蓄电池行业发展史介绍 编辑者：变宝网仁宝 蓄电池行业发展时间不算很长，但过程是艰辛的。许多科学家和发明家在蓄电池的发展中做出贡献，蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。下面了解下蓄电池行业的发展史。 大事记 1905，第一个蓄电池用于汽车（首先只为照明用）； 1914，第一次将启动型蓄电池用于汽车； 1922，第一个BOSCH摩托车用蓄电池出现在摩托车上； 1926，第一台蓄电池充电器问世； 1927以后，Bosch公司开发出汽车用蓄电池。 发展史 许多科学家和发明家在蓄电池的发展中做出贡献，如LuigiGalvani(约在1789年）、JohnRitter(约在1800年）、AlessandroRitter(约在1800）、GastonPlante（约在1859年）和CamilleFaure，他们把开发被认为是错误的电池的蓄电池引上正确的道路。
19世纪末。已经产生蓄电池的栅架，它的原理仍是至今铅酸电池使用的部件。自那以后，铅酸蓄电池基本上没有什么变化，总是那些单个电池，总是那些极板，总是那样的硫酸液。但仔细观察人们可以看到： 蓄电池的能量密度已经增加了几倍； 广泛采用塑料（早期隔板和蓄电池外壳为木材）； 绝对免维护蓄电池成为今天启动型蓄电池的标准蓄电池； 寿命，除个别例外，已接近？汽车的整体寿命。 蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。 科技的发展、人类生活质量的提高，石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化，形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。市场的迫切需
阀控式铅酸蓄电池 构成阀控铅酸蓄电池的主要部件是正负极板、电解液、隔膜、电池壳和盖、安全阀，此外还一些零件如端子、连接条、极柱等。 阀控式铅酸蓄电池的设计 1 板栅合金的选择 参加电池反应的活性物质铅和二氧化铅是疏松的多孔体，需要固定在载体上。通常，用铅或铅基合金制成的栅栏片状物为载体，使活性物质固定在其中，这种物体称之为板栅。它的作用是支撑活性物质并传输电流。 1．1正板栅合金 阀控电池是一种新型电池，使用过程中不用加酸加水维护，要求正板栅合金耐腐蚀性好，自放电小，不同厂家采用的正板栅合金并不完全相同，主要有：铅—钙、铅—钙—锡，铅—钙—锡—铝、铅—锑—镉等。不同合金性能不同，铅—钙。铅—钙—锡合金具有良好的浮充性能，但铅钙合金易形成致密的硫酸铅和硫酸钙阻挡层使电池早期失效，合金抗蠕变性差，不适合循环使用。铅-钙-锡-铝、铅-锑-镉各方面性能相对比较好，既适合浮充使用，又适合循环使用。 1．2负板栅合金 阀控电池负板栅合金一般采用铅-钙合金，尽量减少析氢量。 2板栅厚度 正极板厚度决定电池寿命，极板厚度与电池预计寿命的关系见下表： 安全阀 安全阀具有防爆、减压之功能，可释放内部产生过多之气体，并防止酸气外泄、能抗酸、耐撞击，安全阀开启压力值14kPa至18kPa。 当内压上升并高於限定值时，安全阀会自动释放过多的气体，当内压降低并恢复至所设定正常值时，安全阀会密封并严紧以防气体泄漏。 1.2 阀控铅酸蓄电池失效模式 一、电池失水 铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀，使电池的活性物质减少，从而使电池的容量降低而失效。 铅酸蓄电池密封的难点就是充电时水的电解。当充电达到一定电压时（一般在2.30V/单体以上）在蓄电池的正极上放出氧气，负极上放出氢气。一方面释放气体带出酸雾污染环境，另一方面电解液中水份减少，必须隔一段时间进行补加水维护。阀控式铅酸蓄电池就是为克服这些缺点而研制的产品，其产品特点为： 1、采用多元优质板栅合金，提高气体释放的过电位。即普通蓄电池板栅合金在2.30V/单体（25℃）以上时释放气体。采用优质多元合金后，在2.35V/单体（25℃）以上时释放气体，从而相对减少了气体释放量。 2、让负极有多余的容量，即比正极多出10%的容量。充电后期正极释放的氧气与负极接触，发生反应，重新生成水，即 O2 + 2Pb→2PbO PbO + H2SO4 →H2O +PbSO4
阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响 摘要：本文讨论了阀控式密封和免维护铅酸蓄电池作为太阳能灯具、光伏电站和光伏户用系统的储能电源，在全天候运行时的耐候性问题，即自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响，以及光伏系统储能铅酸蓄电池研究、开发。 关键词：VRLA蓄电池胶体铅酸蓄电池免维护铅酸蓄电池环境温度蓄电池寿命蓄电池容量蓄电池研发方向 近年来，太阳电池的光伏发电技术得到了世界各国的高度重视。从欧美的太阳能光伏“屋顶计划”到我国的西部光伏发电项目。太阳能光伏发电已经显示了其强劲的发展势头。随着光伏发电技术的发展和低成本光伏组件的产业化，太阳能灯具、光伏电站和光伏户用电源，均要求蓄电池供应商能够提供全天候运行的蓄电池，而目前光伏系统多采用阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称铅酸蓄电池缩写为VRLAB）胶体铅酸蓄电池和免维护铅酸蓄电池（不是VRLA蓄电池）作为储能电源。耐候性是指蓄电池适应自然环境的特性。本文主要讨论自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响及解决方法，以及储能铅酸蓄电池研究发展方向。