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纯铅薄板电池的特性及应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-04 21:14:45 * 浏览: 0
随着UPS的发展,UPS电池的选择直接关系到UPS的整体效率和维护成本。本文着重于纯铅薄板电池的优势,并分析了近来电池的应用。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)?” https://”:“ http://”),document.write(unescape(”诞生于具有成本效益的化学电源中, 150铅酸电池已在当前应用中占据主导地位多年。但是,随着全球工业化的加速,用户和环境对铅酸电池的性能寄予了更高的期望(例如高能量密度,高可靠性,快速充电性能,高倍率放电性能,节能和低碳,降低总拥有成本等,而面对这些新技术的期望,传统的铅酸电池技术已逐渐被拉长。另外,正在制造传统的铅酸电池。开始时,为了促进加工和提高机械强度,必须将其他金属添加到网格中以形成合金结构。然而,在形成合金之后,一方面增加了加工便利性,但是另一方面也使用了电池板。加速了腐蚀,提高了电池的自放电率,在使用过程中水的流失很快,并且内阻增加了。基于上述要求和问题,不添加合金。纯铅薄板(ThinPlatePureLead,TPPL)技术应运而生。纯铅薄板电池最初是由美国盖茨公司开发并获得专利的。最早的研发方向是应用于航空设备动力系统的绕组类型。圆柱形电池,由于金属铅栅的高纯度(纯度约为99.99%)相对较软,制造过程非常困难,技术尚未得到广泛推广。由于纯铅技术的显着优势,后来国外一些制造商投入了大量的精力,结合电池领域的应用条件,进行了长期的研发试验,并对纯铅的电化学体系进行了优化。薄板,通过特殊的生产工艺以及使用全自动模具机械手,可改善充电和放电的接受程度适合工业应用的纯铅薄板薄板电池已成功商业化。 TPPL技术是化学电源领域的一项新技术,它不同于传统铅酸电池的胶体(Gel Technology),不完全等同于普通铅酸电池的AGM(AbsorbedGlassMat)技术,纯铅薄板技术。电池的基本材料(包括外壳),结构设计,电化学性能,制造工艺和质量控制与传统产品有很大不同,反映了化学动力技术的发展水平。 1纯铅薄板技术的优点(1)纯铅板纯铅板通常由高纯度的原始铅制成,然后经过精炼和压制成正负极板铅条,以及传统的重力铸造铅钙锡合金板。不同的栅极,纯铅栅极的晶格更致密,甚至在高温环境下也更耐腐蚀(见图1),其氢析出的超电势高于合金栅极,从而更有效地减少了电池的使用。 。充电过程中电解会失水。 (2)超薄板与传统铅钙合金电池板相比,纯铅薄板电池板的厚度仅为1mm(见表1),并且可以在相同的空间内放置更多的电极。极板增加了极板的无功触点总面积(图2),使纯铅电池在快速充电和高功率放电方面表现出色。 (3)电极防短路设计由于纯铅薄板电池极薄,纯度高,因此极板本身柔软且容易变形。纯铅薄板采用特殊的结构设计,板表面提高了耐酸性。耐热防短路防脱落材料确保运动一方面使电解质中的带电离子产生电荷,并且有效地避免了由于超薄板容易变形而引起的超薄板变形,并且填充到栅极中的活性材料由于大电流负载而塌陷。摆脱故障。 (4)高强度阻燃外壳由于纯铅薄板电池内板数量众多,内部群压高,纯铅薄板电池的使用寿命很长,普通型(或修改)ABS和PP塑料外壳不能满足板的使用寿命要求。因此,纯铅薄板电池由高强度,无卤素和高阻燃性的改性PPO(改性聚苯醚)塑料制成,以确保电池的外壳。在电池的正常使用寿命期间,材料不会降解,性能不会衰减,并且在使用过程中不会发生变形。根据测试,由改性PPO材料外壳制成的纯铅薄板电池的工作温度范围为-40至+65°C。在相同的壁厚,气压,面积等条件下,每种壳材料的特性如表2所示。(5)自放电率较低。由于纯铅薄板电池内部使用高纯度材料,因此带有合金栅极的电池容易产生内阻,并且每3至6个月充电的要求不同。在这种状态下,纯铅薄板电池可以放置两年以上(见图3)。 (6)高电流充放电承受能力与传统电池相比,纯铅薄板电池具有更多的极板,更大的反应面积和更小的内阻,并且可以接受高达10C10的充电电流。对于完全放电的电池,当使用1C10充电电流极限值时,可以在2小时内将电池100%充满。即使使用了电信行业中常用的电流极限值0.25C10,充满电100%的时间仍在6小时之内。充电时间不到常规阀控式铅酸电池的三分之一(见图4)。 (7)优异的高低温性能纯铅薄板电池比普通电池具有更大的板比表面积,大大降低了内部电阻,使电池可以在低温下正常充电。由于其稀薄的液体设计,在低温下不会冻结液体酸,因此不存在输出电流随温度降低而急剧下降的问题。在高温下,冷轧纯铅板具有很高的耐腐蚀性和超高充电性,可以确保较长的电池寿命(见图5)。作为以先进技术为代表的电池产品,纯铅薄板电池具有传统类型的电池的优势,并且在传统的铅面临的高温环境下使用寿命短,均匀性差以及在快速充电和放电的情况下,酸性电池。对于浮充,回收等问题,已经提出了有效的解决方案,因此在可靠性要求较高的领域(如军事,航空航天,地铁,石化,银行等),可以使用纯铅薄板电池被广泛使用的。根据调查,北美开关数据中心,Latisys数据中心,Digital Reality Trust数据中心,Facebook数据中心,香港机场,香港地铁等用户已使用大量纯铅薄板电池和广州地铁。跟踪测试发现,纯铅薄板电池均匀性好,温度范围宽,支持间歇充电,没有明显的制造缺陷,如电池变形和漏液。表3给出了广东某地铁(12V100Ah)的随机抽样数据。 2纯铅薄板技术的不足尽管纯铅薄板电池具有许多传统化学电源无法比拟的优势,但其技术也存在一些困难,例如原料净化要求高,生产主要依靠自动化设备,加工难度大等。 。体积较大等,导致其技术无法被制造商迅速掌握。 3结论随着社会的发展,各行各业的细分市场越来越具体,电源系统(电源系统)的可靠性,安全性和稳定性要求也越来越高,电池的重要性尤其重要。在UPS应用的最常见条件下,由于产品特性,安全性,大多数电池为短时大电流(功率)放电,浅循环负载模式,传统的阀控密封铅酸电池和其他化学电源和维护不能完全满足和满足需求。专为UPS电源系统应用开发的纯铅薄板电池具有高功率,浮动寿命长,快速充电和放电以及宽温度范围的特点。均匀性的优点和其他优点为电源的可靠性要求很高的领域提供了一种完美而有效的解决方案。预计在不久的将来它将取代相当一部分传统且不合适的UPS应用。田野照耀着。参考文献[1] FrankA.leming.loatifeerificationRLABatteryUtilizingHighPurityElectrochemicalSystem。 [2]乔治·维纳尔(George W.Vinal),由J.Wileyamp出版,Sons.StorageBatteries 4th Edition PP139。 [3] FAFliming,G.Mayamp,X.Muneret.Paper9。铅锡合金在VRLA应用中用于极端电信应用的用途。作者简介甘瑞,广州地铁集团电车公司通信工程师。刘洁萍,北极星电池,销售经理(中国)。