閥控式密封鉛酸蓄電池的應用與維護

摘要：闡述了閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理、應用領域及市場前景。并根據生產和應用實踐，介紹閥控式密封鉛酸蓄電池的維護方法。

關鍵詞：閥控式密封鉛酸蓄電池應用維護

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

自法國普蘭特1859年發明鉛酸蓄電池以來，至今已有一百多年的歷史。它與其它所有化學電源一樣，是一個電能與化學能互相轉換的裝置。由于它具有電動勢高、充放電可逆性好、使用溫度范圍廣、電化學原理清楚、生產工藝易于掌握和原材料豐富而且價格低廉等優點，獲得了廣泛的應用。隨著科學技術的發展，自50年代起，不斷對傳統的鉛酸蓄電池進行技術改造。特別是閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLAB）的問世，由于它克服了酸液易于外溢令人頭痛的弊病，能與電子設備放在一起，符合用戶使用方便的要求，從而使它的應用領域更加廣闊。誠然，作為一種新技術、新產品推向市場，需要有一個不斷完善的過程，除了制造商對產品技術和質量不斷提高外，還需要用戶對新產品的使用和維護有所了解，使之用得更合理、更長久。

1工作原理與優良特性

　　VRLAB的工作原理，基本上仍沿襲傳統的鉛酸蓄電池，它的正極活性物質是二氧化鉛（PbO2），負極活性物質是海綿狀金屬鉛（Pb），電解液是稀硫酸（H2SO4），其電極反應方程式如下：

　　正極：

PbO2＋HSO－4＋3H＋＋2ePbSO4＋2H2O

　　負極：

Pb＋HSO－42PbSO4＋2H2O　　整個電池反應方程式：

Pb＋PbO2＋2H＋＋2HSO－42PbSO4＋2H2O　　VRLAB在結構、材料上作了重要的改進，如圖1所示，正極板采用鉛鈣合金或鉛鎘合金、低銻合金，負極板采用鉛鈣合金，隔板采用超細玻纖隔板，并使用緊裝配和貧液設計工藝技術，整個電池反應密封在塑料電池殼內，出氣孔上加上單向的安全閥。這種電池結構，在規定充電電壓下進行充電時，正極析出的氧（O2），可通過隔板通道傳送到負極板表面，還原為水（H2O），其反應式如下：

　　正極上：2H2OO2＋4H＋＋4e

　　負極上：O2＋2Pb2PbO

2PbO＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

　　這是VRLAB特有的內部氧循環反應機理，這種充電過程，電解液中的水幾乎不損失，使電池在使用過程中達到不需要加水的目的。

圖1VRLAB工作原理示意圖

　　由于作了上述重要改進，VRLAB具有體積小、重量輕、自放電小、少維護、壽命長、使用方便、對環境無腐蝕、無污染等優良特性，與傳統的鉛酸蓄電池相比，在使用、維護和管理上有著明顯的優點。

　　（1）使用方便

　　VRLAB只需嚴格控制整流器的充電電壓，根據浮充使用和循環使用的不同要求，采用規定的電壓進行恒壓充電，無需值班人員過多操心電池的充電過程，不必添加蒸餾水，也不必經常檢測電池端電壓、電解液比重及溫度，只需定期檢測電池端電壓和放電容量即可。

　　（2）安裝簡便

　　VRLAB已進行過化成充放電處理，荷電出廠，所以用戶在安裝使用時，無需再進行繁瑣的初充電過程，如果放置時間超過六個月，可按生產廠的規定進行補充電，在充足電之后，進行一次容量試驗性放電檢查，以判斷電池容量是否符合標準要求，質量是否穩定可靠。

　　（3）安全可靠

　　VRLAB采用密封結構，可豎放或臥放使用，無酸霧、無毒、無有害氣體溢出，由于電池采用恒壓充電制，電池內部實現氧循環過程，水損失很少，即使偶爾過充，有少量的氣體可通過安全閥向外排出，電池殼不致因壓力過大而鼓脹甚至爆裂。

　　（4）節省投資

　　VRLAB不污染設備和環境，可與電子設備放在一起使用，無須專門用于電池放置和維護的房間，維護工作量大大減少。而且電池安裝可采用疊放式電池架，占地面積小，節約電源系統的投資費用。

　　總之，VRLAB的優良特性，無疑對通信、電力、信息、金融等行業的科學管理創造了極為有利的條件，容易實現微機控制，可實現無人值守和微機集中監控的現代化管理方式。

2應用領域與發展前景

　　眾所周知，從平常的玩具、手電筒到重要的通信機站、電站等領域都有電池的用武之地，作為后備電源或動力電源，在許多重要系統裝置、設施的安全運行中總少不了它，隨著計算機、信息、運輸、電力等事業的發展，電池的需求量仍不斷增長，據統計，當今世界對電池的需求量年增長率接近8％，估計到2002年，全球電池銷售總額將達到550億美元[1]。

　　其中，鉛酸電池銷售量占世界電池總銷量的一半以上。本文引用世界最有權威的美國國際電池協會（BCI）提供的調查資料[2]說明鉛酸電池的應用領域和發展前景。

　　美國電池工業，主要是指鉛酸電池，它的應用領域可分為兩部分：

　　（1）機動用電源（Motivepower）

　　主要用于卡車、鏟車、小汽車及鐵路機車等車輛用電池，1977年統計資料，這方面銷售額占40％。

　　（2）固定用電源（Stationarypower）

　　主要用于電話通信、不間斷電源（UPS）、安全報警、開關控制、應急燈、電子設備及醫療設備等，這方面銷售額占60％。

　　該協會調查組收集了美國16家知名鉛酸電池制造廠商的銷售資料，總結和預測了各個應用領域的銷售情況（見表1）