上述三种产品在河北奥冠电源公司已批量生产，山东皇明太阳能公司做储能蓄电池已配套应用，现场试验效果很好。 一、温度对铅酸蓄电池寿命的影响 VRLA铅酸蓄电池受温度影响较大，按阿里纽斯原理，在大于40℃，温度升高10度，寿命降低一倍，寿命终止的主要原因是：（一）硫酸电解液干涸；（二）热失控；（三）内部短路等。（一）硫酸电解液干涸： 硫酸电解液作为参加化学反应的电解质，在铅酸蓄电池中是容量的主要控制因素之一。酸液干涸将造成电池容量降低，甚至失效。造成电池干涸失效这一因素是铅酸电池所特有的。酸液干涸的原因：（1）气体再化合的效率偏低，析氢析氧、水蒸发；（2）从电池壳体内部向外渗水；（3）控制阀设计不当；（4）充电设备与电池电压不匹配，电池电压过高、发热、失水、干涸而失效。 VRLA铅酸蓄电池受到上述（1）（2）（3）（4）四种因素的影响，其中（2）（3）（4）三种因素引起的失水速度随环境温度的上升而加快，从而加速了铅酸蓄电池以干涸方式失效。酸液干涸是影响VRLA铅酸蓄电池寿命的致命因素，VRLA蓄电池不适于在35℃以上高温条件下使用。 （二）热失控： 蓄电池在充放电过程中一般都产生热量。充电时正极产生的氧到达负极，与负极的绒面铅反应时会产生大量的热，如不及时导走就会使蓄电池温度升高。蓄电池若在高温环境下工作，其内部积累的热量就难以散发出去，就可能导致蓄电池产生过热、水损失加剧，内阻增大，更加发热，产生恶性循环，逐步发展为热失控，最终导致蓄电池失效。 VRLA铅酸蓄电池由于采用了贫液式紧装配设计，隔板中保持着10%的孔隙酸液不能进入，因而电池内部的导热性极差，热容量极小。VRLA铅酸蓄电池之所以在高温环境下非凡分类生热失控，是由于安全阀排出的气体量太少，难以带走电池内部积累的热量。热失控的巨热将使蓄电池壳体发生严重变形、胀裂、蓄电池彻底失效。 （三）内部短路：由于隔膜物质的降解老化穿孔，活性物质的脱落膨胀使两极连接，或充电过程中生成枝晶穿透隔膜等引起内部短路。深放电之后的蓄电池，其吸附式隔板易出现铅绒或弥散型沉淀，或形成枝晶，导致正负极板微短路。 由于VRLA铅酸蓄电池的负极冗余设计，充电的初、中期充电效率比正极板充电效率高，所以在正极板析氧之前，负极已生成足够的绒面铅，用于使氧进行再化合。在制作蓄电池过程中，以负极活性物质的量作为控制因素，可以减缓电池性能的恶化。
阀控式密封铅酸蓄电池 1.1. UPS系统常用的储能装置 碱性镉镍蓄电池（Alkaline Cd-Ni batteries） 碱性蓄电池是以KOH,NaOH的水溶液做为电解质的，镉镍蓄电池是碱性蓄电池，碱性镉镍 蓄电池相对于铅酸蓄电池是长寿命、高倍率、，可以做到密封。IEC285、IEC623标准规定循环寿命500—1000次可以工作5-10年，高低温性能好，高倍率（5-10倍率）放电性能好，除有记忆效应，制造工艺复杂，组成镉镍蓄电池的材料昂贵短缺外，其它各方面都优于铅酸蓄电池，其价格是铅蓄电池的几十倍，单体电压低（1.25V）。一般UPS系统不宜选用镉镍蓄电池，尤其是大功率UPS系统用镉镍蓄电池造价非常可观。 阀控铅酸蓄电池AGM体系（Valve-reguleted lead-acid batteries Absorptive glass mat） 组成蓄电池材料资源丰富，价格便宜，单体电压高（2V），经过阀控达到密封，现在工艺都很成熟，大电流高倍率放电性能基本满足UPS系统工作要求，工作其间对环境没有污染，价格相对镉镍蓄电池便宜很多，尤其是大功率UPS系统所用电池。是目前UPS系统首选的蓄电池。 富液免维护铅酸蓄电池Freedom体系（最早以美国Delco公司命名为依据Vented lead acid battery） 富液免维护铅酸蓄电池国外也称Flooded Sealed Maintenance Free lead acid batteries，其工作原理除氧气阴极复合不如AGM、，其化学反应机理相同。由于将AGM体系的贫液式改为富液式Freedom体系，用PE （polythylene）隔板、富液密封，能克服AGM贫液体系所产生的热失控、干涸、内阻大等缺点。由于该体系的流动性大、低温内阻小，从电化学动力学的理论分析，高速放电传质速度优于AGM体系和gel体系。由于采用过剩电解液气体可以自由进出，通过特殊的复合盖结构设计 通过分子筛性质的滤气安全阀，实现了对电池的完全密封，永不漏液。由于生产工艺简单单体电容易实现一致，电液量高于AGM, Gel体系1.2倍，使用寿命5--10年。根据以上几点分析和比较能，目前为UPS系统配套首选VRLA蓄电池和Flooded体系和Gel胶体蓄电池。 关于胶体密封铅酸蓄电池（Gel electrolyte sealed lead-acid batteries） 1.2. 关于硅胶体（Gelled）
1969年，美国登月计划实施，阀控式密封铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源，最后镉镍电池被采用，但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。1992 年，经过许多年努力并付出高昂代价的情况下，密封铅酸蓄电池得到了广大用户的认可。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，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部。 胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。 胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。