美国APC蓄电池总体设计 各种规格电池的外形尺寸在相应的标准中已有规定,相应的电池槽和盖也有成品出售,并标出了单
一、电池总体设计
1.外形尺寸
各种规格电池的外形尺寸在相应的标准中已有规定,相应的电池槽和盖也有成品出售,并标出了单格内腔尺寸,便于设计或选用极板尺寸。除有特殊的使用要求外,一般完全可以选用市售电池槽。
2.单块电池电压
大多数铅酸蓄电池额定电压都是12V(即6个单格串联成一块单电池)或6V(即3个单格串联成一块单电池);容量较大的电池额定电压都是6V,容量更大的电池额定电压是2V。
3.电池容量
这可由电动汽车或用电设备的功率(即电池输出功率)、运行时间和额定工作电压(即电池组电压)来确定。
电池容量(Ah)=输出功率(W)×运行时间(h)÷电池组电压(V)
二、极板设计
电池槽单格尺寸已定,则极板的宽(b)和高(h)随之而定,那么就可以按极板容量、隔板厚度和压缩比、单格内腔厚度来选择极板厚度(δ)。由极板厚度、隔板厚度、装配比(密封电池指的是隔板压缩比)可以确定单格中极板片数。极板片数越多,极板总表观面积就越大,充放电电流密度就越小,可增大电池的放电容量,但对电池的使用寿命不利。高功率电池的极板要设计得薄一些,贮能型电池的极板要设计要设计得厚一些,因而选择极板厚度时应当兼顾电池的容量和寿命。
三、活性物质的量
由活性物质利用率可确定活性物质的量。不同型号、结构、放电电流和配方的活性物质利用率有区别,而且这是个经验参数。因而设计前应参考同类型电池已取得的活性物质利用率数据。
四、铅膏配方和视密度
铅膏配方是决定极板性能的关键性因素,应当根据电池的不同使用要求选取铅膏配方。铅膏视密度对电池放电容量和使用寿命影响极大,视密度低,电池的初容量大,但使用寿命不长;视密度高,电池的初容量低,但使用寿命却得以延长。
铅膏视密度与铅膏含酸量和加水量有关。表3-1列出了它们之间的关系。
电动汽车电池
电动汽车电池
例如,已知铅膏配方要求每kg铅粉含40g纯H2S04,则由上表算总)量:
含量为33.2%,一锅铅粉量为1000kg,则需纯量为40kg,折合密度为1.250g cm3的稀硫酸为120kg,其中含水80kg。那么合膏时加水182 - 80=102kg。
五、电解液密度和用量
电解液密度的选取要根据电池使用条件来定。一般来说,电解液密度高,活性物质利用率高,则电池的初容量高,但电池的寿命不长;反之,电解液密度低,活性物质利用率低,虽然电池的初容量不高,但电池的寿命延长。
动力型铅酸蓄电池对电池的比能量要求较高,即放电容量要高,使用寿命达到1.5~2年即可被市场接受,因而酸的密度使用1.30~1.34g cm3;起动型电池使用1.28~1.30g cm3的电解液;固定型电池要求使用寿命长,因而使用1.26~1.28g cm3密度较低的电解液。
电解液的用量跟电池结构和酸的密度有关。富液式电池使用的电解液密度较低,电解液的量较多;阀控式密封铅酸蓄电池是贫液式设计,使用的电解液量较少,电解液密度较高。电池放电所需的低电解液量,可由式(3-8)算出,电池实际加入的电解液量应比计算值要高。在电池壳体允许的条件下,多加电解液对电池寿命有利。
美国APC蓄电池修复情况简记
11.13日,上午测量电池情况,电压和比重见数据记录表.由于业务上的原因,修复后延到下周.
11.21上午到,下午1点才能开始工作.这家大企业的效率也不是太高.更换第28单体.加入添加剂.加后测量电压比重.
11.22日,晨9点53分开始充电,充电机判断电池半电,开始以2.69V/单格的电压,49.3A的电流充电.但是电池的充电电流逐渐上升,每
3-10分钟,电流上升0.8A,每5-20分钟,充电电压下降0.01V/单格.这种现象是反常的.只有当电池的充电接受能力持续改善的时候才会出
现,说明添加剂开始起作用了.在实际操作中,充电机每一小时多一点就停止充电,并报错.报错后,重新开始充电,充电机仍判断电池半电
,但是充电电压和电流仍旧持续停充前状态.总共进行五次充电,第五次使用了另一台充电机,结果充电电压和电流还是接续第四次的数
值.这说明充电机没有问题且对电池状况判断准确.在五次充电中,电流后上升到71A,充电电压下降到2.49V.充电后,测量比重.(此时
电解液温度约35度)
11.23日:早晨赶到,对电池继续充电.现象依旧.表明除硫仍在进行中.本来预计要在10点钟上车,所以在9点50停充.但是由于种种原
因没有上车.电池静置.通知下午上车.
下午五点,赶去后,发现仍然没有上班.催促后,终于上03车.
11.24日晨:昨天进行一个晚班的工作(实际工作约四个多小时).电池在今日晨仍然有接近1/2的电量(这是堆高机上的条状电量显示
的,实际上不可能再工作四个多小时).约定上午工作到没电后充电.
基本参数:
外型尺:200X160X70mm
外壳材料:金属材料
输入电压:AC 85V~265V 50HZ/60HZ
输出电压:12V+10%;5V+10%(微调)
输出功率:70W(总和)
输出电流:12V输出I(MAX)=6A
充电电流:1~1.5A
电池充放:堵塞放电保护电压10V+ -2%
工作温度:-10℃-70℃
工作湿度:10%-90%
储存温度:-30℃-80℃
还有一种断路,汇流排与极耳处虚焊或者极耳断.常见于劣质电池中.这种情况的电池,其症状为不明原因的容量下降.在起动电池里
面,可能就是今天起动车很容易,可是第二天怎么也起不来的.电池没有任何异常,就是不起车.其实,起动电池里面,每个格子有9-29片极
板,断掉一两块通常不会立即影响起动性能.但是一般虚焊就不会是一两片,极耳断往往是板栅合金的问题,更不会是一两片.其实这些是
制造方面的原因.
电池化成的温度
在电池化成时,当灌注电解液后会有以下的化学反应发生:
PbO+H2S04一PbS04+H20+Q(热量) (1-9)
即发生的中和反应会有大量的热量产生,会导致电解液的温度升高,并且参加 反应的PbO的量与液温温升成线性关系。一般情况下
,大约有50%一60%的
PbO将与H2S04发生中和反应,由此产生的温升应为30--36。C。因此,灌注 前电解液温度及灌注后电池的冷却是十分
重要的。
1.2化成电源与变流技术现状与发展
早期蓄电池生产厂家的化成充放电装置多采用人工操作,充放电时间、次 序、电流大小都由人工操作执行,费工费时,且不能准确控
制,也不能适应生 产和技术的发展。随着电力电子技术和微控制器技术的发展,目前常用的蓄电 池化成电源主要有相控式、线性电
源和高频开关电源式三种61。 相控电源是较传统的宜流电源,它的发展历史较长,技术比较成熟。它将 市电直接经过整流滤波后
输出直流,通过改变可控硅的导通相位角,来控制整 流器的输出电压。相控电源所使用的变压器是工频电源变压器,体积比较庞大,
价格相对较低。它的缺点是功率因数低、谐波较高、动态响应差、可靠性低、
对电网的影响较大。目前相控电源已经有逐步被淘汰的趋势,但由于可控硅的
可靠性较高,它所承受的功率可以做到很大(几干伏、几百安培),