阀控式密封铅酸蓄电池的应用与维护

摘要：阐述了阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理、应用领域及市场前景。并根据生产和应用实践，介绍阀控式密封铅酸蓄电池的维护方法。

关键词：阀控式密封铅酸蓄电池应用维护

Application and Maintenance of VRLAB

Abstract: The paper describes the fundament applications and market prospect of VRLAB. The maintenance method of VRLAB is introduced depend on the practice of manufacture and appli cation.

Keywords:VRLAB Application Maintenance

自法国普兰特1859年发明铅酸蓄电池以来，至今已有一百多年的历史。它与其它所有化学电源一样，是一个电能与化学能互相转换的装置。由于它具有电动势高、充放电可逆性好、使用温度范围广、电化学原理清楚、生产工艺易于掌握和原材料丰富而且价格低廉等优点，获得了广泛的应用。随着科学技术的发展，自50年代起，不断对传统的铅酸蓄电池进行技术改造。特别是阀控式密封铅酸蓄电池（VRLAB）的问世，由于它克服了酸液易于外溢令人头痛的弊病，能与电子设备放在一起，符合用户使用方便的要求，从而使它的应用领域更加广阔。诚然，作为一种新技术、新产品推向市场，需要有一个不断完善的过程，除了制造商对产品技术和质量不断提高外，还需要用户对新产品的使用和维护有所了解，使之用得更合理、更长久。

1工作原理与优良特性

　　VRLAB的工作原理，基本上仍沿袭传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状金属铅（Pb），电解液是稀硫酸（H2SO4），其电极反应方程式如下：

　　正极：

PbO2＋HSO－4＋3H＋＋2ePbSO4＋2H2O

　　负极：

Pb＋HSO－42PbSO4＋2H2O　　整个电池反应方程式：

Pb＋PbO2＋2H＋＋2HSO－42PbSO4＋2H2O　　VRLAB在结构、材料上作了重要的改进，如图1所示，正极板采用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金，负极板采用铅钙合金，隔板采用超细玻纤隔板，并使用紧装配和贫液设计工艺技术，整个电池反应密封在塑料电池壳内，出气孔上加上单向的安全阀。这种电池结构，在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧（O2），可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水（H2O），其反应式如下：

　　正极上：2H2OO2＋4H＋＋4e

　　负极上：O2＋2Pb2PbO

2PbO＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

　　这是VRLAB特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使电池在使用过程中达到不需要加水的目的。

图1VRLAB工作原理示意图

　　由于作了上述重要改进，VRLAB具有体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便、对环境无腐蚀、无污染等优良特性，与传统的铅酸蓄电池相比，在使用、维护和管理上有着明显的优点。

　　（1）使用方便

　　VRLAB只需严格控制整流器的充电电压，根据浮充使用和循环使用的不同要求，采用规定的电压进行恒压充电，无需值班人员过多操心电池的充电过程，不必添加蒸馏水，也不必经常检测电池端电压、电解液比重及温度，只需定期检测电池端电压和放电容量即可。

　　（2）安装简便

　　VRLAB已进行过化成充放电处理，荷电出厂，所以用户在安装使用时，无需再进行繁琐的初充电过程，如果放置时间超过六个月，可按生产厂的规定进行补充电，在充足电之后，进行一次容量试验性放电检查，以判断电池容量是否符合标准要求，质量是否稳定可靠。

　　（3）安全可靠

　　VRLAB采用密封结构，可竖放或卧放使用，无酸雾、无毒、无有害气体溢出，由于电池采用恒压充电制，电池内部实现氧循环过程，水损失很少，即使偶尔过充，有少量的气体可通过安全阀向外排出，电池壳不致因压力过大而鼓胀甚至爆裂。

　　（4）节省投资

　　VRLAB不污染设备和环境，可与电子设备放在一起使用，无须专门用于电池放置和维护的房间，维护工作量大大减少。而且电池安装可采用叠放式电池架，占地面积小，节约电源系统的投资费用。

　　总之，VRLAB的优良特性，无疑对通信、电力、信息、金融等行业的科学管理创造了极为有利的条件，容易实现微机控制，可实现无人值守和微机集中监控的现代化管理方式。

2应用领域与发展前景

　　众所周知，从平常的玩具、手电筒到重要的通信机站、电站等领域都有电池的用武之地，作为后备电源或动力电源，在许多重要系统装置、设施的安全运行中总少不了它，随着计算机、信息、运输、电力等事业的发展，电池的需求量仍不断增长，据统计，当今世界对电池的需求量年增长率接近8％，估计到2002年，全球电池销售总额将达到550亿美元[1]。

　　其中，铅酸电池销售量占世界电池总销量的一半以上。本文引用世界最有权威的美国国际电池协会（BCI）提供的调查资料[2]说明铅酸电池的应用领域和发展前景。

　　美国电池工业，主要是指铅酸电池，它的应用领域可分为两部分：

　　（1）机动用电源（Motivepower）

　　主要用于卡车、铲车、小汽车及铁路机车等车辆用电池，1977年统计资料，这方面销售额占40％。

　　（2）固定用电源（Stationarypower）

　　主要用于电话通信、不间断电源（UPS）、安全报警、开关控制、应急灯、电子设备及医疗设备等，这方面销售额占60％。

　　该协会调查组收集了美国16家知名铅酸电池制造厂商的销售资料，总结和预测了各个应用领域的销售情况（见表1）