其最重要的特点为：用较小的工业代价，沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池，其放电曲线平直，拐点高，比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。 胶体电池是目前世界上各项性能最优越的阀控式铅酸免维护蓄电池，它在使用时性能稳定,可靠性高,使用寿命长,具有以下的技术特点: 内部无游离的液体存在,无内部短路的可能。 采用无锑合金电池极板,电池自放电率极低.在20摄氏度下电池存放两年不需补充电. 长时间放电能力及循环放电能力强。 采用滑动密闭技术(德国阳光公司专利),即允许由电化学反应必然产生的电池使用后期的的极柱生长,又能保证其极高的密封性能。 电池厂家泰科源
铅酸蓄电池产业现状及发展趋势 电池工业是新能源领域的重要组成部分，是全球经济发展的一个新热点，与电力、交通、信息等产业发展息息相关，是社会生产经营活动和人类生活中不可缺少的产品。铅酸蓄电池凭借其性能价比高、大容量、高功率、长寿命、安全可靠等优点，是目前世界上产量最大、用途最广的一种电池，铅酸蓄电池销售额占全球电池销售额的30%以上。铅作为铅酸蓄电池最为重要的原料，其质量和价格的高低直接影响蓄电池产业未来的发展，铅和铅酸蓄电池的发展是相辅相成的。现就对近年来我国铅酸蓄电池发展现状进行分析，谈点自己的感想。 、我国铅酸蓄电池行业现状 随着我国经济的持续快速发展， 中国汽车、摩托车、电动助力 车、通信、信息、电力等基础产业发展 十分迅速，这些行业在我国处于一个高速成长期，对铅酸蓄电池的需求日益增长，铅酸蓄电池工业呈持续、快速增长趋势。 据不完全统计，我国铅酸蓄电池制造厂家已达到1500 家左右，生产量平均以每年约20％的速度快速增长，铅酸蓄电池产量约占世界产量的1/3，出口量、出口额分别以每年高达29％和34％左右的速度递增，在国际市场上具有举足轻重的地位，成为全球铅酸蓄电池的生产和消费大国。 2003 年，中国铅酸蓄电池的销售额约130 亿元人民币，约占
中国电池销售总额的1/3，占二次电池销售总额的45%。 2004年，由于铅等原料价格的集聚增长，影响了市场销售和利润，但由于国内需求和出口的增长， 中国铅酸蓄电池产量达到了 约6000万KVAH，销售额约150亿元。 2005年，铅酸蓄电池总产量达6645万KVAH，销售额200亿 元左右，出口额8.2亿美元，同比增长40%。蓄电池产量年平均增 长远远高于国民经济的增长速度和欧美等发达国家，起动蓄电池增 长15%以上，固定电池增长30%，动力电池增长50%以上。 2006年，铅酸蓄电池产量为7777.8万KVAH，销售额350亿 2007年，铅酸蓄电池产量为9359.8万KVAH，销售额503亿 元。其产品结构见下图： 2007年我国铅酸蓄电池产量结构图 随着中国市场经济进程的加快，铅酸蓄电池企业已呈现优胜劣 汰趋势，地域性规模企业逐步形成并壮大，市场份额逐年增长。仅以助动车用铅酸蓄电池企业为例，浙江省长兴县的蓄电池产业是随 着近年来我国电动助力车产业的兴起迅速发展壮大，2003年，铅 酸蓄电池企业有175家之多，销售额为9.0亿元；2004年开始进行了专项整治，到2005年蓄电池企业保留下来53家，销售额为21.55
中国铅酸蓄电池行业发展概述 一、铅酸蓄电池产业综述 铅酸蓄电池是一类安全性高，电性能稳定，制造成本低，应用领域广泛，可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品。其生产属深加工、劳动密集型方式。近十年来，随着世界能源经济的发展和人民生活水平的日益提高，铅酸蓄电池的应用领域在不断地扩展，市场需求量也大幅度的升长，在二次电源中，铅酸蓄电池已占有85%以上的市场份额。随着人类对太阳能、风能、地热能、潮汐能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展,铅酸蓄电池作为不消耗地球资源的“绿色”产业，将面临着广阔地发展空间。 二、铅酸蓄电池的应用领域 ? 交通运输－汽车、火车、拖拉机、摩托车、电动车等; ? 电信电力－邮电、通讯、电站、电力输送等; ? 车站码头－叉车、运输车、信号灯、仪器仪表等; ? 矿山井下－矿灯、运输车、UPS电源、照明系统等; ? 航天航海－轮船、渔船、鱼灯、航标灯、精密仪器等; ? 自然能系统－太阳能、风能、地热能、潮汐能系统等; ? 银行学校、商场医院－UPS电源、精密仪器、应急灯等; ? 计算机系统－UPS不间断电源等； ? 旅游娱乐－观光车、电动玩具、高尔夫球车、应急灯等; ?国防军工－飞机、坦克、装甲车、火炮、舰艇、核潜艇、雷达系统、导弹发射系统、精密仪器等. 三、中国铅酸蓄电池行业组织 ? 中国电器工业协会铅酸蓄电池分会 ? 中国电工技术学会铅酸蓄电池专委会 ? 中国铅酸蓄电池标准化委员会(TC21)
? 中国铅酸蓄电池科技情报网 ? 中国铅酸蓄电池装备委员会 ? XX蓄电池研究所 ? 国家蓄电池质量监督检验中心四、中国的铅酸蓄电池企业数量 五、中国的外资铅蓄电池企业分布
