品牌科华
电压12
是否进口否
荷电状态免维护蓄电池
化学类型铅酸蓄电池
科华蓄电池一、概述
铅酸电池技术发展*来基本没什么变化。虽然在化学和结构上已有改进,但引起电池发生故障有一个共性的因素。这个故障原因是:硫酸盐堆积在较板上导致失效的结果,解决这些问题有效的方法是应用脉冲技术。
脉冲技术有助于排除电池这些故障,它可以保持高的活性物质反应,使电池内部平衡,*接受外接充电。这样一来,节约了因置换电池带来的各种相关费用。
二、技术介绍
预言:铅酸电池作为在电池电源领域里以位置将延续到下一世纪。但值得重视的问题是,多数电池的工作状态不能达到当今科技交通工具的需求。按说,铅酸电池的反应材料能维持8年—10年或更长一些,但事实上做不到。现在的电池平均寿命是6—48个月。而能用48个月的电池仅占30%。大部分电池则提前衰老和失效。影响电池寿命的一系列问题的原因是:硫酸盐的堆积,而有效解决这些问题的方法是脉冲技术。
早在1989年就有个**,利用脉冲技术提高电池的实用性,延长电池寿命。它的工作原理:使电池一直维持高的活性物质反应,使电池内部平衡,易接受充电。这种技术可提供大的放电容量,接受充电快,而且能使用持久。(换言之,延长电池工作寿命)
现在让我们来了解一下脉冲技术是如何有益于电池,其工作原理是什么。首先让我们重温一下电池的工作原理:依照国际电池理事会手册*11版:“蓄电池是属电化学原理设计范畴,电池产生的电能是由存储的化学能转变的。在车辆和动力机械设备上需要电池,它的三种主要功能是:
(1)、供电给点火系统,使发动机启动。
(2)、给发动机外的电器设备供电。
(3)、对电器系统起到稳压作用,使输出平滑和降低瞬间有电器系统发生高压。”
电池由两种不同材料构成(铅和二氧化铅),这两种材料置于硫酸液中反应产生电压,在放电过程,正极铅板上的活性材料与电解液的硫酸根生成PbSO4。同时,负极板上的活性材料也与电解液硫酸根生成PbSO4。所以,放电的结果使正负极板都覆盖了硫酸铅(PbSO4)。电池的恢复是通过对它反方向充电。
在充电过程,化学反应状态基本是放电的逆反应。这时正负极板上的硫酸铅(PbSO4)分解变为原来状态,即铅和硫酸根,水分解出“H”和“O”原子,当分离后的硫酸根与“H”结合还原为硫酸电解液。
从上所述,蓄电池的工作基本原理是硫酸和铅进行离子交换的化学反应过程形成的能量。在能量交换过程中,其反应生成物—硫酸铅在较板上是“临时”的。但值得注意的是,在充电还原过程,较板上的硫酸铅并不能全部溶解而堆在较板上。这种堆积物是电化学反应的剩余物,占据了较板的位置。这就是说,较板的有效反应材料在不断减少,这是导致电池失效的主要原因。(因硫酸铅导致电池失效,这种现象的通俗叫法是—较板盐化)
较板盐化问题:大多数电池失效归咎于硫酸铅的堆积。当硫酸铅分子的能量大于一个极限低值的时候,它们从较板上溶解,返回到液体状态。那么,它们可以接受再充电。但实际上,总有一部分的硫酸盐是不能返回电解液里的,而是贴附在较板上,终形成不可溶解的晶体。硫酸盐结晶体是这样形成的:这些不能参与反应的单个硫酸盐分子的核心能量都处于较低状态,它逐步吸附其它因能量较低的硫酸盐分子。当这些分子堆积,并紧密地结合时,就形成一个晶体。这种晶体不能有效地溶解到电解液里去。这些晶体的存在,占据了较板的位置,使较板失去了充放电的能力。所以,较板被覆盖的这一点或这一部分都相当于是死点。
依照BCI手册58页说:“电池的本质是化学类器材,它的充电特性常常是由电池自身化学变化而改变的。例如,硫酸盐应是正常的化学反应生成物,但在非正常状态下,它变成多余物质而成为影响化学反应的主要问题,而这些多余的硫酸盐在较板上不断堆积,又长期被忽略。另外,新电池如存放时间过长,也会出现这种状态。当电池严重盐化时,就不能接受发电机对它的快而满的补充电。同样,也不能作满意的放电。随着盐化加剧,终因电池不能接受充电和放电而失效。”*56页上说:“充电电压是受温度和电解液浓度、电解液接触较板的面积、电池的年限、电解液纯度等因素影响。较板上的盐化结晶很硬,使内阻。”
