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铅晶蓄电池与其他铅酸电池对比与应用
根据中国现在发展状况,铅酸蓄电池又推出了现在一款高性能环保产品的绿色能源-天地之光铅晶电池。这种电池也是国家重点支持的高科技产品。
这种电池和和传统的铅酸电池相比较,具备以下优点:
1,价格低廉,相比同类铅酸电池相比,价格只有其他蓄电池的三分之一。
2, 应用范围广,比其他主营的铅酸电池相比,应用方面更加突出。
3,更由于其独特的配方和工艺,极高的性价比,由于充电后电池内的电解液转变成为固体的硅酸盐,所以不可能存在液体的泄漏,近千次的充放电保证了使用的需要,因此作为铅酸电池的换代产品,有着十分广泛的市场。
4,产品所采用的高导硅酸盐电解质是传统铅酸电池电解质的变革性改型,无酸雾内化成工艺是定型工艺的革新。这些技术工艺均属国内外首创,使产品在生产、使用及废弃物中都不存在污染问题,更符合环保要求。
5,由于铅晶电池用硅酸盐取代硫酸溶液作电解质,从而克服了传统铅酸电池寿命短,不能大电流充放点的一系列缺点,更加符合动力电池的必备条件
综上所述,按照铅晶电池的更新和发展,今后必将对动力电池领域产生巨大的推动作用。
提高阀控式密封蓄电池寿命的方法
阀控式密封蓄电池以其体积小、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等特点,而成为通信电源系统的首选蓄电池。但在实际使用中,达不到理论预期寿命的比比皆是。
本来应工作10~15年的蓄电池,大都在2~3年内损坏,有的甚至连1年的寿命也达不到,从而造成了极大的经济损失。除去蓄电池本身质量因素外,由于充放电控制不合理而造成蓄电池提前报废的案例占了较大的比例。对蓄电池的充放电控制不合理产生的影响是巨大的,如蓄电池早期容量损失、不可逆硫酸盐化、热失控、电解液干涸等都与充放电控制的不合理有关。合理可靠地对蓄电池进行管理和维护,能够保证蓄电池有较长的使用寿命,以维护投资者的利益。因此,在通信用组合电源系统中,蓄电池管理是其重要的功能之一;蓄电池管理的可靠性和完善性也成了各个电源厂家之间竞争的重点之一。
影响蓄电池寿命的因素
目前阀控铅酸蓄电池使用较多的是2V系列和12V系列。这两种蓄电池的寿命差别较大,一般2V系列的设计寿命是8~15年,12V系列的设计寿命是3~6年。由于12V系列的蓄电池价格较便宜,目前在通信系统中使用12V系列的蓄电池比例较高,但2V系列蓄电池的应用范围也在逐渐增加,特别是在一些重要的场所基本上都使用2V系列的蓄电池。
蓄电池制造商提供的蓄电池设计寿命为特定环境下的理论值,实际使用寿命与外部应用环境关系较大,它包括:
1)环境温度的影响环境温度的升高,将加速蓄电池板栅的腐蚀和增加蓄电池中水分的损失,从而使蓄电池寿命大大缩短,一般情况下,温度每升高10℃,蓄电池使用寿命将减少50%,温度越高影响越大。在通信用阀控密封铅酸?蓄电池行业标准YD/T799-2002中规定,高温加速浮充寿命试验是以环境温度55℃下42天的一个充放电试验折合一年的正常使用寿命,由此可见高温对蓄电池寿命的影响。
2)充电不足长期充电不足使得负极板形成晶核,极板硫酸化,蓄电池难以还原。
3)大电流充电充电电流过大,正极板上的活性物质PbSO4还原成PbO2时变化过于激烈,收缩太快且不均,导致蓄电池正极板弯曲膨胀,变形损坏。
4)过放电大部分蓄电池放电终止电压设置不准或无法设置,有的根本没有过放电保护装置,造成蓄电池组的深放电,体积增大,变形,甚至破裂。蓄电池的过放电会对蓄电池的使用寿命造成的影响很大,一次深度的过放电可能会使蓄电池的使用寿命减少1~2年,甚至造成蓄电池的报废。
5)蓄电池长期存放没有初充电或补充电。
因此,为了延长阀控铅酸蓄电池的使用寿命,应高度重视组合电源系统的充放电控制。
均浮充控制
通信用蓄电池的充电方式主要是浮充电和均衡充电两种。为了延长阀控蓄电池的使用寿命,必须了解不同充电方式的充电特点和充电要求,严格按照要求对蓄电池进行充电。
