摘要:蓄电池是高速轨道交通车辆安全、牢靠运转不可或缺的组成部分。本文首要对高速轨道交通列车蓄电池的作业原理及其充放电进程等进行了具体的论述,能够为专业从业者供给一定的参阅。
摘要:本文体系地介绍了卷绕式铅酸蓄电池的特点,总述了卷绕式铅酸蓄电池的开展状况。阐述了卷绕式铅酸蓄电池与传统的蓄电池比较很多方面都具有优势。展望了卷绕式铅酸蓄电池的运用及商场远景。
关键词:卷绕式蓄电池 长处 运用 远景
一、卷绕式铅酸蓄电池简介
卷绕式铅酸蓄电池区别于一般铅酸蓄电池,它是螺旋型结构,而一般电池一般是平板叠片结构;选用的板栅材料为纯铅或铅锡合金,较柔软,利于卷绕,而一般铅酸电池一般选用Pb-Sb合金或Pb-Ca合金,原料较硬;卷绕电池都是密封阀控式的,一般电池分好几种,有开口式也有封闭式;在功能方面,卷绕式铅酸蓄电池比较一般铅酸电池卷绕电池显得更加优异。
二、卷绕式铅酸蓄电池的长处
卷绕式铅酸蓄电池与传统板式电池比较的最大长处就在于:发动功率大、运用寿数长、比能大、充电快速自放电小、抗轰动和冲击力强等突出特性,产品能够广泛运用在民用如交通车辆、通讯、太阳能等各个范畴,还能够广泛推行运用在许多特别范畴:如救生车辆、战车舰船、军用通讯、机场等的特别场合,在军事中子弹击穿这种卷绕式铅酸蓄电池时,它照样能够快速发动车辆,救生用处及各种军事装备中,运用这种电池则更加牢靠。这种不单被美方用于美国空军战斗机,并且也被很多推行运用到坦克/装甲车等多种军事用处,阅历了海湾战争的检测,这种电池被称之为"美国军用电池组",因而引起了国际铅蓄电池制造范畴的广泛关注,已成为该类蓄电池竞相开展的重大项目。
卷绕式阀控密封铅酸蓄电池经过选用具有极高析氢过电位的合金经过特别工艺制造板栅,一起对正负极活性物质量的合理匹配等工艺办法,使得负极上产生的析氢进程得以最大极限地遭到按捺,一起正极因过充电所产生的氧气经过隔阂抵达负极,并与负极上的铅产生反响,生成水,这样便使得电池内部气体的再复合,避免失水,完成免维护。
三、卷绕式铅酸蓄电池首要特点
相对于平板电池而言,卷绕式铅酸蓄电池选用只有1mm左右的极板高压卷绕而成,经过特别的工艺手段使得电池具有了许多特点:
1.杰出的高低温功能,可在-55℃~75℃下作业。
能抗高温文高寒:因为卷绕式铅酸蓄电池选用了螺旋卷绕技能,其机板与机板之间的间隙极小,且其酸是固体酸,并能被玻璃纤维网所吸附,整个结构是很严密的。因而在高温下,其根本不存在冒气冒泡的现象,在低温下,其更没有液态酸可冰冻,因而也不存在电流输出削减的问题,依据美国SAE测验规范,卷绕式铅酸蓄电池可在-55℃~75℃规模内安全快速起动和牵引作业,而一般蓄电池的适用温度规模一般在-5℃~40℃。由此可见,相对于我国的北方寒冷的气候和南方酷热的气候而言,则运用卷绕式铅酸蓄电池将会更安全牢靠。
太阳能装置因为在户外运用,蓄电池的运用环境极为恶劣,一般铅酸蓄电池在低温下无法有用进行充电,而在高温时又会严重失水、胀大变形、板栅腐蚀加重,电池运用寿数较短。卷绕系列太阳能专用电池选用专有低温配方,拥有比一般电池高2~3倍的电极表面积,极大地降低了内阻,使电池在低温下也能够进行正常充电。在高温下,电池内的板栅的腐蚀速度大大提高了,在这种条件下,卷绕式铅酸蓄电池所选用的冷轧铅板栅较一般的铅合金抗腐蚀才能要高的多,因而电池有较长的运用寿数。另外在高温下,卷绕式铅酸蓄电池因为选用了圆柱形结构和高温50kpa的开阀压力,能够有用避免这两种状况的产生,保证电池有很长的运用寿数。
