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纯铅薄板电池的特性及应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-12-31 15:20:03 * 浏览: 35
随着UPS的不断发展,支持UPS的电池的选择直接关系到UPS的整体效率和维护成本。本文重点介绍纯铅薄板电池的优势,并分析最近的电池应用。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)? “ https://”:“ http://”),document.write(unescape(“)在具有成本效益的化学电源中,诞生了150个。多年来,铅酸电池在当前应用中占据了有利位置。 。然而,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,快速充电接受性能,高倍率放电性能,节能和低碳)。 ,较低的总体拥有成本等),并且面对这些新技术的期望,传统的铅酸电池技术已逐渐得到扩展。另外,正在制造传统的铅酸电池。起初,为了促进加工并提高机械强度,必须将其他金属添加到网格中以形成合金结构,但是一方面,在合金形成后,无疑增加了加工的便利性。另一方面,这也导致在该过程中使用电池电极板。加速中度腐蚀,提高电池自放电率,使用中失水更快,内部电阻更大等。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。纯铅薄板电池最初由美国盖茨公司开发,并申请了专利保护。最早的研发方向被应用于航空设备动力系统的绕组式。圆柱电池,由于高纯度的金属铅栅(纯度约为99.99%)较软,制造工艺非常困难,因此该技术尚未得到广泛推广。由于纯铅技术的显着优势,一些国外制造商后来投入大量资金,结合蓄电池领域的应用条件,进行了长期的研究和开发。优化了纯铅薄板的制造,并提高了充电和放电容量。通过特殊的生产过程和全自动模具,机器人制造出了适合工业应用的纯铅薄板电池,并成功实现了商业化。 TPPL技术作为化学动力领域的一项新技术,不仅与传统铅酸电池(Gel)技术的胶体有所不同,它还不完全等同于普通铅酸电池的AGM(AbsorbedGlassMat)技术。电池的基本材料(包括外壳)的极板技术,结构设计,电化学性能,制造工艺和质量控制与传统产品截然不同,反映了化学动力技术的发展水平。 1纯铅薄板技术优点(1)纯铅栅纯铅栅通常使用高纯度的原始生态铅,然后对其进行精制,轧制和冲压以生产正负栅铅条,以及传统的重力铸造铅钙-锡合金板。不同的栅极,纯铅栅极的栅极更致密,即使在高温环境下也更耐腐蚀(见图1),与合金栅极相比,其氢释放超电势更高,电池更有效地减少了电解失水在充电过程中。 (2)与传统的铅钙合金电池板相比,超薄电极板的厚度仅为1mm(见表1),并且可以在相同的空间内放置更多的电极。极板,增加了极板的总接触面积(见图2),因此纯铅电池在快速充电和大功率放电期间的性能非常出色。 (3)极板防短路设计。因为纯铅薄电极电池极薄,再加上高纯度,所以极板本身很软并且容易变形。纯铅薄电极板采用特殊结构结构设计,提高了表面的耐酸性,耐热的抗短路和防脱落材料,一方面确保了电解质中带电离子的运动,另一方面有效地防止了超薄电极板不易变形,导致短路,并且在高电流负载下填充到栅极中的活性材料会塌陷。关机等故障。 (4)高强度阻燃套管。由于纯铅薄板电池的内板数量众多且内部群压高,再加上纯铅薄板电池的使用寿命长,普通(或改进的)ABS和PP塑料外壳无法满足预期寿命因此,纯铅薄板电池使用高强度,无卤素和高阻燃性的改性PPO(ModifiedPoly-PhenyleneOxide)塑料来确保电池的外壳。在正常的电池寿命周期内,该材料在使用过程中不会降解,性能不会降低且不会变形。根据试验,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〜+ 65℃。在相同的壁厚,气压,面积和其他条件下,每种壳材料的特性如表2所示。(5)自放电率较低。由于在纯铅薄板电池内部使用了高纯度材料,因此带有合金格栅的电池容易产生内阻,并且每3至6个月充电的要求也有所不同。在室温下,纯铅薄板电池可以放置两年以上(见图3)。 6(6)大电流充放电的接受与传统的蓄电池相比,纯铅薄板电池的电极板更多,反应面积更大,内部电阻更小,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,即使在电信行业中通常使用0.25C10电流极限值时,也可以在2h内对电池充满电,同时100%充满时间6小时内。充电时间不到传统阀控式铅酸电池的三分之一(见图4)。 (7)优良的高低温性能。纯铅薄板电池比普通电池具有更大的比板表面积,这大大降低了内部电阻,并使电池能够在低温下正常充电。由于其贫油设计,在低温下不会冻结液态酸,因此不会出现输出电流随温度降低而急剧下降的问题。在高温下,冷轧纯铅板的高耐腐蚀性和超高充电性可确保长电池寿命(参见图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电池所没有的优势。对于传统的铅酸电池,它们在高温环境下使用寿命短,均匀性差以及快速充电和放电。考虑到浮动装料和回收的问题,提出了有效的解决方案。因此,在对可靠性有很高要求的领域(如军事,航空航天,地铁,石化,银行等),纯铅薄板电池已被广泛使用。根据调查,在北美Switch数据中心,Latisys数据中心,DigitalRealityTrust数据中心,Facebook数据中心,香港机场,香港地铁,广州地铁等用户中,有大量的纯铅薄板电池在使用中,经过长时间的跟踪测试发现,纯铅薄板电池具有良好的均匀性,宽广的工作温度范围,支持间歇充电,并且没有发现明显的制造缺陷,例如电池变形和泄漏。表3给出了广东某地铁(12V100Ah)的随机抽查数据。 2纯铅薄板技术的缺陷尽管纯铅薄板电池具有传统化学电源的许多无与伦比的优势,但其技术上也存在一些困难,例如对原料的净化要求高,生产主要依靠自动化设备和流程结束语3结束语随着社会的发展,各个行业的细分市场变得越来越具体,对可靠性的要求也越来越高。电源系统(电源系统)的安全性和稳定性越来越高,电池的重要性尤为重要。在最常见的UPS应用条件下,大多数电池都是短期大电流(功率)放电和浅周期负载模式。传统的阀控密封铅酸电池和其他化学电源由于产品特性,原因安全性和大量维护等不能完全满足和满足需求,为UPS电力系统应用开发的纯铅薄板电池具有高功率,浮动充电寿命长,充放电快,工作温度范围宽等特点。诸如良好的均匀性之类的优点为对电源具有高可靠性要求的区域提供了完美而有效的解决方案。预计在不久的将来,它可以替代电源中传统和不合适的UPS产品的相当一部分。田野照耀着。参考文献[1] FrankA.leming.loatifeerificationRLABatteryUtilizingHighPurityElectrochemicalSystem。 [2] GeorgeW.Vinal.ByJ.Wileyamp,Sons.StorageBatteries4thEditionPP139。 [3] FAFliming,G.Mayamp,X.Muneret.ApplicationExeininApplicationExein.Introduction.LeaderIntroduction.ApplicationExein.Applications。广州地铁集团有轨电车公司通信工程师。解杰,Northstar Battery,销售经理(中国)。