小型阀控式密封铅酸蓄电池的标准 1 范围 本标准规定了小型阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于应急照明设备、不间断电源、移动测量设备、通讯设备和电力系统直流电源柜等额定容量在40Ah以下的各种直流用蓄电池。 2 引用标准 GB/T5781－2000 六角头螺栓－全螺纹－C级 JB/T2599－1993 铅酸蓄电池产品型号编制办法 JB3076－1999 铅酸蓄电池槽 JB/－1998 铅酸蓄电池超细玻璃纤维隔板 GB/T1227－1986 精密压力表 JB/T9461－1999 动槽水银气压表技术条件 GB/T12805－1991 实验室玻璃仪器滴定管 3 符号 C20 — 20小时率额定容量（Ah）； Ce — 20小时率实际容量（Ah）; I20 — 20小时率放电电流（A）, 电流值为C20/20（A）； R—蓄电池自放电容量损失百分数，％。 4 产品分类与命名 蓄电池的型号按JB／T2599的方法编制。 5 技术要求 蓄电池的工作环境 蓄电池在环境温度为－15℃－＋45℃条件下应能正常使用。 电池结构 一般结构 蓄电池由正极板、负极板、隔板、蓄电池槽、蓄电池盖、电解液、端子、安全阀等组成。蓄电池槽 蓄电池槽应符合JB3076标准规定或与用户商定。
蓄电池隔板 蓄电池隔板应符合JB／T 标准要求。 端子 蓄电池端子应能够用接插件或螺栓和螺母连接，使用的螺栓应符合GB／T5781标准规定。蓄电池尺寸及允差 蓄电池外形尺寸应符合表1中尺寸的要求，外型尺寸允差为±2mm。 外观 蓄电池外观不应有裂纹、裂痕、明显变形及污迹，且标志应清晰。 容量 蓄电池20小时率额定容量C20应符合表1中容量的要求。 蓄电池按条试验时，实际容量Ce在第三次或之前的试验应不低于。 27min率放电 蓄电池按条试验时，放电持续时间应不低于27min。 最大放电电流 蓄电池按条试验时，导电部件不应熔断，外观不得出现异常现象。 过放电 蓄电池按条试验时，实际容量应不低于。 过充电 蓄电池按条试验时，实际容量应不低于,外观不得出现异常现象。 密封反应效率 蓄电池按条试验时，密封反应效率不低于95％。 限压阀要求 蓄电池按条试验时，安全阀应能在1~60kPa的压力范围内可靠的开闭阀。 安全性 蓄电池按条试验时，外观不得出现漏液等异常现象。 自放电 蓄电池按条试验时，三个月容量损失百分数R不得超过15％。 耐振动性 蓄电池按条试验时，端电压不得低于额定电压。外观不得出现漏液等异常现象。 自由跌落
影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素 蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS 系统的可靠程度。不管UPS设计的多么先进，功能多么齐备，一旦蓄电池失效，再好的UPS也无法提供不间断供电。千万不要因贪图便宜而选用劣质铅酸蓄电池，这样会影响整个UPS系统的可靠性，并将因此造成更大的损失。 蓄电池是整个UPS系统中平均无故障时间（MTBF）最短的部分。如果能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会大大缩短。因此，我们要了解蓄电池的基本原理和使用注意事项。 关于铅酸蓄电池 蓄电池的种类一般可分为铅酸蓄电池、铅酸免维护蓄电池及镍镉电池等，考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，UPS一般选择阀控式铅酸免维护蓄电池。它的主要特点是在充电时正极板上产生氧，通过化学反应在负极板上还原成水，使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护，因此又称为免维护铅酸蓄电池。免维护只是与普通蓄电池相比，使用过程中免去了添加纯水或蒸馏水，调整电解液液面的工作，并非免去一切维护工作。相反，为实现UPS 的不间断 供电，我们要更加细致地维护和保养好铅酸免维护蓄电池。 下面介绍一下影响蓄电池使用寿命的主要因素和使用过程中应注意的事项： ⑴环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右， UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。 ⑵放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然UPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机。但是，如果UPS 处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。 ⑶电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开
电池的发展史 电池发展历史 1800年 Alessandro Volta 发明世界上第一个电池、 1802年 Dr、 William Cruikshank 设计了第一个便于生产制造的电池、 1836年 John Daniell 为提供稳定的放电电流,对电池做了改进 1859年 Gaston Planté发明可充电的铅酸电池、 1868年 George Leclanché开发出使用电解液的电池 1881年 J、 A、 Thiebaut 取得干电池专利、 1888年 Dr、 Gassner 开发出第一个干电池、 1890年 Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池 1896年 在美国批量生产干电池 1896年 发明D型电池、 1899年 Waldmar Jungner 发明镍镉电池、 1910年 可充电的铁镍电池商业化生产 1911年 我国建厂生产干电池与铅酸蓄电池(上海交通部电池厂) 1914年 Thomas Edison 发明碱性电池、 1934年 Schlecht and Akermann 发明镍镉电池烧结极板、 1947年 Neumann 开发出密封镍镉电池、 1949年 Lew Urry (Energizer) 开发出小型碱性电池、 1954年 Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 开发出太阳能电池、1956年 Energizer、制造第一个9伏电池 1956年 我国建设第一个镍镉电池工厂(风云器材厂(755厂)) 1960前后
