新型蓄电池原理与应用

第一章  概述  1
1.1  蓄电池分类及电化原理  1
1.1.1  原电池与蓄电池概述  1
1.1.2  蓄电池型号识别  4
1.1.3  铅酸蓄电池电化原理  4
1.2  蓄电池在通信局(站)的应用  7
1.2.1  通信电源系统简介  7
1.2.2  交流电源系统的组成  8
1.2.3  直流电源系统的组成  9
1.2.4  铅酸蓄电池在通信领域中的应用  9
1.3  阀控式密封铅酸蓄电池发展概况  13
1.3.1  结构特点  14
1.3.2  使用性能  15
1.3.3  行业标准  15
1.3.4  国内对VRLA蓄电池的需求  17
1.3.5  VRLA蓄电池技术的进展  17
第二章  铅酸蓄电池工作原理  21
2.1  电极电势  21
2.1.1  铅电极电势  21
2.1.2  氧化铅电极电势  25
2.2  铅酸蓄电池电动势  28
2.2.1  电池电动势的概念  28
2.2.2  电池电动势的计算  28
2.3  化学物质的电化当量  29
2.3.1  电化当量  29
2.3.2  铅酸蓄电池活性物质电化当量  31
2.3.3  铅酸蓄电池比能量  32
2.3.4  铅酸蓄电池的容量  32
2.4  铅酸蓄电池电解液  33
2.4.1  铅酸蓄电池电解液的性质  33
2.4.2  胶体蓄电池电解质  35
2.5  电池极化现象  38
2.5.1  电极极化过电位  38
2.5.2  铅酸蓄电池气体的析出  42
2.6  贫液式VRLA蓄电池氧循环原理  46
2.6.1  阴极吸附氧机理  46
2.6.2  密封反应效率  47
第三章  贫液式VRLA蓄电池结构  49
3.1  板栅结构与材料的性质  49
3.1.1  板栅结构形状  49
3.1.2  板栅材料  53
3.2  正极板上和负极板上活性物质的制取  613.2.1  生极板生产工艺流程  61
3.2.2  生极板上活性物质的化成  67
3.2.3  极板容量估算  69
3.3  隔膜材料与使用性能  72
3.3.1  AGM隔板  72
3.3.2  AGM隔板技术性能  74
3.3.3  几种改进型隔板  78
3.4  蓄电池容器  81
3.4.1  电池槽材料与性能  81
3.4.2  槽壳结构  84
3.5  极群的组装  86
3.5.1  极群压缩比  86
3.5.2  隔板厚度与装配压力的关系  87
3.5.3  极群的连接  88
3.6  电池槽盖引出接线柱与单向节流阀  89
3.6.1  极柱结构与密封  89
3.6.2  单向节流阀功能与结构  91
第四章  VRLA蓄电池的使用性能  97
4.1  蓄电池的温升  97
4.1.1  蓄电池热效应  97
4.1.2  VRLA蓄电池的温升  98
4.2  充电特性  99
4.2.1  全浮充工作方式  99
4.2.2  在线补足电池容量的几种方式  107
4.2.3  完全充电  109
4.2.4  通信直流电源系统整流模块的充电功能  114
4.2.5  在线充电新技术  115
4.3  放电特性  116
4.3.1  常规放电  116
4.3.2  放电特性曲线u(t)的分析  117
4.4  VRLA蓄电池内阻及测量  118
4.4.1  蓄电池简化等效线路  118
4.4.2  欧姆极化电阻  118
4.5  富液式VRLA蓄电池的特性  122
4.5.1  技术措施  122
4.5.2  富液式电池的隔膜  123
4.6  胶体电解质蓄电池的特性  124
4.6.1  浮充电流与氧再化合效应  124
4.6.2  浮充寿命  126
4.6.3  胶体电解质VRLA蓄电池的缺陷  126
4.7  汽车用新型铅酸蓄电池  128
4.7.1  分类与使用性能  128
4.7.2  结构特点  128
4.8  电动汽车用VRLA蓄电池  130
4.8.1  参数指标  130
4.8.2  结构特点  131
4.8.3  电动车用新型VRLA蓄电池  132