**过80%的电池是因为这些盐化晶体堆积而引起失效。这些晶体形成的速度、面积及硬度是与时间、电池充电状态、能量储备的使用周期有紧密关联。电池上的盐化结晶物堆积是非常麻烦的。
科华蓄电池解析如何选择合适的电池
便携式设备的设计,很大程度上取决于电池的性能。
电池的关键指标当然是电池的使用寿命。从表面上看,这只是一个简单的规格,但它却涉及到了许多因素,其中包括:系统负载(满负荷电流的供电时间,部分电路或微安级电流供电时间)、电源效率、系统电源管理、电池类型和充电方式。
除了的重要性之外,这些特性之间的相互影响还会增强或减弱终用户的感受。一般情况下,当用户开始注意到电池的存在时,事情就变得比较棘手!好的产品设计既不需要频繁地更换电池(如电视),也不需要频繁地给电池充电(电动牙刷),使电池从用户的眼前“消失”掉。避免用户像关注设备的功能一样关注电池。
选择电池的化学性质
电池和系统之间的相互制约是设计中常常被忽视的问题,保证电池的容量与系统的需求相吻合非常关键。常用的电池类型有:碱性电池、镍氢电池(NiMH)和锂离子电池。它们之间是不可互换的,绝大多数产品都有一个选择方案。
碱性电池
碱性电池是不可充电电池(近期的晚间电池广告中也一再强调这一点),但他们具有较低的自放电率和成本(*充电器或交流电源插座)。对于功耗较低的应用,碱性电池将是一个很好的选择,但须合理使用,静态电流或休眠电流都必需很低。
设计中一个常见的误区是:只关注工作效率,而忽视了“关闭”或“休眠”状态下的电流损耗,即使从电池消耗数十μA的电流也会导致电池的频繁更换。现在,许多设计中用软开关替代了机械开关(机械开关可以完全断开电池连接),但是,这一设计误区与几年以前相比却更加普遍了。
可充电电池
当负载对于碱性电池而言过大时,需选用可充电电池,这对于笔记本电脑、PDA和蜂窝电话等便携式产品已经成为标准模式。可充电电池要尽可能少地“打扰”用户,对产品有促进作用,至少不会降低产品的性能。
有两种可充电电池的选择:镍氢电池或锂离子电池。 手机锂电池充电器电路
NiMH电池成本比锂离子电池低,当产品的正规使用状况对电池而言不安全时,这种选择将变得很敏感。这一问题对于缺少复杂的充电设计的低成本产品更为重要,因为NiMH电池适于完全充满和完全放电的过程。这对于常常会将电能完全耗尽的产品比较适合,如:电动工具。
另外一种适合NiMH电池的应用是替代碱性电池,电池能量耗尽时即从设备上移出电池,然后由外部充电器给电池充电。这种应用在数码相机中比较普遍,但需要用户的频繁干预。
许多便携式产品与上述情况不同,PDA、蜂窝电话需要定期充电,但它们只是偶尔消耗电量。这些产品选用锂离子电池,除了重量密度外,这种电池还具有两个重要优势:低自放电率,对于短时间的充-放电没有限制。消费者不用考虑“电池管理”问题,简化了产品使用。
科华公司是集研发、生产、销售和服务于一体的电源厂商,是“国家火炬计划项目”的承担者,是认定的“重点”,公司建立了以ISO9001国际质量管理为基础的规模化生产体系,在ups电源、直流电源模块、逆变器、蓄电池等领域处于地位,已成为国内规模的现代化电源产品制造商之一。 6-GFM系列阀控密封式铅酸蓄电池专为UPS应用设计,性能优越、技术成熟,具有安全、可靠、维护省力等特点,广泛应用于金融、通信、电力、铁路、保险、交通、教育、、、制造、企业等系统。
免维护的设计 采用高可靠的阀控密封式设计,有效确保电池不漏(渗)液、无酸雾、不腐蚀,并在充电时产生的气体基本被吸收还原成电解液,在使用时*加水、补液和测量电解液比重。