2.充电非常迅速,40分钟内可冲入95%以上的电量。
因为卷绕式铅酸蓄电池的内阻极低,因而可将充电电流根本上全部承受,且其本身容量较大,故充电时没有电流限制,其一般快速充电时刻在1小时左右就能满载,比较于一般蓄电池的内阻较高,将以部分充电电流转化为热能散出,且其充电时刻一般至少要6小时以上,则卷绕式铅酸蓄电池要便利快速得多。卷绕式铅酸蓄电池选用高纯铅制作,比较一般蓄电池其副反响小得多,因而电池能够运用小电流充电,在阴雨天也能够到达90%以上的充电效率。
3.超长寿数,规划浮充寿数可达8年以上,太阳能范畴规划寿数10年以上。
因为卷绕式铅酸蓄电池的活性铅面积非常大,故其放电后的成恢复才能也极强,依据美国SAE规范,在J240测验中,卷绕式铅酸蓄电池的起动次数高达15000次以上。比较于一般蓄电池一般2000~4000次左右的动力与起动次数,则卷绕式铅酸蓄电池更显微弱十足的优势。
4.起动功率非常大。
相同规格的卷绕式铅酸蓄电池和一般蓄电池作比较,卷绕式铅酸蓄电池的输出功率则要至少比一般蓄电池高出4倍。
5.自放电极小。
因为卷绕式铅酸蓄电池的内阻极小,故其本身在闲置不用时的自放电极小。卷绕式铅酸蓄电池可放置两年而不用充电。比较一般蓄电池至多可放置1~2个月就须充电来说,卷绕式铅酸蓄电池则省心得多。
6.100%深放电后再充电才能强。
因为卷绕式铅酸蓄电池极小的内阻和极大的活性铅面积,所以其充电才能很强。卷绕式铅酸蓄电池在100%深放电后的全电量回复循环才能高达350次以上。在50%深度放电后,其全电量再循环次数可达1500次以上;在25%深度放电后,其全电量再充循环次数则更高达4000次以上,由此可见,运用卷绕式铅酸蓄电池则更为保险牢靠。
7.能抗剧烈振动和晃动。
因为卷绕式铅酸蓄电池的螺旋卷绕技能和运用固体酸,故抗震晃的才能非常杰出,依据美国SAE测验规范,其能抗4G(33hZ)的轰动12小时以及6G的轰动4小时后一点也不受损。其更可倒置也一样安全在军事测验中,当子弹射穿蓄电池后,其照样可快速起动车辆,而一般的平板式结构及运用液态酸的蓄电池,注定了其不可给老练较大震晃,其最多能抗4G(33hZ)轰动4小时以及6G轰动1小时后便不能作业了。因而在一些环境中,用卷绕式铅酸蓄电池将会更牢靠。
8.良好的PSOC状态作业才能。
鉴于太阳能对蓄电池充电的特别性,在每次放电后,蓄电池不可能都得到100%的充电,时刻一长,电池常常是作业在部分荷电池态下(PSOC),一部分活性物质长时刻得不到充电,逐渐失去活性,电池很快失效。而在卷绕式太阳能专用电池中因为电池极板只有0.6~0.9mm厚,一起选用了进口专用隔阂,电池的内阻仅为一般电池的三分之一,在长时刻不充电后,不需要选用特别的充电方法,容量也能够正常恢复。
9.平稳的高输出电压,更高的能量密度。
10.结构巩固,具有优异的抗震功能。
11.无游离电解液,可任意方向放置作业。
12.超强的高倍率放电才能,最大放电倍率为18C10.
