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VRLA 电池加酸量的确定 2009-11-19 11:48:25| 分类: 蓄电池|标签: |字号大中小订阅曲阜圣阳电源实业有限公司闫新华 VRLA 电池相对于以前的开口富液式电池,其最大的优势是在电池寿命期间不需要添加电解液或水维护,电池可以任意位置放置使用等等。这就要求电解液被完全固定在 AGM 隔板和活性物质中不能流动, 并且为了实现其寿命期间不需要加酸加水维护,就必须要实现电池寿命期内的氧循环,即不能有电解液的损失。而形成氧循环的关键一点要求就是要严格限定电池内的酸液总量,并且必须保证 AGM 隔板留有 10 %左右的孔不被电解液所淹没,从而为氧气的循环复合提供通道。但是又必须要求电池中电解液的总量能够维持活性物质放电反应的需要。要想使电池中电解液总量完全够用,又能够为氧气的循环复合提供通道,就需要根据电池的实际用途,正确确定和控制电池的加酸量,下面将从三个大的方面来探讨 VRLA 电池加酸量确定的问题。 1、最低加酸量 VRLA 电池需要的酸体积, 取决于电池放电态与荷电态所要求的电解液密度以及电池放电过程输出的总电量和放电率。通常在 VRLA 设计时,荷电态的电解液密度要求 ~ ,当其放出 100 %额定容量时又希望电解液密度为 ~ g/cm3 。这就要求电池中电解液总量至少必须满足能够维持电池在一定条件下放出其额定容量所必须消耗的电解液总量,因此 VRLA 电池的最低用酸量可根据电池反应方程式推导如下: 电池反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O 根据电池充放电反应的方程式,结合充放电态物质各自的电化学当量值可知,电池每放出 1Ah 的电量,要消耗纯的 ,生成水 。设放电开始时电池中电解液密度为 15 ℃下的ρ1(下文提到电解液密度时温度都指的 15 ℃),对应的质量百分比浓度为 m%,放电终了时电解液密度为ρ2,对应的质量百分比浓度为 n%。当电解液密度由ρ1 降到ρ2 时,反应开始时加入的密度为ρ1 的酸的体积为 Vml 。则根据电池反应式中每放出 1Ah 电量所消耗的硫酸量为 ,生成的水的质量为 ,经过方程式两边等值计算,整理得出 VRLA 电池中每放出 1Ah 电量的最低用酸体积 V的表达式为: 如果设定电池荷电态的电解液密度为 g/cm3 ,放电态的电解液密度为 g/cm3 ,则将各自对应的质量百分比数值带入最低用酸体积 V值的表达式中可以得出放电容量为 C的电池的最低用酸体积为: 就是在 15 ℃下设定荷电态电解液密度为 g/cm3 ,放电态为 g/cm3 的最低加酸体积。当然,电池中实际的加酸体积还需要根据电池的用途,以及为此进行的电池结构设计和活性物质设计来进行综合考虑确定。 2、电池中硫酸的来源不同生产工艺制造的 VRLA 电池,由于生产方式的不同,最终电池中硫酸电解液的来源也不同。对于极板化成来说,在化成过程中,生极板中的硫酸全部转化为游离的电解液,经过水洗、干燥后,极板中基本上已经不再含有电解液了,酸的唯一来源就是电池装配后补充电前所加的电解液,按照设计要求进行加酸即可。对于电池化成来说,又分为一次注液化成和二次注液化成