池時不要觸動極柱和安全閥。
⒊蓄電池為帶液荷電出廠,運輸中應防止電池短路。
⒋電池在安裝前可在0~35℃的環境下存放,但存放不能超過六個月,超過六個月儲存期的電池應充電維護,存放地點應清潔、通風、乾燥。
使用與注意事項
⒈蓄電池荷電出廠,從出廠到安裝使用,電池容量會受到不同程度的損失,若時間較長,在投入使用前應進行補充充電。如果蓄電池儲存期不超過一年,在恆壓2.27V/只的條件下充電5天。如果蓄電池儲存期為1~2年,在恆壓2.33V/只條件下充電5天。
⒉蓄電池浮充使用時,應保證每個單體電池的浮充電壓值為2.25~2.30V,如果浮充電壓高於或低於這一範圍,則將會減少電池容量或壽命。
⒊當蓄電池浮充運行時,蓄電池單體電池電壓不應低於2.20V,如單體電壓低於2.20V,則需進行均衡充電。均衡充電的方法為:充電電壓2.35V/只,充電時間12小時。
⒋蓄電池循環使用時,在放電後採用恆壓限流充電。充電電壓為2.35~2.45V/只,最大電流不大於0.25C10具體充電方法為:先用不大於上述最大電流值的電流進行恆流充電,待充電到單體平均電壓升到2.35~2.45V時改用平均單體電壓為2.35~2.45V恆壓充電,直到充電結束。
⒌電池循環使用時充電完全的標誌:
在上述限流恆壓條件下進行充電,其充足電的標誌,可以在以下兩條中任選一條作為判斷依據:
⑴充電時間18~24小時(非深放電時間可短)。
⑵充電末期連續三小時充電電流值不變化。
⑶恆壓2.35~2.45V充電的電壓值,是環境溫度為25℃的規定值。當環境溫度高於25℃時,充電電壓要相應降低,防止造成過充電。當環境溫度低於25℃時,充電電壓應提高,以防止充電不足。通常降低或提高的幅度為每變化1℃每個單體增減0.005V。
⒍蓄電池放電後應立即再充電,若放電後的蓄電池擱置時間太長,即使再充電也不能恢復其原容量。
⒎電池使用時,務必擰緊接線端子的螺栓,以免引起火花及接觸不良。
電池運行檢查和記錄
⒈電池投入運行後,應至少每季測量浮充電壓和開路電壓一次,並作記錄:每個單體電池浮充電壓或開路電壓值;
⒉蓄電池系統的端電壓(總壓);
⒊環境溫度。
⒋每年應檢查一次連線導線是否有鬆動和腐蝕污染現象,鬆動的導線必須及時擰緊,腐蝕污染的接頭應及時作清潔處理。
⒌運行中,如發現以下異常情況,應及時查找故障原因,並更換故障的蓄電池:
⒍電壓異常;
⒎物理性損傷(殼、蓋有裂紋或變形);
⒏電池液泄漏;
⒐溫度異常。

放電剩餘

電量計算
大多數使用VRLA的場合都需要在放電過程中得知剩餘電量信息,此信息可能用百分比或剩餘工作時間等方式表示。在蓄電池電量耗盡前需要完成某些操作,關停設備或啟動其它發電設備。完全充電後的VRLA的放電剩餘電量與電池的劣化程度有關,還與放電的電源大小、溫度相關,尤其是在高倍率下。
與SOC相關的研究主要集中在電動汽車(EV-ElectricalVehicle)的“油料表”(Gauge),它必須準確指示剩餘電量,以便及時充電,而EV的變電流使用方式和剎車電量回授的影響使得SOC的計算更為複雜。
SOC計算方法有以下幾種。
(1)電壓—電量對應
世界最大的電池電量儀表製造商CURTIS公司的產品,部分使用電壓—電量對應方法。
(2)安時積分法
針對電動汽車的電池使用特點,研究了計算補償係數的電量計量方法。
(3)Peukert定律
一種計算在不同電流和溫度下放電容量的方法,其係數的確定較為困難。對於劣化到一定程度的電池,該定律是否仍然有效,還沒有相關證實。
(4)阻抗分析
KennethBundy等人進行了通過阻抗譜數據的分析預測鎳氫(Ni/MH)電池的SOC,獲得了最大誤差為7%的預測效果;AlvinJ.Salkind等採用模糊邏輯算法,分析3個不同頻點的阻抗虛部預測Li/SO2和Ni/MH電池的SOC亦獲得5%的準確度。
(5)複合技術
部分研究是採用以上幾種方法的複合。
由於備用方式與循環深度放電使用方式存在本質的區別,如何計算備用方式的SOC受劣化程度的影響仍是難題。

發展循環利用

工業和信息化部、環境保護部等五部委聯合下發《關於促進鉛酸蓄電池和再生鉛產業規範發展的意見》(以下簡稱《意見》)。目標到2015年,廢鉛酸蓄電池的回收和綜合利用率達到90%以上,鉛循環再生比重超過50%,推動形成全國鉛資源循環利用體系。
據了解,《意見》加大了淘汰落後產能的力度及對技術研發的支持,要求立即淘汰開口式普通鉛酸蓄電池生產能力,並於2015年底前淘汰未通過環境保護核查、不符合準入條件的落後生產能力;加強雙極性密封電池、超級電池、泡沫石墨電池等新型鉛酸蓄電池的技術研發,推廣卷繞式、膠體電解質鉛酸蓄電池技術;加快廢鉛酸蓄電池規模化無害化再生關鍵技術裝備的研發與套用。
為規範企業環境行為,《意見》要求鉛酸蓄電池和再生鉛企業建設完善的鉛煙、鉛塵、酸霧和廢水收集、處理設施,並保證設施穩定運行和達標排放;要逐步安裝鉛線上監測設施並與當地環境保護部門聯網,逐月報告日常監測情況。嚴格執行固體廢物分類貯存、處置和危險廢物轉移聯單等制度,含鉛廢渣、污泥等危險廢物應按規定委託有資質的單位進行安全處置。《意見》指出,未來將制定《廢鉛酸蓄電池回收利用管理辦法》,以進一步落實生產者責任延伸制度。
為規範個體商販廢鉛酸蓄電池回收行為,嚴厲打擊非法拆解和土法煉鉛等行為,《意見》提出,完善危險廢物經營許可制度,鼓勵生產企業通過其零售網路組織回收廢鉛酸蓄電池,支持生產企業、銷售企業、專業回收企業和再生鉛企業共建回收網路。加強對廢鉛酸蓄電池收集、儲存、運輸全過程的監管。支持規模化、規範化的鉛再生利用示範工程建設。
《意見》還指出,“十二五”期間,中央財政淘汰落後產能獎勵資金將對全國範圍內的鉛酸蓄電池企業淘汰落後產能予以支持並加大中央財政清潔生產專項資金支持力度,重點支持符合準入條件、排放達標的企業運用先進節能環保技術改造現有生產能力;對利用廢鉛酸蓄電池生產再生鉛的企業,實行增值稅即征即退50%的稅收優惠政策,並進一步研究完善再生鉛行業鼓勵政策,加大稅收扶持力度。

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