圣陽蓄電池GFMD-200C 2V系列產(chǎn)品簡介

圣陽蓄電池GFMD-200C 2V系列產(chǎn)品簡介

產(chǎn)品特征

1. 容量范圍（C10）：100Ah—3000Ah

2. 電壓等級(jí)：2V；

3. 設(shè)計(jì)浮充壽命：在25℃±5℃環(huán)境下，設(shè)計(jì)浮充壽命為20年；

4. 循環(huán)壽命：在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下， 25%DOD循環(huán)5500次；

5. 自放電率≤3%/月；

6. 充電接受能力高，節(jié)時(shí)節(jié)能；

7. 工作溫度范圍寬：-25℃～60℃

8. 擱置壽命：充足電后，在25℃環(huán)境下靜置存放2年，電池剩余容量仍在50%以上，充電后，電池容量可以恢 復(fù)到額定容量的100%。

在許多的電池使用場合都希望得知電池放電期間的剩余電量。因此，蓄電池監(jiān)測裝置的一個(gè)重要功能是剩余電量（SOC）的計(jì)算。

　　目前的電池電量計(jì)算技術(shù)在蓄電池深度循環(huán)放電使用的場合發(fā)展日趨成熟，尤其是在鋰離子 ( Li-ion ) 電池的應(yīng)用，因?yàn)殇囯x子電池的充放電容量效率接近100%，與放電電流和工作溫度的關(guān)系不大，因此，其智能化的技術(shù)相對簡單。

　　閥控鉛酸蓄電池（Valve Regulated Lead Acid Battery--VRLAB）電池的放電過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)非線性過程，對其放電過程的物理化學(xué)反應(yīng)的研究有利于監(jiān)測裝置和算法的設(shè)計(jì)。

　　VRLA蓄電池的工作原理與傳統(tǒng)蓄電池類似，其放電和充電的電極反應(yīng)可以用雙極硫酸鹽理論來描述：

閥控鉛酸蓄電池放電特性研究 

閥控鉛酸蓄電池放電特性研究 和二氧化鉛的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，二氧化鉛有α-PbO2 和β-PbO2 的兩種變體，通常得到的

閥控鉛酸蓄電池放電特性研究 是兩種變體的綜合值。

　　因此，鉛酸蓄電池的電動(dòng)勢除了與標(biāo)準(zhǔn)位

閥控鉛酸蓄電池放電特性研究 有關(guān)外，還與硫酸的濃度有關(guān)。

　　電池的電動(dòng)勢受溫度影響，其溫度系數(shù)表示電池電動(dòng)勢與溫度之間的關(guān)系，也可以用來計(jì)算一些熱力學(xué)參數(shù)。因?yàn)殡姵氐碾妱?dòng)勢與電池反應(yīng)的焓變有關(guān)，它們的關(guān)系可以用吉布斯--亥姆次方程式表示：

　　鉛酸電池的電解液，即硫酸水溶液，除了起導(dǎo)電作用外，還參加成流反應(yīng)，因此它對電池的性能有直接影響。

　　閥控密封鉛酸蓄電池的關(guān)鍵技術(shù)之一是密封。為使蓄電池在充放電時(shí)少產(chǎn)生氣體或使氣體再化合為水，需要從以下幾方面解決：一是保持氫在陰極上析出的高過電位和氧在陽極上析出的高過電位，為此要提高原料的純度，即減少鉛和硫酸中的有害物質(zhì)；二是采用合理的充電方法及較低的浮充電壓；三是使氫氧再化合成水回到電解液中。

2 負(fù)極鈍化機(jī)理

　　鉛在硫酸溶液中的陽極氧化，在一定條件下發(fā)生鈍化，結(jié)果導(dǎo)致輸出容量的降低，降低的程度依賴于放電時(shí)的溫度、硫酸的濃度以及放電的電流密度。

　　放電過程中因?yàn)橛薪Y(jié)晶的存在，在高電流密度放電時(shí)，就意味著在很短的時(shí)間內(nèi)有大量的鉛離子轉(zhuǎn)入溶液，而形成新的晶核需要有一個(gè)誘導(dǎo)時(shí)間，于是在這個(gè)短時(shí)間內(nèi)就會(huì)形成較大的過飽和度，與電流密度相比，就能夠形成數(shù)量較多的和尺寸較小的結(jié)晶核，從而導(dǎo)致生成致密的硫酸鉛層而鈍化。在預(yù)先有晶核存在的條件下，過飽和度與晶粒尺寸之間的關(guān)系仍遵守上述規(guī)律，與小晶體成平衡的溶液，其飽和度將大于大晶體成平衡的溶液。