一般密封铅酸蓄电池投入使用的日期距出厂日期时间较长,蓄电池经过长期的自放电,容量必然大量损失,并且由于单体蓄电池自放电大小的差异,致使蓄电池的比重、端电压等出现不均衡,投入使用前应用均充电压进行初充电,否则,个别蓄电池会进一步扩展成落后蓄电池并会导致整组蓄电池不可用。另外,如果蓄电池长期不投入使用,闲置时间超过3个月后,应该对蓄电池进行一次补充电。
采访中,全国铅酸电池标准化技术委员会主任委员伊晓波、中国电池行业协会副理事长王敬忠、河北风帆股份有限公司董事长刘宝生、湖北骆驼集团股份有限公司董事长刘国本、江苏双登集团股份有限公司董事长杨善基、浙江超威电源有限公司董事长周明明、天能集团董事长张天任、浙江南都电源股份有限公司总经理陈博等都有一个坚定的共识,中国梦的实现,首先就是要“固本强基”,而“固本强基”需要产业的振兴;产业振兴更要强壮制造业水平;制造业水平的提高更要依靠科技的自主创新。因为,只有自主创新才能最终实现我国产业战略发展和民族的振兴、国家的富强。
阀控密封铅酸蓄电池的充电器设计
由于阀控密封铅酸蓄电池的诸多优点,因此获得了广泛应用.然而阀控密封铅酸蓄电池的充电技术似乎不被看重,因充电方式不合理而造成电池过早报废的情况普遍存在.有鉴于此,笔者设计制作了一款二阶段恒流限压式铅酸电池充电器。
充电过程分析:
1.维护充电:
当电池电压较低时(可设定,本电路预设在9V以下),充电器工作在小电流维护充电状态下,工作原理为U1C⑨脚(同相端)电位低于⑧脚(反相端),U1C输出低电位,T4截止。U1D11脚电位约0.18V.此时充电电流约250mA(恒流电路由R14,U1D,T1B周边外围电路构成,恒流原理读者请自行分析).
2.快速充电:
随着维护充电继续,电池电压逐渐升高,当电池电压超过9V时,充电器转入大电流快充模式下,U1C⑨脚(同相端)电位高于⑧脚(反相端),U1C输出高电位,T4导通,U1D11脚电位约为0.48V,充电器恒定输出约1A电流给电池充电。
3.限压浮充:
当电池接近充足电时,充电器自动转入限压浮充状态下(限压浮充电压设定为13.8V,如为6V蓄电池,则浮充电压应设定为6.9V),此时的充电电流会由快速充电状态下逐渐下降,至电池完全充足电后,充电电流仅为10~30mA,用以补充电池因自放电而损失的电量。
4.保护及充电指示电路:
本电路设有反极性保护电路,由D4,U1C,U1D,T1及外围元件构成,当电池反接时,充电器限制输出电流不致发生事故。充电指示由U1A,D7及外围元件构成,充电时,D7点亮,充电器进入浮充状态后,D7熄灭,表示充电结束。
5.本电路略为修改电路参数即可任意调整充电电流,浮充电压以满足不同规格电池的需要
13年铅蓄电池的整顿依然在进行
由于技术水平和工业装备上的持续改进,铅酸铅蓄电池生产过程中的铅污染已可以得到有效控制,但业内小企业众多、鱼龙混杂,铅污染多由这些企业引起。业内专家建议提高准入门槛,将影响行业发展的小企业拒之门外。
上海铅蓄电池科技王总在北京召开的“铅酸铅蓄电池行业绿色环保与可持续发展战略研讨会”上介绍说,目前铅酸铅蓄电池的销售额仍居二次电池之首,产量超过60%,在内燃机启动、储能、动力等应用领域,在相当长的一段时间内无法被取代。
对于一直被外界诟病的铅污染问题,厦门大学化学系教授陈体衔指出,经过持续的改进,铅酸铅蓄电池在使用过程中已不会产生铅污染,而制造环节控制铅污染也是可以做到的。山东大学化学与化工学院教授华寿南表示,铅酸铅蓄电池的生产工艺已今非昔比,根据美国的统计数据,铅酸铅蓄电池行业所产生的铅污染已远远小于航空工业、炼钢和锅炉加热、发电等行业。
“只要管理得力,其铅污染可以实现有效控制。”赵键说,美国铅酸铅蓄电池的用铅量占全国用铅总量的95%以上,但其造成的铅排放仅占其总排放量的1.5%,2008年,美国政府已将铅酸铅蓄电池生产从主要铅污染源中排除。在国内,铅酸铅蓄电池的生产技术已接近世界先进水平,还有企业曾获得环境保护部授予的“国家环境友好企业”称号。
中国电器工业协会行业发展与咨询部主任王琨说,国内一些大型企业一直致力于生产过程中铅污染控制的研究和实践。如超威电源有限公司在无镉电池研究、内化成工艺防治重金属污染和污水零排放等方面取得的技术成就,为行业清洁生产起到了良好的示范作用。