**长的使用寿命 *有配方的板栅和合金设计,有效抵抗较板腐蚀;的大电流放电特性,可靠的快速充电性能,优越的深度放电恢复能力,确保电池的使用寿命。浮充设计寿命可达6年以上。
较小的自放电电流 采用高纯度材料设计,自放电电流较小,自放电所造成的容量损失每月小于4%,减轻客户电池存储时的维护工作。
较宽的工作温度范围 电池可以在-20℃~+50℃甚至更宽范围的温度条件下工作,电池的内阻比常规电池小的多,在-20℃~+50℃的温度范围内进行大电流放电,其输出功率比同规格的传统式开口电池高。
良好的批量一致性 的设计技术和100%气密性、电压、容量和安全性能检验,保证了大批量生产的电池具有良好的一致性,特别适合于需要多节电池串联使用的场合,例如ups电源后备电池组、逆变器后备电池组等。
合理的安装和结构设计 国际化的较柱设计和紧凑的整体结构设计,方便安装和拆卸,易于维护,大大节省用户成本。
科华铅酸蓄电池:
1、**前的设计理念:采用的集成功率元器件及DSP技术,大幅降低了体积及重量。同时,新的设计
理念采用高密度表面处理,简化电路,减少接点及联线,不但降低电磁干扰,还提高UPS可靠性。
2、在线式双重变换技术:保证了高质量电源的持续供应,电网上任何形式的干扰,被彻底滤除,输出
波形是经过重组再生的**正弦波;电池仅用作后备电源考虑。
3、宽广的输入电压范围:PULSAR DX具有宽广的输入电压范围,范围从179-275伏,能保持正常电压输
出,较大地减少了转换到电池供电的机会,充分延长电池寿命。
4、高性能的电池充电:PULSARDX充电器是均浮充二段式的充电设计,可对电池快速充电,并提供充放
电保护,延长电池寿命;电池低电压保护,防止电池因过茺放电造成性损坏;功率因数校正,提高
了能源的利用率,并与发电机完全兼容。
5、灵活性和扩展性:后备时间,从10分钟到数小时
PULSARDX可以连接长延时电池组到UPS,而不会干扰UPS电源的正常工作,也可采用长延时充电器,使
UPS在满负载条件下,提供长达8小时的后备时间。
铅酸蓄电池行业准入条件》将于今年发布
铅蓄电池的污染问题已经成为制约再生铅乃至铅业发展的障碍,为了规范目前无序发展的铅酸电池行业,工信部委托中国电器工业协会铅酸蓄电池分会起草的《铅酸蓄电池行业准入条件》目前已报送工信部相关司局,预计将于今年上半年对外发布。
《铅酸蓄电池行业准入条件》应严重的铅污染而生,在铅酸蓄电池工业进入高速增长时期,在生产及回收环节的污染将受到重视。据了解,《准入条件》将对新建项目从总量控制、产业布局、技术装备、安全及整体工艺等方面提出明确要求,并且确定了现有项目扩建均应采用节能减排的内化技术。如《准入条件》要求现有企业应依法取得生产许可证、安全生产许可证、排污许可证和开展环境影响后环评,并要求其在1年内采用自动配酸,自动分板、刷板以及自动烧焊或自动铸焊等技术,同时确定了现有项目的改扩建均应采用节能减排的内化技术。坚持新增产能与淘汰产能加市场增量“等量置换”的原则,严格控制新建项目,并使其符合本地区资源能源、生态环境和土地利用等总体规划的要求。铅蓄电池的产能将在现有基础上不再扩张,如新增产能应与淘汰产能加市场增量等量置换;新建项目选址“应在依法批准设立的工业园区相应的功能区内”等;新建、改扩建项目同一厂区年生产能力不应低于单班(8小时)50万千伏安时;禁止新建、改扩建开口式普通铅酸蓄电池生产项目,现有生产线应于准入条件实施后6个月内停止生产。
与此同时,《准入条件》的将铅蓄电池行业准入门槛大幅提升,行业或将迎来洗牌大潮。一旦开始执行,我国电池行业将有大批企业面临生死存亡的抉择。终形成数个大型企业,将资源集中在有实力的企业手中,有利于整个行业的技术水平提高。
业内人士在接受记者采访时介绍说,为达到相关要求,一个铅酸电池企业起码要投入500万元的技术改造资金,部分实力不强的企业只能退出市场。预计铅酸电池企业数量将从原来的2000多家下降至500家左右,产能可能将减少10%~30%。
整改后的铅酸蓄电池行业 将如何发展?