Union Carbide、商业化生产碱性电池,我国开始研究碱性电池(西安庆华厂等三家合作研发) 1970前后 出现免维护铅酸电池、 1970前后 一次锂电池实用化、 1976年 Philips Research的科学家发明镍氢电池、 1980前后 开发出稳定的用于镍氢电池的合金、 1983年 我国开始研究镍氢电池(南开大学) 1987年 我国改进镍镉电池工艺,采用发泡镍,电池容量提升40％ 1987前 我国商业化生产一次锂电池 1989年 我国镍氢电池研究列入国家计划 1990前 出现角型(口香糖型)电池, 1990前后 镍氢电池商业化生产、 1991年 Sony、可充电锂离子电池商业化生产 1992年 Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得碱性充电电池专利 1992年 Battery Technologies, Inc、生产碱性充电电池 1995年 我国镍氢电池商业化生产初具规模 1999年 可充电锂聚合物电池商业化生产 2000年 我国锂离子电池商业化生产 2000后 燃料电池,太阳能电池成为全世界瞩目的新能源发展问题的焦点 电池的发展史由1836年丹尼尔电池的诞生到1859年铅酸电池的发明,至1883年发明了氧化银电池,1888年实现了电池的商品化,1899年发明了镍-镉电池,1901年发明了镍-铁电池,进入20世纪后,电池理论与技术处于一度停滞时期。但在第二次世界大战之后,电池技术又进入快速发展时期。首先就是为了适应重负荷用途的需要,发展了碱性锌锰电池,1951年实现了镍-镉电池的密封化。1958年Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质,20世纪70年代初期便实现了军用与民用。随后基于环保考虑,研究重点转向蓄电池。镍-镉电池在20世纪初实现商品化以后,在20世纪80年代得到迅速发展。 随着人们环保意识的日益增加,铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制,因此需要寻找新的可代替传统铅酸电池与镍-镉电池的可充电电池。锂离子电池自然成为有力的候选者之一。
浅谈太阳能电池和铅酸蓄电池的研究现状 与发展趋势 天津蓝天电源公司技术质量部詹鹏 摘要：介绍了太阳能电池和铅酸蓄电池的研究背景、发展进程以及未来的发展趋势。简单的介绍了这两种电池的部分典型的类别，分别阐述了硅太阳能电池、化合物半导体薄膜电池、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、密封式阀控铅酸蓄电池以及胶体电池的基本结构和工作原理。结合大量的文献报道, 概述了太阳能电池和铅酸蓄电池的研究现状和发展趋势，并分析了目前我国发展新能源的需求与环境保护的需求之间的协调问题。 关键词：太阳能电池；密封式阀控铅酸蓄电池；硅太阳能电池；半导体薄膜；有机；染料敏化；胶体电池；环境保护 电池工业是新能源领域的重要组成部分，是全球经济发展的一个新热点，2006年，美国十大科技计划中有两项为电池项目。随着世界经济的发展、人口的急剧增长以及资源的严重短缺，能源日益成为人类亟待解决的重大问题，并且可再生清洁能源成为人们开始关注的课题之一。可再生能源包括生物能、风能、潮汐能、核能以及太阳能等，其中，太阳能作为一种可再生能源，具有其它能源不可比拟的优点，取之不尽、用之不竭、安全、无污染、不受地理条件的限制等。太阳是地球上能源的根本[1]。太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层，其表面的温度大约6000K。据统计，全世界一年所消耗的能源总量仅相当于太阳光照射地球45分钟的能量。因此，利用太阳能的研究和应用受到世界的重视，其中，太阳能电池是全球最重视的研究课题之一。与此同时，铅酸蓄电池自1859年被发明以后，经过150多年的发展与完善，已成为世界上应用最广泛的
一种化学电源，具有良好的可逆性、电能效率高达60%、使用寿命长、高低温性能良好、原材料丰富及造价低廉等优点。主要应用在交通运输、通讯、电力、铁路、矿山、港口、国防、计算机、科研等国民经济各个领域，是社会生产经营活动和人类生活中不可缺少的产品。在化学电源中占有绝对优势。接下来，我将分别阐述太阳能电池与铅酸蓄电池的现状与发展。 一、太阳能电池： 太阳能电池是根据光生伏特原理，将太阳能直接转换为电能的一种半导体光电器件[2]。从1839 年法国科学家Becquerel发现光伏效应至今，光电化学已经经历了100 多年的研究历史[3]。太阳能电池目前主要分硅太阳能电池、化合物半导体薄膜电池、有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池等。 1、硅太阳能电池的发展 第一个实用化的光电转换器件是单晶硅太阳能电池，是在1954 年诞生于贝尔实验室，其转换效率为6%，标志着人类可以将太阳能转化成电能来使用，具有跨时代的意义。70年代，人们研制了高效硅光电池，即固态光伏电池，其光电效率达到25%，在航空器上用于能量供给[4]。以后，人们开始研制半导体液结光化学电池，用Si，GaAs 单晶制成光化学电池其光电转化效率可达15%以上。到目前为止，硅系太阳能电池大致上可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅太阳能电池，但是硅系太阳能电池的缺点是工艺条件苛刻、制造成本过高，不利于广
