1、阀控式密封铅酸蓄电池充放电过程及其注意事项摘要：阀控式铅酸蓄电池又称免维护蓄电池，其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀)，该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示)，即当电池内部气压升高到一定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部。下面以大同二电厂 II 期扩建工程 110V 铅酸蓄电池为例对蓄电池初次充放电过程做一浅析，以使我们更好地了解和维护阀控式密封铅酸蓄电池。关键词：阀控式铅酸蓄电池充放电过程 中图分类号：TM911.1 文献标识码：A 文章编号： 1、阀控式密封铅
2、酸蓄电池的初次充电与充电特性 11 蓄电池的初次充电过程 初次充电的实质，就是使正极板的有效物质变成二氧化铅，负极板的有效物质变成铅棉的过程。也就是使正、负极板进行充分的化学反应。初次充电操作是否正确，对蓄电池的寿命以及投入运行后的电性能有极大的关系，如果初次充电的电流过大、中途停顿、电解液温度过高等，都会直接影响到极板上、参加化学反应的数量，同时也会使蓄电池的极板受到损坏，并影响投入运行后的容量和寿命。 在大同二电厂 II 期扩建工程中，主厂房新安装的蓄电池，其充电过程采用限流恒压充电方式，第一步进行恒流充电：I=（0.080.1）C，C为蓄电池容量；即：110V 蓄电池恒流充电电流为 10
3、0A，220V 蓄电池恒流充电电流为 180A。当单格电压达到（2.350.02）V 时转为恒压充电。第二步恒压充电：将电池组总压恒定在（2.350.02）N（V） ，即：110V 蓄电池恒压充电电压为 122V，220V 蓄电池恒压充电电压为 244V；恒压充电时电流逐渐下降，当电流降至 0.01C10(A)以下，即 110V 蓄电池电流降至 10A 以下，220V 蓄电池电流降至 20A 以下，保持 35 小时不变，再恒压 35 小时即可转为浮充电。 111 恒流充电特性 充电开始时，两极板上立即有硫酸析出，有效物质细孔内的电解液密度骤增，蓄电池电动势很快上升，必须提高外加电压，才能保持恒
4、定的电流充电。充电中期，电动势增加缓慢，内电阻逐渐减小，故维持恒定电流，只需缓慢提高电压。充电至未期，正负极板上的硫酸铅已大部分还原为二氧化铅和铅棉，此时充电电压约为 2.3V。如果继续充电，则使大量的水被电解，在正极板上释出氧气，负极板上释出氢气，吸附在极板表面的气泡使内电阻大大增加。因此为了维持恒定的充电电流，必须急速提高外加电压到 2.52.6V。 112 恒压充电与限流恒压充电 恒压充电是蓄电池运行时常用的充电方法，有些蓄电池的初充电也使用这种充电方法。恒压充电的充电电压一般取每只为 2.252.35V，比蓄电池的电动势高。充电开始时电流较大，随着蓄电池电动势的升高，充电电流逐渐减小。
5、这种充电方法用于蓄电池初充电或深放电后再充电时，开始阶段的充电电流将大于合理值，但一般不超过允许值。 限流恒压充电，是对恒压充电的改进，但充电设备较复杂，要求有限流功能。对一般固定铅酸蓄电池的充电电压一般仍是每只取2.252.35V,限流值一般宜取(0.070.1)C10A。有的密封铅酸蓄电池允许承受较大的充电电流，其限流值允许取至 0.2C10A。 113 充电过程中的注意事项： .蓄电池初次充电时，往往经过一次充电后，尚不能使极板上的全部有效物质变成二氧化铅和铅棉，所以蓄电池还达不到额定容量。因此，给蓄电池进行初充电时，必须经过若干次的“充电放电”循环，并要进行放电容量试验，直到蓄电池达到