閥控鉛酸蓄電池放電特性研究 

　　可以用圖1、圖2、圖3、圖4的簡單模型表示放電鈍化機(jī)理，活性物質(zhì)PbO2以顆粒的形式存在，在低倍率放電時(shí)，顆粒內(nèi)部均勻生成晶核，這樣PbO2能夠較*地轉(zhuǎn)化為PbSO4，而在高倍率下PbSO4覆蓋在PbO2顆粒表面，阻擋了顆粒內(nèi)部的PbO2轉(zhuǎn)化為PbSO4。

　　從更深入的理論研究來說，對于鈍化的硫酸鉛膜的形成，至今認(rèn)識(shí)未達(dá)到統(tǒng)一。某些研究者用溶解—沉淀機(jī)理解釋硫酸鉛的形成，某些研究者則按固態(tài)反應(yīng)來解釋。

按固態(tài)機(jī)理，硫酸鉛的成核是在某一臨界電位下，直接在電極表面上形成之后，核按兩維或三維方式長大，直到金屬鉛表面基本被覆蓋。晶體的長大要求鉛離子從金屬/硫酸鉛的界面?zhèn)魉停蛘吡蛩岣x子從溶液/硫酸鉛膜界面經(jīng)過硫酸鉛膜傳送。沒有可溶質(zhì)點(diǎn)的過程。這一機(jī)理的要點(diǎn)是需要有一臨界層的厚度變薄。

　 從表面結(jié)構(gòu)的觀察表明，在更正的電位下膜是致密的、更結(jié)實(shí)的以及有較小的完好潔凈的沉積物所構(gòu)成。這一機(jī)理的缺點(diǎn)是硫酸鉛為導(dǎo)電性甚差的物質(zhì)，離子要跨越這樣的膜層需要很大的電壓降，即使膜的厚度只有10-100Ao，引起電壓降也需要數(shù)伏，由此可見僅僅通過固態(tài)機(jī)理不可能形成較厚的鈍化層。

　　按照溶解--沉淀機(jī)理，晶核的形成是在緊靠金屬的表面層中，由于達(dá)到膜物質(zhì)（既硫酸鉛）的臨界濃度而形成晶核。晶核的長大經(jīng)常按三維方式，晶體長大的物質(zhì)來源是金屬的溶解而形成沉淀。通過沉淀物對金屬表面的覆蓋作用而使電極鈍化。

　　硫酸鉛鈍化層的厚度依賴于硫酸鉛結(jié)構(gòu)，包括其尺寸，空隙率和孔徑。如果硫酸鉛晶體成長主要是平行于電極表面進(jìn)行的，而晶粒小、空隙率低、孔徑又小，因此鉛的表面就很快地被覆蓋，形成的硫酸鉛鈍化層比較薄。相反，硫酸鉛晶體垂直于電極表面成長的速度相對較快，也就會(huì)有較大的孔和較高的空隙率，使硫酸鉛鈍化層變厚。硫酸鉛晶體在兩個(gè)方向上的成長速度之比與硫酸鉛的溶解度和鉛表面附近的硫酸鉛溶液的過飽和度有關(guān)，有利于高過飽和度的條件，諸如高電流密度、低溫度和硫酸濃度較高，都會(huì)促使生成比較薄的硫酸鉛鈍化層，因而使鉛電極的容量降低。

　　鉛負(fù)極的鈍化與電極上電流密度的分布存在著內(nèi)在的聯(lián)系。鈍化首先在那些電流密度集中的部位發(fā)生，當(dāng)這部分活性物質(zhì)喪失工作能力后，電流又轉(zhuǎn)向原來分布較少的那一部分活性物質(zhì)上，終導(dǎo)致全部鈍化。　　　　

　　硫酸鉛鈍化層的厚度依賴于硫酸鉛結(jié)構(gòu)，包括其尺寸空隙率和孔徑。

3 放電電流的影響

　　由于鈍化機(jī)理的作用，蓄電池的放電輸出電壓和容量受放電電流大小的影響，電池廠家一般根據(jù)實(shí)際測試數(shù)據(jù)給出參考曲線和數(shù)據(jù)，但很少給出計(jì)算公式。

　　圖5是日本YUASA公司NP2型電池在不同倍率下的放電曲線。