阀控式铅酸蓄电池特性
目录 目录 ............................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 背景 ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2 VRLA电池结构及工作原理 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1VRLA电池的电化学反应原理.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2VRLA电池的氧循环原理.................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3VRLA电池的容量分类...................................................................................................... 错误!未定义书签。 3 特性曲线 ................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1充放电曲线 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2倍率特性 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3温度特性 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.4循环特性 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。4总结 ............................................................................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
固定型阀控式密封铅酸蓄电池的标准 1 范围 本标准规定了固定型阀控式密封铅酸蓄电池的产品型号、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存。 本标准适用本企业生产的用于电讯、电气设备、应急电源、报警系统、太阳能贮能系统、安全系统等使用的固定型阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）。 2 引用标准 GB5781/T－2000 六角头螺栓－全螺纹－C级 JB3076－1999 铅酸蓄电池槽 JB/T2599－1993 铅酸蓄电池产品型号编制办法 JB/－1998 铅酸蓄电池超细玻璃纤维隔板 YD/T799－1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法。 3 符号 C10 — 10小时率额定容量（Ah）； C3 — 3小时率额定容量（Ah），数值为; C1 — 1小时率额定容量（Ah），数值为； I10 — 10小时率放电电流（A），电流值为C10/10； I3 — 3小时率放电电流（A），电流值为C3／3； I1 — 1小时率放电电流（A），电流值为C1／1； 4 产品分类与命名 蓄电池的型号编制应符合JB／T2599的规定 5 技术要求 蓄电池的工作环境 蓄电池在环境温度为-15℃～+45℃条件下应能正常使用。 电池结构 一般结构
蓄电池由正极板、负极板、隔板、蓄电池槽、蓄电池盖、电解液、端子、安全阀等组成。 蓄电池槽 蓄电池槽应符合JB3076标准规定或与用户商定。 蓄电池隔板 蓄电池隔板应符合JB／T 标准要求。 蓄电池尺寸 蓄电池外形尺寸应符合表1中尺寸的要求，外型尺寸允差为±2mm。 外形尺寸也可根据用户要求制定。 外观 蓄电池外观不应有裂纹、裂痕、明显变形及污迹，标志应清晰。 气密性 蓄电池应能承受50kPa的正压或负压而不破裂、不开胶，压力释放后壳体无残余变形。 容量 蓄电池按条试验时，10h率容量第一次循环不低%C10，1h率容量、3h率容量应在前5次内达到。放电终止电压应符合表2规定。 最大放电电流 蓄电池按条试验时，导电部件不应熔断，外观不得出现异常现象。 耐过充电能力 蓄电池按条试验时，不应有漏液和明显变形。 荷电保持能力 蓄电池按条试验时，荷电保持能力不低于85％。 密封反应效率 蓄电池按条试验时，密封反应效率不低于95％。 安全阀要求 蓄电池按条试验时，安全阀的开阀压力为：10KPa~49KPa，闭阀压力为：1KPa~10KPa 。 过充电寿命
