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蓄电池使用最广泛的可充电电化学设备

2022-11-20 22:52:11      点击:

 蓄电池使用最广泛的可充电电化学设备

铅酸电池是汽车、不间断电源(UPS)、电信和许多其他应用的备用系统中最古老、使用最广泛的可充电电化学设备。这种装置通过涉及二氧化铅(阴极电极)、铅(阳极电极)和硫酸的化学反应进行操作[2]。铅酸电池具有很高的往返效率,并且价格低廉,易于安装。正是这种电池的价格和可用性使其在可再生能源领域占据主导地位。众所周知,铅酸电池具有低能量密度和短循环寿命,并且由于使用硫酸而有毒,并且具有潜在的环境危害。这些缺点暗示了这种类型电池的一些限制。太阳能存储选项事实上,最近一项关于经济和环境影响的研究表明,铅酸电池不适合国内并网光伏系统[3]。2.简介铅酸电池是世界上使用最广泛的电池类型,自1890年左右开始商业化部署。铅酸电池系统用于移动和固定应用。它们的典型应用是应急电源系统、带光伏的独立系统、用于缓解风力发电输出波动的电池系统以及车辆中的启动电池。在过去,早在“电气化时代”(1910年至1945年),许多铅酸电池被用于电网存储。固定式铅酸蓄电池必须达到比起动蓄电池高得多的产品质量标准。典型的使用寿命为6至15年,放电深度为80%时的循环寿命为1500次,循环效率约为80%至90%。铅酸电池以低成本提供了一种成熟且经过充分研究的技术。有许多类型的铅酸蓄电池可用,例如通风和密封外壳型(称为阀控铅酸蓄电池,VRLA)。固定电池的成本为

蓄电池容量下降方式:PbSO4形成硫酸铅晶体硫化;失水多H2SO4浓度高内阻大

寿命影响因素:充电方法;电池组数量;蓄电池质量;电动车性能;放电电流;充电习惯

寿命延长方法:无硫化充电;电池重量足;电动车性能好;骑行习惯好;充电习惯好

【1】单体电池硫化原因分析

【恒流+恒压+浮充】充电,单体电压差别逐步变大,最低小于14.45V充电不足硫化,最高大于14.85V过度充电内阻上升快

铅酸蓄电池主要物质:PbO2,Pb,PbSO4,H2SO4,H2O;化学反应方程式:

PbSO4+2H2O+PbSO4==PbO2+2H2SO4+Pb

1)充电不足PbSO4含量高逐步硫化

充电电压低于14.45V充电不足,化学反应不充分,充电后PbSO4含量高

充电不足失水少,H2SO4浓度低内阻小,放电多放电后PbSO4含量高

PbSO4含量高容易形成硫酸铅晶体,堵塞极板上的间隙孔,PbSO4硫化储电能力下降

2)过度充电H2SO4浓度高内阻上升快

充电电压大于14.85V过度充电,化学反应充分充电后PbSO4含量低

过度充电失水多,H2SO4浓度高内阻大,放电少放电后PbSO4含量低

PbSO4含量低没有硫化倾向;累计失水量多,H2SO4浓度逐步上升内阻上升快

3)硫化和内阻大共存容量下降快

充电不足硫化和过度充电内阻大,两者狼狈为奸导致蓄电池容量下降快

充电不足单体硫化,再充电电压逐步下降,过度充电单体过度充电增加

过度充电单体内阻大,再充电电压上升快,充电不足单体充电更加不足