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。
除了特殊的重要性之外,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(如电视遥控器),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。
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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先进交通工具的需求。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,使内阻增大。”
**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。
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科华蓄电池性能的维护:
1、较桩和夹头大小不匹配。安装过松时,由于启动时电流过大、接触面过序接触不良,较易烧坏较柱;安装过紧,拆装时猛打猛撬,易使较柱损坏,造成蓄电池报废。
2、固定不可靠,车辆在行驶中产生剧烈震动,使胶封、外壳和盖等裂开。
3、充电电流过大,造成较板上的活性物质过早脱落,缩短蓄电池使用寿命。
4、起动时间过长,使蓄电池急剧放电,造成较板弯曲,活性物质崩裂。
5、长期在充电不足的情况下放置或使用,使较板硫化。
6、电解液面低于较板,使较板露出液面并与空气接触而氧化。在行驶过程中,电解液上下波动,与较板的氧化部分接触,致使较板硫化。
7、电解液中含有杂质,主要是蒸馏水不纯及配制电解液时用了铜、铁等金属容器。这些杂质在蓄电池内会形成“小电路”,使蓄电池加速自行放电。8、擦拭保养不及时,溢出的电解液长期堆积在盖板上,造成较桩与夹着腐蚀,产生氧化物,进而在盖板上形成通路,出现自行放电现象。
科华蓄电池电解液的配置方法:
铅酸蓄电池的电解液是稀危险溶液,用水加浓危险配制而成。电解液的质量优劣对蓄电池的使用寿命、容量等影响很大,因此必须掌握正确的配制方法。1)铅酸蓄电池电解液的配制必须考虑的情况:铅酸蓄电池的电解液,必须用蓄电池的危险,要清澄透明、无色、无嗅;铁、砷、锰、氯、氮化物等含量不能**标。配制电解液的水采用纯水、蒸溜水或饮用纯净水(不能用矿泉水、井水)。配制铅酸蓄电池的电解液时,注意其浓度和黏度。各类不同类型的蓄电池,对电解液浓度的要求也各不相同,要从电池供电特性、电池结构、工作环境等各方面考虑,必须考虑下面几种情况:1)移动工作的蓄电池要适应野外工作,防止冻结,体积与质量都有一些限制,不允许有大量的电解液。要保证足够的容量,需要用浓度较高的电解液,固定工作的蓄电池体积与质量没有太大限制,一般多在室内使用。2)在一定范围内,电解液浓度越大,较板活性物质内危险的浓度越大;活性物质利用率高,容量也会增加。但是电解液浓度过高,溶液电阻增加,黏度也增加,渗透速度低,同时自放电加快,电池容量反而下降。电解液浓度过高,隔板腐蚀也相应加快,会缩短蓄电池的使用寿命。3)选择电解液浓度时,还要考虑蓄电池的工作环境温度。工作在寒冷温度下,电解液浓度应高一点,在炎热的气温下,电解液浓度可低一点。
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科华蓄电池性能的优越性:
1)采用铅钙合金栅架,充电时产生的水分解量少,水份蒸发量低,加上外壳采用密封结构,释放出来的硫酸气体也很少,所以它与传统蓄电池相比,具有不需添加任何液体,对接线桩头、电线腐蚀少,抗过充电能力强,起动电流大,电量储存时间长等优点。 2)免维护铅酸蓄电池因其在正常充电电压下,电解液仅产生少量的气体,较板有很强的抗过充电能力,而且具有内阻小、低温起动性能好、比常规蓄电池使用寿命长等特点,因而在整个使用期间不需添加蒸馏水,在充电系正常情况下,不需从拆下进行补充充电。但在保养时应对其电解液的比重进行检查。 3)铅酸蓄电池在盖上设有一个孔形液体(温度补偿型)比重计,它会根据电解液比重的变化而改变颜色。可以指示蓄电池的存放电状态和电解液液位的高度。当比重计的指示眼呈绿色时,表明充电已足,蓄电池正常;当指示眼绿点很少或为黑色,表明蓄电池需要充电;当指示眼显示淡,表明蓄电池内部有故障,需要修理或进行更换。 4)免维护蓄电池也可以进行补充充电,充电方式与普通蓄电池的充电方法基本一样。充电时每单格电压应限制在2.3-2.4V间。注意使用常规充电方法充电会消耗较多的水,充电时充电电流应稍小些(5A以下)。不能进行快速充电,否则,蓄电池可能会发生爆炸,导致伤人。当免维护蓄电池的比重计,显示为淡或红色时,说明该蓄电池已接近报废,即使再充电,使用寿命也不长。此时的充电只能做为救急的权宜之计。
科华蓄电池的电流影响:
理想情况下,为了延长UPS电池寿命,应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下电状态,充满电的电池会吸收很小的充电器电流,它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐,有些UPS的设计(很多在线式) 使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。
普通后备式、在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。
科华蓄电池充放电须知:
如果在气温低,湿度大的南方相比,同一储存期内对科电蓄电池的损伤程度完全不同。 科电蓄电池开箱之后,首先检查外壳顶盖有无裂纹,如有裂损,用环氧树脂可牢靠地粘补好。若初不检查,一旦注入电解液,发现有裂损,损失就难免挽回,这是因为 1、科电蓄电池外壳裂损处被电解液侵蚀,用清水无法洗干净,粘补面无法达到粘补工艺的要求。2、电解液注入科电蓄电池内,较板即发生反应,在粘补工作进行的时间里,科电蓄电池已受到硫化损伤,这种损伤用普通充电方法是难以挽回的。将科电蓄电池放在通风良好的工作场所,注入配置好的电解液,蓄电池的温度越低越好,过高的电解液温度会造成电池的损伤。科电蓄电池内的塑料隔板和外壳易发生变化,PVC塑料隔板在高温下会加剧其降低,放出氯离子,损害电池较板。因为科电蓄电池的较板合金多是铅锑合金,高温会引起合金结晶热错位,使其耐腐蚀性降低,所以科电蓄电池的工作温度通常都规定在45°C以下,注入电解液的温度越低,科电蓄电池的温度就越低,对科电蓄电池造成热损伤的可能性就越小。科电电池充放电须知,蓄电池初次充放电请详读产品说明书
科华蓄电池的供电本领:
应急使用:防止突然断电而影响正常工作,给计算机硬件造成损害。**计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。2、是消除市电上你的电涌,瞬间高电压,瞬间低电压,电线噪声和频率偏移等“电源污染和损害”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。蓄电池由于的气体复合系统使产生的气体转化成水,在使用VRLA(Valve-Regulated Lead Acid Battery即“阀控式密封铅酸蓄电池”的缩写)电池的过程中不需要加水。不要将电池安装在密封的设备里,否则可能会使设备浦破裂。将电池使用在医护设备中时,请安装主电源外的后备电源,否则主电源失效会引起伤害。将电池放在远离能产生火花设备的地方,否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。不要将电池放在热源附近(如变压器),否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。
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