铅酸关停率**八成有望迎来“复产期”
2011年对于我国铅酸蓄电池行业是颠簸震荡的一年。经过为期半年多的整治,铅酸蓄电池行业近期迎来了“收获期”,整治成果可谓喜人。
近日,环保部公布了《铅蓄电池生产、组装及回收(再生铅)企业名单》。据统计,在公布结果的14个省市中,共有登记注册的铅蓄电池生产、组装及回收(再生铅)企业779家。其中,截止11月末,关闭取缔的生产企业348家,已停产140家,停产整治160家,贵州省1家在建企业也被要求停建,关停比例达83%;在生产企业只有107家,约占公布总数的13.74%,还有23家企业处于在建状态。
事实上,从公布的结果来看,在此前被关停的企业中,有部分企业已开始出现复产的迹象。
据了解,7月份河南只有7家企业在生产,但30日公布的名单中在生产的企业已增加到了13家。30日,广东省环保厅也公布省内铅蓄电池企业整治情况。从公布的结果来看,铅酸电池企业的关停率也由7月份的84%下降到目前的78%。
此外,经过了几个月的整治,目前江苏地区的铅酸电池生产企业也呈现出良好的复产态势,预计比外界公布的情况要好。
整治效果是否达到预期仍有待考验
虽然关停数据和复产情况都在向好的方向发展,但整治的实际效果却受到业内人士的质疑。
这次整顿是由环保问题引起的,然而,铅酸电池行业的环保问题,不是近才存在的,可以说是在这个行业的诞生之初就随之而来了。这样的一次整顿,除了对行业本身的伤害之外,仅涉及到的失业人员就是一个不小的数目,也一个很大的社会问题。另外还有企业关停以后的经济损失及资源的浪费,这些也都是应该考虑的问题。这次整顿也许是将整个行业往前推了一步,但其中产生的许多问题也是毋庸置疑的。
自今年5月以来,铅酸电池整顿十分严厉,大部分企业被关停,截至目前复产的企业仍然很少。正常情况下,市场上的电池供应也会大幅缩减,而实际情况却不是如此。
据了解,目前国内有2000多家铅酸电池企业,而登记在册的企业只有779家,且这些都是规模比较大的企业,其余的都是小企业或是小作坊。目前,这些小企业和小作坊既不承担环保成本、又钻税收漏洞,正是因为有它们的存在,铅酸电池行业一直处于散、乱、差的状态。随着铅酸蓄电池价格的上涨,在市场利益的驱动下,从9月份开始,这些微小型铅酸蓄电池生产企业、作坊,开始转入“地下”生产,而正是这些产能的再生产,产量的增加,使得自9月份以来,全国范围内的铅酸蓄电池的紧张需求得到了很大的缓解。
很显然,国家在铅酸蓄电池的整顿方面的进展并不如市场预期,以逃避国家环保治理惩罚的中小型、小微型铅酸蓄电池生产企业,甚至是作坊的无序扩产,将会使得铅酸蓄电池的市场环境再次回到整顿之前,而这显然不利于需要投入巨额环保治理成本投资的*型企业,尤其是对于铅酸蓄电池上市公司来说更加如此,因为这意味着,规模越大,其需要投入的环保治理成本就越高,摊算到产品中的成本就越高,产品的市场竞争力将会因此而受到一定的影响,而且短期的环保投入,也会增加企业的现金流以及成本费用支出,这对公司环保投资建设年的业绩构成不利影响。
虽然整治过程中难以避免的弊端层层出现,但也凸显了铅酸蓄电池行业不可抹杀的优势。
铅酸蓄电池行业集中度提高的趋势未改
在国家节能减排、环保治理等法律法规、及行政整治越来越严厉的情况下,铅酸蓄电池的环保治理规划必然将会继续推进,虽然这其中会有所反复,但是国家的既定政策不会发生太大的改变。
而随着《铅酸蓄电池行业准入条件》的,必将较大的提高铅酸蓄电池的环保进入门槛,而这个门槛所需要的巨额环保投入对于目前那些中小型、小微型铅酸蓄电池生产企业是无法跨跃的,中国的铅酸蓄电池产能也将会因为这个门槛而大量关停,大中型企业则将因为具有雄厚的资金实力投入到环保治理中而成为行业的整合者,这些行业的整合者也将会因此而受益于行业集中度的提高。
因此,从目前的政策环境来看,铅酸蓄电池行业的整顿整合在政策层面并未发生改变,其行业集中度将逐渐提高的趋势也没有改变。随着铅酸蓄电池整顿整合的深入,或许目前铅酸蓄电池的市场环境将会有很大的改善,而《铅酸蓄电池行业准入条件》的,或将会再度此次铅酸蓄电池股的上扬。