第五章  阀控式密封铅酸蓄电池失效模式  134
5.1  正极板常见弊病  134
5.1.1  正极板栅腐蚀  134
5.1.2  正极板活性物质软化脱落  137
5.2  负极板常见弊病  138
5.2.1  负极板硫酸化  138
5.2.2  负极板钝化  139
5.2.3  铅枝搭桥  140
5.3  电池失水  141
5.3.1  自放电过程水的消耗  141
5.3.2  正极板栅腐蚀水的消耗  142
5.3.3  浮充过程水的蒸发  142
5.3.4  电池密封不严  142
5.3.5  AGM隔膜材料性变差  143
5.4  热失控  143
5.4.1  充电过程的焓变  144
5.4.2  贫液式VRLA蓄电池的热控  145
5.5  贫液式VRLA蓄电池早期容量损失  145
5.5.1  VRLA蓄电池早期容量损失现象  145
5.5.2  早期容量损失模式  147
5.6  VRLA蓄电池容量的在线测量  148
5.6.1  蓄电池荷电程度与电池阻抗的关系  148
5.6.2  VRLA蓄电池电导的测量  151
5.6.3  典型放电测试仪的应用  153
5.6.4  蓄电池温升的变化与荷电程度的关系  154
5.7  VRLA蓄电池寿命试验  156
5.7.1  电池恒应力加速试验  156
5.7.2  电池加应力寿命试验  157
5.8  VRLA蓄电池的运行维护  159
5.8.1  常见故障及运行管理  159
5.8.2  智能监控单元对蓄电池的管理  162
第六章  通信电源系统蓄电池组的配置  168
6.1  典型VRLA蓄电池产品技术规格  168
6.1.1  浙江南都电源动力股份有限公司的新型GFM系列蓄电池  168
6.1.2  长沙“丰日”GFM系列蓄电池  172
6.1.3  美国C&D阀控式密封铅酸蓄电池  175
6.1.4  德国阳光胶体电解质(dryfit)VRLA蓄电池  179
6.1.5  美国德克胶体电解质VRLA蓄电池  181
6.1.6  东北蓄电池公司胶体电解质VRLA蓄电池  182
6.2  通信局(站)的供电  188
6.2.1  电信综合枢纽局供电特点  188
6.2.2  万门市话局供电特点  188
6.3  蓄电池容量的选择  192
6.3.1  市话局程控交换机负荷电流的统计  192
6.3.2  通信直流电源系统蓄电池容量的选择  193
6.3.3  移动通信局(站)电源系统蓄电池容量的选择  195
6.3.4  光纤接入网供电特点  198
6.3.5  长途干线光缆中继站蓄电池容量的选择  200
6.4  独立电源系统蓄电池容量的估算  202
6.4.1  事故状态下电池容量的估算  202
6.4.2  柴油发电机组启动电源系统蓄电池容量的选择  204
6.4.3  UPS系统蓄电池组的配置  204
6.5  电信工程蓄电池组的安装  206
6.5.1  蓄电池组合及布置  206
6.5.2  蓄电池组件安装注意事项  207
第七章  新一代高比能电池  超群09
7.1  可充碱锰电池  209
7.1.1  概述  209
7.1.2  可充碱锰电池电气性能  209
7.2  金属氢化物镍电池(MH-Ni)  210
7.2.1  结构特点  210
7.2.2  MH-Ni电池工作原理  214
7.2.3  MH-Ni电池充电和放电性能  216
7.2.4  MH-Ni电池充电方法  218
7.2.5  使用与维护  219
7.2.6  MH-Ni电池发展趋势  221
7.3  锂电池  222
7.3.1  锂蓄电池  223
7.3.2  锂离子蓄电池  225
7.3.3  典型锂离子蓄电池  229
7.3.4  使用注意事项  234
7.3.5  新体系锂离子蓄电池  235
7.4  燃料电池  238
7.4.1  燃料电池分类  238
7.4.2  质子交换膜燃料电池(PEMFC)  239
7.4.3  燃料电池发展方向  242
参考文献  244