VRLA电池及其应用

作者：时间：2011-02-15来源：网络收藏

1蓄电池容量的定义

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/179811.htm

通常电源设备的容量用kVA或kW来表示。然而，作为电源的VRLA电池，选用安时（Ah）表示其容量则更为准确。蓄电池容量定义为：Q=idt（1）

理论上，t可以趋于无穷，但实际上，当电池放电低于终止电压时仍继续放电，这可能损坏电池，故t值有限制。

电池行业中，以小时（h)表示电池的可持续放电时间，常见的有：C240,C20,C10,C8、C3,C1等标称容量值。

小电池的标称容量以毫安时（mAh)计，大电池的标称容量则以安时(Ah)、千安时(kAh)计等。电信工业常取C10、C8等标称容量值。

例如，常见的Deka电池12AVR100SH为12V单体，100Ah容量，即可持续放电10h，电流为10A，共放出Ah数为10×10=100Ah（实际测试中，为使电流值保持恒稳，当电压变化时，应调整外电路负载，以便计量）。

2蓄电池的理论容量、实际容量、标称容量

理论容量也称计算容量由电池极板所含活性物质的量决定。铅酸蓄电池的电化当量对于Pb,4价为0.517Ah/g,2价为0.259Ah/g;对于PbO2,4价为0.488Ah/g,2价为0.224Ah/g;根据电化当量与活性物质的量计算出来的容量叫蓄电池的理论容量。

实际容量是指蓄电池放电时所测得的容量，取决于活性物质的量及利用率。活性物质与铅板相关，但并不等同于铅重量。利用率与蓄电池极板的结构型式、放电电流的大小、温度、终止电压、原材料质量及制造工艺、技术和使用方法有关，而且是变化的。当今，已知单块极板最大容量为100Ah/2V。

额定容量又称标称容量，即在制造厂规定的条件下，蓄电池能放出的最低工作容量，例如，97Ah电池标称100Ah，有些厂家的电池则是在使用几个循环之后，实际容量达到或超出标称容量。

3VRLA电池容量及有关问题

31容量与温度

当蓄电池放电工作温度不是基准温度25℃时，则实际容量应按公式（2）换算成25℃时的容量。即测试环境温度不是25℃时，容量需校正。

Ce=Ct/[1＋KT(T－25℃)]（2）

式中：Ct为实测容量，Ce为25℃实际容量（看作标称容量），KT为温度系数,T为实际温度。

对于10h率放电，KT=0.006/℃；3h率放电，KT=0.008/℃,1h率放电，KT=0.01/℃.

32容量与极板重量

VRLA电池所用铅板与汽车电池基本材料相近，重量、外型稍有差异，例如12V/100AhVRLA电池与同一厂家制造的汽车电池极板，仅在外型与重量上有差别，后者稍微小些，这是因为汽车电池极板稍薄，但标称容量均一致。

3.3容量与使用寿命

相同容量的VRLA电池可有不同的设计使用寿命，这主要取决于板极的制造、重量及阀的密封方式，即使是同一厂家的电池由于阀的密封方式不同，极板制造大小不同，可以有6年、10年、20年设计寿命的差异。一般，20年寿命电池的极板重量应是10年寿命极板的两倍左右，这也可以从法拉弟电化学定律得到解释。200Ah电池的重量应是100Ah电池的两倍左右，各个厂家相同容量VRLA电池，重量相近。

此外，实际使用寿命与设计使用寿命有很大差别，这主要取决于VRLA电池中水的损失情况。在设计条件下使用可达到设计寿命，而当外部条件如温度、电压、放电深度等变化超出设计要求时，实际使用寿命将会大大低于设计寿命，容量也会发生变化，趋于降低。

34容量与电解液

VRLA电池的电解液是稀硫酸，其比重与传统的开口满液式电池有差异，为1.296～1.321（传统电池电解液为1.185～1.220），此时约含40％的硫酸（重量比）,体积比约为29％，冰点约为－70℃，而传统电池电解液约在－25℃时结冰，故VRLA电池可用于较低温度条件下，但用于低温时实际容量要降低，可根据厂方提供的容量—温度曲线求出。

另外，还有碱性电解液阀控电池及胶体酸性阀控电池。胶体（Gel）电池（如DEKASolar）在低温条件下使用更好，据厂方资料，南极考察时，－56℃以下温度，电池仍可使用（一般电池可能早已冻裂）。

现在一些VRLA电池已经用于汽车上，这是因为维护简单，且冰点更低，在严寒条件下，汽车起动打火可以方便一些。

4VRLA电池的安装与对充电器的要求

41对充电器的要求

传统电池充电选用一般整流电源即可，而VRLA电池与传统电池相比，最苛刻的要求在于对充电器的选择上。VRLA电池的充电器一般选择技术上成熟的高频开关电源，如华为公司、中兴公司等均有该系列产品，其技术性能如下：

交流输入：380V±20％，45～66Hz三相五线制

或220V±20％，45～66Hz单相三线制

直流输出：额定电压－48V（－43.2V～57.6V）

稳压精度±0.5％

纹波系数2.5％

限流、恒压充电可调0.2C10～0.1C10

带温度补偿按48V蓄电池组温度变化72