6、额定容量后，初次充电才算完成。 .初次充电是否完成，可由下列现象来判断：1、每个蓄电池均产生强烈的气泡。2、单个蓄电池的电压升到 2.6V 以上.3、电压和电解液的密度升至稳定，在 3 小时内不再继续上升。 .为了减少在蓄电池充电时用于电解水阶段的电能消耗，应在电解液开始冒气泡时就减小充电电流，一般不超过额定充电电流的百分之五十，使蓄电池的充电更充分和合理。 蓄电池在充电过程中应注意单体电池的温度偏高或者电压升高过快， （最佳使用温度为 1030）如有此类情况应及时停止充电，与相关厂家联系进行处理。 2、阀控式密封铅酸蓄电池的放电特性与蓄电池的容量 21 蓄电池的放电特性 蓄电池放电时的一般化
7、学反应方程可写成 Pb+PbO2+2H2SO4PbSO4+ PbSO4+2H2O 从化学反应式可知，铅酸蓄电池在放电时，正负极板都变成了硫酸铅，消耗了电解液中的硫酸，同时析出水，使电解液的密度减小。 随着活性物质表面处硫酸浓度的继续下降，与主体溶液之间的浓度差加大，促进了硫酸向电极表面的扩散过程，于是活性物质表面和微孔内的硫酸得到补弃。在一定的电流放电时，在某一段时间内，单位时间消耗的硫酸量大部分可由扩散的硫酸予以补充，所以活性物质表面处的硫酸浓度变化缓慢，电池端电压比较稳定。但是由于硫酸被消耗，整体的硫酸浓度下降，又由于放电过程中活性物质的消耗，其作用面积不断减少，真实电流密度不断增加，过电
8、位也不断加大，故放电电压随着时间还是缓慢地下降。 随着放电继续进行，正、负极活性物质逐渐转变为硫酸铅，并向活性物质深处扩展。硫酸铅的生成使活化物质的孔隙率降低，加剧了硫酸向微孔内部扩散的困难，硫酸铅的导电性不良，电池内阻增加，这些原因最后导致在后期，电池端电压急剧下降，达到所规定的放电终止电压。22 蓄电池的容量 阀控式铅酸蓄电池的实际容量与放电制度(放电率、温度、终止电压)和电池的结构有关。 蓄电池的容量决定于起化学反应的有效物质和数量，它和许多因素有关，如极板的类型、面积的大小和极板数目、电解液密度和数量、放电电流的大小、最终放电电压的数值以及温度等。 蓄电池的容量还与电解液的温度有关。因
9、为温度改变时，电解液的粘度就会改变，影响电解液的渗透和扩散作用，从而影响到蓄电池的电动势和容量。温度的降低引起蓄电池容量有所减小，运行中蓄电池室的温度不得低于 10 度 23 蓄电池放电及容量测定过程中的注意事项： .温度对电池容量的影响 环境温度对电池的容量影响较大，随着环境温度的降低容量减小。环境温度变化 1时的电池容量变化称为容量的温度系数。 根据国家标准，如环境温度不是 25，则需将实测容量按以下公式换算成 25基准温度 时的实际容量 Ce，其值应符合标准。 公式中：t 是放电时的环境温度 K 是温度系数，10hr 的容量实验时 K=0006/，3hr 的容量实验时K=0008/， 1
10、hr 的容量实验时 K=001/ .为保证蓄电池的使用寿命，最好不要使蓄电池有过放电。 .放电前，应提前对电池组做均充，以使电池组达到满充电状态，一般以 235V单体充电 12 小时，静置 12-24h。 .在放电过程中，考虑到假负载上的电流表显示准确度不够，需用钳形电流表对放电电流进行检测，根据钳形表的实际显示，对假负载进行调整，使电池组放电电流到要求的放电电流，等放电 5 分钟左右，开始记录电池组的总电压、单体电压、放电电流、环境温度以及连接条的温度等。 放电结束，先让假负载空载，接着再断开电池组与假负载的连接，把电池与开关电源连接上，此时应注意已经放过电的电池组与整流器之间的压差较大，连接时可能会出打火现象，最好是先调低开关电源的浮充电压值，使开关电源的浮充电压值尽量接近电池组的开路电压，以减小火花。 作者简介： 王福新，男，汉族，生于 1984 年，山西大同人，毕业于华北电力大学。