“铅酸铅蓄电池究竟是‘黑色能源’还是‘绿色能源’?”中国电器工业协会副秘书长郝军表示,双登、超威、天能等国内大型企业的工艺创新和装备改进使得这个行业能实现可持续发展,但“只有污染的企业,没有污染的行业”,铅酸铅蓄电池行业的污染重点在于小企业。
国家有关部门提高准入门槛,通过法制建设和加强行政管理力度,将无力进行环保投入的小企业淘汰出局,促进行业的有序、健康发展。
改造提升重任还在企业
“技术创新、工艺改造的重点在企业,结构调整、产业提升的重任也在企业”。绍兴汇同蓄电池有限公司董事长袁锦康、江西汇能电器科技有限公司董事长方龙生、江西精能电器科技有限公司董事长斯曙光一致表示。
“技不如人”是人们对我国过去制造装备、技术水平、生产工艺等的评价。可是,从客观角度看,目前我国整体制造技术、工艺装备、技术人才等方面都有了很大提高,但与发达国家相比还存在一定的差距。这是记者在采访中大多数大中型企业负责人的共识。
在河南超威电源有限公司和浙江南都电源(300068)股份有限公司,记者了解到,如今的铅酸电池生产工艺中球磨方面采用了直接冷切技术,减少了一道熔铅过程。从铅锭到浇片再到极板和极板载剪下来多余废料的回收也都实行了生产的自动化。此外,在电池的铸焊、点胶、封盖、清洗等方面也都基本实现了密封式的自动化生产线。目前,除少部分小企业还在使用落后的设施、设备外,大多数中等以上的规模企业特别是一些有一定经济、技术等实力的行业领头企业,除对上述生产工艺、生产设施、设备进行改造外,还在积极与有关高校和科研院所、设备生产厂商等共同联手,开发、研制新一代封闭式全自动化生产线和工艺,以积极有效地响应政府提出的“调整产业结构,实施转型升级”的战略目标,以提升、改造、强壮我国的制造业。
可喜的是,在去年至今经济状况并不景气的情况下,许多中等规模以上的蓄电池生产厂家即使是在半停产的情形下,仍然把生产设备、工艺的改进和提升放在首位。如江苏浙长电源有限公司、江苏金长兴电源有限公司、绍兴汇同蓄电池有限公司、安徽中能电源有限公司、江西汇能电器科技有限公司、江西精能电源科技有限公司、江西志超电源有限公司、江西日超有限公司和安徽南都(华宇)电源有限公司这些中等规模生产企业。除此之外还有河北风帆股份(600482)有限公司、湖北骆驼集团股份有限公司、江苏双登集团股份有限公司、浙江超威电源(集团)有限公司、天能集团、浙江南都电源股份有限公司等这些行业领头企业更是把产业升级作为一项重任。
河北风帆股份有限公司董事长刘宝生告诉记者,风帆主要以生产汽车(启动型)电池为主。在去年年底新建的电池生产项目,已基本实现了在负压(封闭式)状态下的自动化生产流水线;江苏双登集团股份有限公司企业负责人杨善基告诉记者,双登主要生产以通信、储能电池为主,在新建的生产现场,几条自动化生产流水线已在不停地(忙碌)着。可是,在生产现场参观中,只看到车间里几条生产线有少量的操作人员在工作,各项工作井然有序。
据中国电池行业协会副理事长王敬忠、全国铅酸电池标准化技术委员会主任委员伊晓波介绍,目前,我国在动力、起动型电池和储能、风能、太阳能电池以及锂电方面的研发、生产已有了一定的基础。特别是动力型电池的研发上,其产品性能、技术和生产设备、工艺以及在新产品、新材料的应用上,专业性、广泛性、应用性也越来越强、面越来越广,而且很多工艺技术在国际上已处于领先地位。但是,目前很多外界人员对动力型、起动型和储能型等产品的生产技术状况了解还不够。可以说,起动型铅酸电池随着汽车的发展,已有了一个相当长的历史,生产条件有了较好的基础,虽规格较单一,但可以充分借鉴国外的先进技术,实现产品生产的自动化流水线;而动力型电池(电动助力车用铅酸电池)生产、技术和各种适应性等状况要求更严格、标准更高,而且,它是我国首创,更没有可比性和可参考的模板与借鉴的标准,再加上型号、规格、产品、品种等的多样性,更为产品生产自动化的连续性带来了种种困难;储能型电池也是因为它的产品型号、规格、品种等的多样性,目前还很难实施产品生产的自动化流水线作业。不难看出,随着行业的快速发展和生产设施、设备的快速提升、改造,具有更高水准的全封闭智能型的生产自动化流水线也将会很快被开发出来。