铅酸免维护蓄电池保养手册 1、环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右，UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。一般情况：电池存放容量：1个月（25℃），96%。3个月，（25℃）90%。6个月（25℃），80%。 2、充电电压。由于EPS电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命，EPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，电池充满后即转为浮充状态，每节浮充电压设置为左右。在使用温度15~30℃环境中，电池浮充使用过程容量递减。递减情况：1年容量为90%左右；2年容量为70%左右；3年容量为50%左右。 3、放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然EPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至左右时，EPS就会自动关机。但是，如果EPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。? ?4、电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开路电压高于，则表示电池储能还有80％以上，若开路电压低于，则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20％，电池不堪使用。? 5、免维护电池由于采用吸收式电解液系统，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当，造成电池过充电，就会产生气体，此时电池内压就会增大,将电池上的压力阀顶开，严重的会使电池爆裂。?? 6、电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置,不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。? 7、定期保养。电池在使用一定时间后应进行定期检查，如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等。如果长期不停电，电池会一直处于充电状态，这样会使电池的活性变差。因此，即使不停电，UPS也需要定期进行放电试验以便使电池保持活性。放电试验一般可以三个月进行一次,做法是EPS带载－－最好在50%以上,然后断开市电，使EPS 处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几ms至几十ms,放电后恢复市电供电，继续对电池充电。? 蓄电池性能曲线：
电池的起源和发展史 电池的诞生，基于人们对于获取持续而稳定的电流的需要。不过，电池的发明，是来源于一次青蛙的解剖实验所产生的灵感，多少有些偶然。1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼（Luigi Galvani）在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。伽伐尼认为，出现这种现像是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼的发现引起了物理学家们的极大兴趣，他们竞相重复伽伐尼实验，企图找到一种产生电流的方法。而意大利物理学家伏特（Alessandro Volta）在多次实验后则认为：青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。1799年，伏特成功制成了世界上第一个电池“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，又陆续有效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。然而在当时，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，搬运很不方便，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在挪动时很危险。 干电池的诞生。干电池的鼻祖在19世纪中期诞生。1860年，法国的雷克兰士（George Leclanche）发明了碳锌电池，这种电池更容易制造，且最初潮湿水性的电解液，逐渐被黏浊状类似糨糊的方式取代，于是装在容器内时，“干”性电池出现了。1887年，英国人赫勒森（Wilhelm Hellesen）发明了最早的干电池。相对于液电池而言，干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。如今，干电池已经发展成为一个庞大的家族，种类达100多种。常见的有普通锌锰干电池、碱性锌-锰干电池、镁-锰干电池等。不过，最早发明的碳锌电池依然是现代干电池中产量最大的电池。在干电池技术的不断发展过程中，新的问题又出现了。人们发现，干电池尽管使用方便、价格低廉，但用完即废，无法重新利用。另外，由于以金属为原料容易造成原材料浪费，废弃电池还会造成环境污染。于是，能够经过多次充电放电循环，反复使用的蓄电池成为新的方向。事实上，蓄电池的最早发明同样可以追溯到1860年。当年，
铅酸蓄电池发展简史 铅酸蓄电池1859年由法国人普兰特创造，1881年法国人富尔发明以铅化合物涂在铅片上，可以很快形成活性物质。 ①20世纪20年代由美国EXIDE公司推出的管式极板，用多缝隙的 硬橡胶管容纳活性物质，以一支铅合金棒插在中间导电，这就大大提高了要板的耐深度充放电的能力，硬橡胶管现已由无纺布或玻璃纤维管所取代，管式极板多用于动力牵引型蓄电池。 ②50年代由美国DELCO公司首先推出用无锑合金为板栅的免维护 汽车蓄电池，免去了以往汽车蓄电池须定期补水的工作，现在免维护式已经是汽车蓄电池的主要选择。 ③70年代由美国DEVIFF氏创新的阀控式蓄电池。 ④1970年以来出现拉网式板栅（目前国内湖北骆驼及保定风帆等）微孔PE及PVC隔板 单体间的穿壁焊技术（汽车及摩托车电池） 铅钙合金的加铝及加锡 铅酸蓄电池的基本结构与分类 铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电槽及电解液组成，此外还有一些零件如气塞、连接条、极柱等等，分述如下： ⑴正极板包括涂膏式、形成式、铅布式、铅箔式等 ⑵负极板包括涂膏式、铅布式、铅箔式。 ⑶隔板包括微孔橡胶式、PVC、微孔PVC（叉车电池）、AGM （阀控铅酸蓄电池）.PE代式隔板（汽车免维护电池）
