2 目 录 1、铅酸蓄电池的发展历史和现状...........1 2、阀控式铅酸蓄电池的定义.......2 3、阀控式铅酸蓄电池的分类.......2 4、阀控式铅酸蓄电池的基本原理...........2 5、阀控式铅酸蓄电池的性能参数...........4 5．1 开路电压与工作电压...4 5．2 容量.......4 5．3 内阻.......5 5．4 能量.......5 5．5 功率与比功率...5 5．6 电池的使用寿命...........6 6、阀控式铅酸蓄电池的自放电...6 6．1 自放电的原因...6 6．2 自放电率...........6 6．3 正极的自放电...7 6．4 负极的自放电...8 7、阀控式铅酸蓄电池的基本结构...........8 8、阀控式铅酸蓄电池的设计.......9 8．1 板栅合金的选择...........9 8．2 板栅厚度.........10 8．3 正负极活性物质比例.10 8．4 隔膜的选择.....10 8．5 壳盖结构和材料选择.10 8．6 壳盖密封和极柱密封结构.....11 8．7 电解液.11 8．8 安全阀.11 9、阀控铅酸蓄电池的充放电特性.........12 9．1. 放电中电压的变化....13 9．2 充电中的电压变化.....14 10、阀控式铅酸蓄电池容量的影响因素...........14 10．1 放电率对电池容量的影响...14 10．2 温度对电池容量的影响.......15 11、阀控铅酸蓄电池的失效模式...........16 11．1 干涸失效模式...........16 11．2 容量过早损失的失效模式...17 11．3 热失控的失效模式...17 11．4 负极不可逆硫酸盐化...........17 11．5 板栅腐蚀与伸长.......18 12、阀控铅酸蓄电池的使用.......18 12．1 容量选择.......18 12．2 充电机的选择...........19 12．3 阀控铅酸蓄电池的安装.......19 12．4 运行充电.......20 13、电池推荐使用条件及维护方式.......21 13．1 浮充电压.......2113．2均衡充电........22 13．3日常维护........22 13．4蓄电池容量测试及再充电：23 14、电池推荐使用条件及维护方式.......23 14．1浮充电压........23 14．2 均衡充电.......23 14．3日常维护........24 14．4蓄电池容量测试及再充电....25 14．5 异常情况处理：.......25 15．阀控密封蓄电池在维护过程中应注意的一些问题...........26 15．1机房的供电情况........26 15．2蓄电池的使用环境....26 15．3整流器(开关电源)的参数设置.........26 15．4蓄电池设备的容量配置........26 15．5日常维护........27 15．6连接条是否拧紧........27 15．7电池的内阻偏大........27 15．8电池的电压偏高或偏低........27 15．9电池的容量检测........27 15．10蓄电池放电时的注意事项..28 15．11蓄电池充电方法和注意事项..........28 15．12电池的混用..28 16、电池的安装过程、放电过程及注意事项...29 16．1 电池安装的过程及注意事项...........29 16．2 电池放电的过程、注意事项...........30 17、蓄电池的参数设置及维护管理.......311、铅酸蓄电池的发展历史和现状 蓄电池是1859年由普兰特(Plante)发明的，至今已有一百多年的历史。铅 酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、 原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境 温度范围等优点。 到20世纪初，铅酸蓄电池历经了许多重大的改进，提高了能量密度、循 环寿命、高倍率放电等性能。然而，开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点：① 充电末期水会分解为氢，氧气体析出，需经常加酸、加水，维护工作繁重； ②气体溢出时携带酸雾，腐蚀周围设备，并污染环境，限制了电池的应用。 近二十年来，为了解决以上的两个问题，世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池， 希望实现电池的密封，获得干净的绿色能源。 1912年ThomasEdison发表专利，提出在单体电池的上部空间使用铂丝， 在有电流通过时，铂被加热，成为氢、氧化合的催化剂，使析出的H2与O2 重新化合，返回电解液中。但该专利未能付诸实现：①铂催化剂很快失效； ②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出，电池内部仍有气体发生；③存在爆 炸的危险。 60年代，美国Gates公司发明铅钙合金，引起了密封铅酸蓄电池开发热， 世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。 1969年，美国登月计划实施，密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月 球车用动力电源，最后镉镍电池被采用，但密封铅酸蓄电池技术从此得到发 展。 1969-1970年，美国EC公司制造了大约350,000只小型密封铅酸蓄电池， 该电池采用玻璃纤维棉隔板，贫液式系统，这是最早的商业用阀控式铅酸蓄 电池，但当时尚未认识到其氧再化合原理。 1975年，GatesRutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情况下， 获得了一项D型密封铅酸干电池的发明专利，成为今天VRLA的电池原型。 1979年，GNB公司在购买Gates公司的专利后，又发明了MFX正板栅专 利合金，开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。 1984年，VRLA电池在美国和欧洲得到小范围应用。 1987年，随着电信业的飞速发展，VRLA电池在电信部门得到迅速推广 使用。 1991年，英国电信部门对正在使用的VRLA电池进行了检查和测试，发 现VRLA电池并不象厂商宣传的那样，电池出现了热失控、燃烧和早期容量 失效等现象，这引起了电池工业界的广泛讨论，并对VRLA电池的发展前途、 容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问，此时，VRLA电池市场占有率 还不到富液式电池的50％，原来提到的“密封免推护铅酸电池”名称正式被 “VRLA电池”取代，原因是VRLA电池是一种还需要管理的电池，采用“免维 护”容易引起误解。1992年，针对1991年提出的问题，电池专家和生产厂家的技术员纷纷发 表文章提出对策和看法，其中DrDaridFeder提出利用测电导的方法对VRLA电 池进行监测。I．c．Bearinger从技术方面评述VRLA电池的先进性。这些文章 对VRLA电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。 1992年，世界上VRLA电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加，在亚洲国 家电信部门提倡全部采用VRLA电池；1996年VRLA电池基本取代传统的富液 式电池，VRLA电池已经得到了广大用户的认可。 2、阀控式铅酸蓄电池的定义 阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称 VRLA电池)，其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构， 不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀)，该阀 的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示)，即当电池内部 气压升高到一定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止空 气进入电池内部。 3、阀控式铅酸蓄电池的分类 阀控式铅酸蓄电池分为AGM和GEL（胶体）电池两种，AGM采用吸附式 玻璃纤维棉(Absorbed Glass Mat)作隔膜，电解液吸附在极板和隔膜中，贫电 液设计，电池内无流动的电解液,电池可以立放工作，也可以卧放工作；胶体 （GEL）SiO2作凝固剂，电解液吸附在极板和胶体内，一般立放工作。目前 文献和会议讨论的VRLA电池除非特别指明，皆指AGM电池。 4、阀控式铅酸蓄电池的基本原理 阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理 阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在 电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过 程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下：