在江苏昌盛电器有限公司和江西志超电源科技有限公司,安静的厂区内只有几个留守工作人员。记者在相关工作人员的陪同下来到生产车间,志超电源除小部分生产外,看到的就是一条条生产设施、设备静静的在那里,且自动化程度已较高。据昌盛电器总经理程英伦介绍说,由于市场不景气,造成企业亏损严重处于停产状态,几亿元的机器、设备已闲置了很久。目前,江苏盱眙县政府和浙江长兴县政府正积极努力的引导和牵线搭桥。
据长兴海悦全自动化机械设备有限公司总经理张建章介绍,经过几年的研发,长兴海悦生产的铸焊机,其技术已经被客户所认可。但是随着产业的快速发展,压力也很大。设备制造企业越来越多,竞争也越来越激烈,这一切都随着行业的快速发展而不断进步。长兴海悦的想法就是在原有的基础上朝着更高的目标——智能化发展,并向着智能化的全自动流水线进一步探索和研究,为社会、行业做一点力所能及的事情。
如今,蓄电池产业已伴随着经济的快速发展而成为人们生活中不可或缺的“必需品”。问题在于如何有效地使其既能成为造福人类的生产工具,又能通过政府部门的有效督促、引导和企业自身通过各种办法来最大限度降低与消除环境保护方面的压力。从长远来看,应该把经济与环保两者有效地结合,最大程度地找到结合点,这样才能既促进了经济健康发展又能最大限度地有效降低和减少因经济发展而给环保、环境带来的各种压力,从而倡导出一个和谐、稳定的良好社会环境。
具体如何确定所需的功率(VA)大小?则需列出所有需要保护的设备,别忘了显示器、终端、外挂硬盘。每一设备的电压及电流数据可在背板上找到,把两者相乘即可得VA值。有些设备用瓦特表明电能需要,见瓦数乘以1.4即可得大致的VA值。对于整体设备的功率则以其额定数为基准。把所有设备的VA值汇总,将汇总值加上百分之三十的扩充容量,以备系统升级时用。
如何配置后备延时时间?由于系统和设备的不同,选取的UPS型号和配置也不同。标准性UPS本身机内自带电池,在停电后一般可继续供电几分钟至几十分钟;而长效型UPS配有外置电池组,可以满足用户长时间停电时继续供电的需要,后备时间可以设计为数时分钟到十几个小时或更长。一般长效型UPS备用时间主要受电池成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制。一般在电力环境较差,停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式。当停电时,UPS先由电池供电一段时间,如停电时间较长,可以启动备用发电机对UPS继续供电,当市电恢复时再切换到市电供电。
电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素影响。根据延时能力,确定所需电池的容量大小,用安时AH值的来表示,以给定电流安培数时放电的时间小时数来计算。
一般UPS配置以一下公式计算:
UPS电源功率(VA)×延时时间(小时数)÷UPS电源启动直流=所需蓄电池安时数(AH)
以双飞C3KS延时4小时为例我们来计算下::(注:双飞C3KS的启动直流为:96V)
3000伏安×4小时÷96V=125AH
结果是需要125AH的电池才能满足4小时的供电,但是普通蓄电池一般没有容量为125AH的一组8只(因为C3KS的启动直流是96V-(UPS在出厂时的标准直流电压),一般蓄电池大都为12V直流,96V(UPS启动直流电压)÷12V(蓄电池直流电压)=8。所以以8只电池为一组)蓄电池。
我们可以选择一组100AH电池来对其进行配置;其延时时间为:
100AH(蓄电池容量)×96V(UPS启动直流)÷3000V(UPS电源功率)=3.2小时
也可以选择2组(16只)65AH的蓄电池并联进行配置!其延时时间为:65AH×2×96V÷3000VA=4.16小时
ups电压输出功率因数均为0.7;如双飞C1KS最大支持负载功率为:1000V×0.7=700W,所以双飞C1K的最大支持负载为700W,以此类推!!(注:一般为了能够更好的使用UPS,建议UPS电源最好不要无负载/满载或超载使用,UPS电源最好的负载功率是其标准负载的70%-80%左右。