⑷电池槽硬橡胶式及塑料槽（ABS及PP料等）如我们公司阀控电池用ABS；汽车及摩托车免维护电池用PP料 ⑸电解液一律为稀硫酸(1.28,1.23,1.26,1.29,1.315,1.325,1.34);有一部分做成胶体 铅酸蓄电池的主要品种 1、起动用蓄电池：这是铅酸蓄电池品种中最大的一个，专为汽车 的起动、照明、点火提供能源。因要求放电电流大，故均用薄的涂膏式极板组成，最早每只为6V，现今为12V，正在向36V转变2、固定型蓄电池，作为备用电源，广泛用于邮电、电站、医院、 会堂等处。 3、助力车蓄电池（如12V12AH及12V18AH） 4、铁路客车蓄电池 5、内燃机车用蓄电池专供内燃机车起动及照明，长期使用管式 极板，近年来已改为涂膏式阀控蓄电池，型号为NG-462等。 6、摩托车用蓄电池用于摩托车的起动点火与照明 7、牵引蓄电池用于各种蓄电池、叉车、铲车、矿车、矿用电 机车、要求深充放。多采用管式正极板。 铅酸蓄电池的分类 A、按极板型式分 1、形成式正极板为纯铅板用电化方法生成过氧化铅、负极板 曾经用箔式，后改为涂膏式。 2、涂膏式这是用得最广泛的，即以铅合金板栅涂上铅膏。
阀控式铅酸蓄电池常见问题分析 发表时间：2018-08-22T11:09:13.657Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：国瀚文 [导读] 摘要：阀控式铅酸蓄电池普遍作为220V直流装置、UPS不间断电源、EPS应急照明装置的重要组成部分，在化工企业供电系统中应用广泛。在市电发生故障时，阀控式铅酸蓄电池是否能可靠投入运行，将是化工装置能否平稳运行的极其重要因素。本文根据实际运行经验，对阀控式铅酸蓄电池运行中的常见问题进行分析，从而总结出阀控式铅酸蓄电池日常巡检及维护保养的注意事项。 （大庆石化公司化工一厂供电车间黑龙江大庆 163714） 摘要：阀控式铅酸蓄电池普遍作为220V直流装置、UPS不间断电源、EPS应急照明装置的重要组成部分，在化工企业供电系统中应用广泛。在市电发生故障时，阀控式铅酸蓄电池是否能可靠投入运行，将是化工装置能否平稳运行的极其重要因素。本文根据实际运行经验，对阀控式铅酸蓄电池运行中的常见问题进行分析，从而总结出阀控式铅酸蓄电池日常巡检及维护保养的注意事项。 关键词：阀控式铅酸蓄电池；蓄电池维护保养；蓄电池常见问题 1、环境温度过高 环境温度过高时，蓄电池由于增加了内部的水分损耗，使极板的腐蚀加剧，缩短了蓄电池寿命。若蓄电池长期运行在超过标准温度下，则温度升高10℃蓄电池的寿命约降低一半。最佳的环境温度是控制到25℃，在25℃时，蓄电池的放电容量和使用寿命能达到最佳。同时电池应避免受到阳光直射。 2、电池室内无通风装置 对于阀控式铅酸蓄电池电池，IEEE 484标准-“阀控式铅酸蓄电池用于固定用途时的设计及安装”中这样表述：“电池区域应该通风换气，防止氢气聚集以及维持设计的操作温度。换气条件必须使得氢气含量小于2%（体积百分比）”。虽然阀控式铅酸蓄电池有95%以上的气体复合效率，但在设计蓄电池室时，还是应该考虑通风换气要求。 3 、过量放电 当蓄电池过量放电时，由于内部产生过量的硫酸铅，使极板物质体积增大，引起极板弯曲、膨胀，严重时还将导致蓄电池槽胀裂。当蓄电池因过量放电导致电池发生外形发生变形，应将蓄电池进行更换。 4 、浮充电压设置过低 当浮充电压设置过低时，蓄电池由于长期处于欠充电状态，使极板深处的活性物质无法参与化学反应，继而在活性物质与隔板膜之间形成高电阻层，加大了蓄电池内阻，造成蓄电池的容量下降。如发现此类故障，可将蓄电池进行较大电流的活化性放电。 5、浮充电压设置过高 当浮充电压设置过高时，蓄电池由于长期处于过充电状态，使内部产生的气体量增加，同时因为安全阀经常处于开阀状态，从而引发蓄电池严重失水，电解液浓度增大，蓄电池内部腐蚀加快、容量失效等一系列后果。如发现电池组已经长时间处于浮充电压过高的状态，需要对蓄电池组进行核对性放电，如电池容量已经不满足要求，要对整组电池进行更换。 6、电池壳体、极柱上爬酸、漏液 主要原因有密封不良、温度过高、充电电压电流过大，过充，质量问题等。遇到此类问题，首先要测量蓄电池内阻值是否在正常范围内，如蓄电池内阻值正常，可将电池壳体、极柱上爬酸和漏液擦拭掉，继续观察有无继续爬酸和渗液，如仍继续爬酸和渗液需要对电池进行更换。 7、部分单体电池在充电、放电过程中温度过高 环境温度过高，负极板氧化，极板硫酸化，充电电流过大、过充，电池内局部短路，电池入柜摆放通风不良。 8、安全阀经常开启 安全阀通常在10～49Kpa才开启，在1～10Kpa时关闭，安全阀在浮充、放电过程中经常开启，表明内部释气严重。主要原因有浮充电压过高，环境温度过高，电池内部局部短路，充电电流过大、过充，安全阀故障等原因都会引起安全阀经常开启。发现此类故障，要首先检查充电机设置的参数是否正确。 9、电池壳鼓胀 电池壳鼓胀会引起极板变形，正、负极板与稀硫酸压合不严，活性物质脱落，局部短路。造成电池壳鼓胀的最直接的原因就是气体过剩并且无法释放，安全阀堵塞不开启，极板变形。此类故障要检查安全阀是否正常工作。 10、极柱松动