13.极高的耐小电流深放电才能。
四、卷绕式铅酸蓄电池首要运用范畴
卷绕式铅酸蓄电池可广泛运用于仪器仪表、电动工具、健身器材、医疗器械、太阳能灯具、输送电设备、各种备用电源、混合电动车及轿车起动等范畴。据有关资料,大型密封铅酸电池不仅能够用于轿车、电动车、通讯、电力等职业,并且也是航空航天、军事范畴重要的配套器材,特别是大型动力密封电池的功能指标,直接关系到以上诸多范畴的技能水平和安全功能。如在国防建设方面,蓄电池的分量和功能直接关系到水兵潜艇和两栖坦克的续航间隔和作战才能,此范畴的研究水平直接关系到国家政治、军事、经济等多方面的安全问题。因而发达国家将高级电池如卷绕式铅酸蓄电池的研究列为优先开展的重大项目。
五、卷绕式铅酸蓄电池国内外技能动态
瑞典OPTIMA公司在收购美国GATES公司后投入商场的傲铁马牌卷绕式铅酸蓄电池,现在它们首要开发的6V/15AH卷绕式铅酸蓄电池重3.1KG,功率输出为2.2KW,它首要用于电动轿车(EV)和混合电动轿车(HEV)的需求,一起这种电池的卷绕结构决定了它在抗轰动和耐冲击方面大大因为传统的平板电池,在工程机械、港口和机场车辆和设备等场合运用。美国的EXIDE公司在1999年推出了螺旋卷绕式圆筒蓄电池作为轿车发动用新式VRLA蓄电池。这个商场远景异常宽广。从民用商场来看,混合型电动力轿车现已被国际闻名轿车制造商所重视,而这种技能的瓶颈就是蓄电池技能,美国公司的卷绕式铅酸蓄电池作为轿车动力现已在本田的混合电动车上试用。
国内对于蓄电池先进技能——卷绕式铅酸蓄电池还处于开展初级阶段,还没有大规模批量出产。现在涉足卷绕式铅酸蓄电池的出产企业仅有中亿科技、江苏双登、陕西多伦、深圳宝力晟等5家。
中亿科技于2004年开端研发卷绕式铅酸蓄电池,历经4年时刻成功开发了2V50AH、6V50AH、12V50AH三种型号卷绕式铅酸蓄电池,现在现已完成小批量出产。江苏双登出产经营各种铅酸蓄电池和锂电池。公司卷绕式铅酸蓄电池项目2003年立项, 2006年研制成功研制出6V2.5Ah以及2V8Ah卷绕式铅酸蓄电池,2007年产品经过了UL认证,并已完成小批量出产。陕西多伦于2007年6月研制成功"多伦铁马"牌大型卷绕式铅蓄电池产品,据称产品优于国外的同类产品,并计划利用该项技能出资30亿元发动动力轿车项目。宝力晟成立于2004年,专业出产2V、4V、6V、12V系列卷绕式铅酸蓄电池,AGM铅酸蓄电池、深循环太阳能蓄电池,高尔夫球车蓄电池、胶体电池。公司2002年开端投入卷绕式电池的研发,现在已批量自动化出产2.5AH~50AH系列卷绕式电池,产品经过了CE、UL认证。现在大部分产品出口到欧洲商场,其中40%用于军方,20%用于船舶和工程机械,其余用于其他范畴。
六、卷绕式铅酸蓄电池商场远景剖析
铅酸蓄电池是现在国际上各类电池中产值最大、用处最广的一种电池。具有功率特性好、自放电小、高低温功能优越、出产和回收技能老练以及具有廉价优势,是现在二次电池的主流产品,销售额居二次电池之首。今后10年乃至更长时刻仍将在商场中占主导地位。依据业内猜测,至2010年,中国铅酸蓄电池年平均销售增长率大约为15%左右,2010年的产值将到达13000万~14000万kVAh,销售收入650亿~700亿元。卷绕式铅酸蓄电池作为一般铅酸蓄电池的代替产品,未来商场远景看好。
现在,全球量产卷绕式电池的企业首要集中在欧美发达国家,国内出产的卷绕式铅酸蓄电池已完全到达了国际规范,而国内采购的价格仅为国外的3/5,甚至1/2,本钱优势显着。跟着人类对能源需求的升级,孕育着巨大的商场机会。我国是铅酸蓄电池的消费大国和出口大国。传统板式铅酸蓄电池的出产是以国家资源和环境为价值的。据统计,跟着通讯轿车等职业的开展,商场每年的蓄电池需求增长率约为35~45%,在每年数百亿元的商场需求中铅酸蓄电池占有80~90%的商场份额,卷绕式铅酸蓄电池产品可为国家节省30%(数十亿乃至数百亿人民币)的有色金属材料资源。
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