行业集中度提高的结果之一就是企业得以维持相对较高的产品价格和毛利率。电池价格总体趋势还是上行,因为环保要求提高、工艺需要改进、还有物价上涨等,各方面原因导致成本将逐渐增加。经过整治后,企业的数量大幅下降,行业供给和需求亟需得到改善。当不符合标准的中小企业被整顿后,行业才有望健康发展。国家新的规划当中给予了新能源汽车很高的重视,这也为蓄电池行业的发展提供了广阔的市场前景。用于新能源汽车的动力电池包括两部分:混合动力和纯电动。前者又包括两个方向:一是传统的铅酸电池;二是使用新技术、新材料的锂电、镍氢等。市场比较倾向于前者向后者的过渡,一般比较认可的过渡路径还是铅酸蓄电池。有些人认为,今后低速车用铅酸,车可以用锂电。但是,一些业内人士认为,铅酸电池在混合动力车领域也大有作为,不应只局限在低速车。而且,国家对电动车的支持和投入要比当年电动自行车要大得多,所以电动车的发展环境要比当年电动自行车要好。如此巨大的市场需求,是支撑铅酸蓄电池行业发展的坚强后盾。
行业挫折挡不住“成员时代”的到来
年内的环保检查虽然令铅蓄电池供应一度吃紧,但随着这些新扩建项目的逐步建成,市场电池供应将逐渐恢复正常,而铅蓄电池企业的规模化效应也将逐步体现。未来,这个行业的发展也将进入“成员时代”。
大浪淘沙后存留下来的铅蓄电池行业从无序到有序的发展,产品规模化和集中化成为必然。幸存的大型企业也将通过新建、扩建来增加自己的市场份额,诸如**威、风帆、骆驼、南都等均试图扩大铅蓄电池市场份额,各大企业纷纷扩张版图。
铅酸蓄电池市场规模庞大
铅酸电池行业经过这么多年的发展依然蓬勃旺盛,一定有其存在的必要性,在其他替代产品的技术没有发展成熟的当前,蓄电池依然是市场的主流。而且,经过自身的技术革新,也一定会有更广阔的市场前景。
2011年1-11月,全国铅酸蓄电池的产量达1.29亿千伏安时,同比增长2.95 %。
从各省市的产量来看,2011年前11个月,我国铅酸蓄电池生产的**省市是浙江、河北和广东 ,分别占总产量的17.42%、13.42%和12.86%。
铅酸蓄电池短期内不可能被替代
铅酸蓄电池的动力应用市场需求很大,但从长远来看,储能也是铅酸蓄电池行业发展的一个重要方向。比如现在有的企业建设的可移动式储能站,主要用光伏发电,以铅酸和锂电池储能。这是一种技术组合的尝试:一方面可吸收太阳能,另一方面也可实现峰谷调节,削峰填谷,由此构成智能电网的一部分。建成后,这座电站可供一座大楼的用电。
不过,目前国内仍有不少认为铅酸电池是将要被淘汰的技术路线,储能应该以技术更新的锂电或液流电池为主。但从稳定可靠、性价比、维护的简单性、经济效益等方面考虑,铅酸蓄电池还是选择。实际上,目前美国的储能站也依然在大规模使用铅酸。铅酸蓄电池的特点是成本低、使用维护简单、可回收利用,属于回收利用率的产品,达到95%,体现了循环经济,既安全可靠又有经济效益。因为建电站不需要在市中心,对土地没有太高要求;同时也不需要经常搬动,也没有重量上的特别要求,所以,铅酸蓄电池是大规模储能电站的理想选择。美国有一个机构做过估算,如果智能电网在储能环节大规模建设,电池用量可能是以前传统行业的10倍。所以,铅酸蓄电池行业的市场蕴含着巨大的潜力。然而从行业本身的发展来看,铅酸蓄电池存在了152年,用量反而越来越大,技术在不断进步,生产效率在不断提高,必定有其存在的合理性。比如说,性价比高就是铅酸蓄电池的优点,如果用一个锂电池的成本是铅酸电池的好几倍,那么从经济的角度讲应选择哪一个显而易见。再加上铅酸电池的技术本身也在不断发展,也有自身的特点和应用范围,根据电池本身的不同特点,都有各自不同的应用领域及施展空间。所以,铅酸蓄电池在短期内是不可能被替代的。
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