新型蓄電池原理與應用

第一章  概述  1
1.1  蓄電池分類及電化原理  1
1.1.1  原電池與蓄電池概述  1
1.1.2  蓄電池型號識別  4
1.1.3  鉛酸蓄電池電化原理  4
1.2  蓄電池在通信局(站)的應用  7
1.2.1  通信電源系統(tǒng)簡介  7
1.2.2  交流電源系統(tǒng)的組成  8
1.2.3  直流電源系統(tǒng)的組成  9
1.2.4  鉛酸蓄電池在通信領域中的應用  9
1.3  閥控式密封鉛酸蓄電池發(fā)展概況  13
1.3.1  結構特點  14
1.3.2  使用性能  15
1.3.3  行業(yè)標準  15
1.3.4  國內對VRLA蓄電池的需求  17
1.3.5  VRLA蓄電池技術的進展  17
第二章  鉛酸蓄電池工作原理  21
2.1  電極電勢  21
2.1.1  鉛電極電勢  21
2.1.2  氧化鉛電極電勢  25
2.2  鉛酸蓄電池電動勢  28
2.2.1  電池電動勢的概念  28
2.2.2  電池電動勢的計算  28
2.3  化學物質的電化當量  29
2.3.1  電化當量  29
2.3.2  鉛酸蓄電池活性物質電化當量  31
2.3.3  鉛酸蓄電池比能量  32
2.3.4  鉛酸蓄電池的容量  32
2.4  鉛酸蓄電池電解液  33
2.4.1  鉛酸蓄電池電解液的性質  33
2.4.2  膠體蓄電池電解質  35
2.5  電池極化現(xiàn)象  38
2.5.1  電極極化過電位  38
2.5.2  鉛酸蓄電池氣體的析出  42
2.6  貧液式VRLA蓄電池氧循環(huán)原理  46
2.6.1  陰極吸附氧機理  46
2.6.2  密封反應效率  47
第三章  貧液式VRLA蓄電池結構  49
3.1  板柵結構與材料的性質  49
3.1.1  板柵結構形狀  49
3.1.2  板柵材料  53
3.2  正極板上和負極板上活性物質的制取  613.2.1  生極板生產工藝流程  61
3.2.2  生極板上活性物質的化成  67
3.2.3  極板容量估算  69
3.3  隔膜材料與使用性能  72
3.3.1  AGM隔板  72
3.3.2  AGM隔板技術性能  74
3.3.3  幾種改進型隔板  78
3.4  蓄電池容器  81
3.4.1  電池槽材料與性能  81
3.4.2  槽殼結構  84
3.5  極群的組裝  86
3.5.1  極群壓縮比  86
3.5.2  隔板厚度與裝配壓力的關系  87
3.5.3  極群的連接  88
3.6  電池槽蓋引出接線柱與單向節(jié)流閥  89
3.6.1  極柱結構與密封  89
3.6.2  單向節(jié)流閥功能與結構  91
第四章  VRLA蓄電池的使用性能  97
4.1  蓄電池的溫升  97
4.1.1  蓄電池熱效應  97
4.1.2  VRLA蓄電池的溫升  98
4.2  充電特性  99
4.2.1  全浮充工作方式  99
4.2.2  在線補足電池容量的幾種方式  107
4.2.3  完全充電  109
4.2.4  通信直流電源系統(tǒng)整流模塊的充電功能  114
4.2.5  在線充電新技術  115
4.3  放電特性  116
4.3.1  常規(guī)放電  116
4.3.2  放電特性曲線u(t)的分析  117
4.4  VRLA蓄電池內阻及測量  118
4.4.1  蓄電池簡化等效線路  118
4.4.2  歐姆極化電阻  118
4.5  富液式VRLA蓄電池的特性  122
4.5.1  技術措施  122
4.5.2  富液式電池的隔膜  123
4.6  膠體電解質蓄電池的特性  124
4.6.1  浮充電流與氧再化合效應  124
4.6.2  浮充壽命  126
4.6.3  膠體電解質VRLA蓄電池的缺陷  126
4.7  汽車用新型鉛酸蓄電池  128
4.7.1  分類與使用性能  128
4.7.2  結構特點  128
4.8  電動汽車用VRLA蓄電池  130
4.8.1  參數(shù)指標  130
4.8.2  結構特點  131
4.8.3  電動車用新型VRLA蓄電池  132
第五章  閥控式密封鉛酸蓄電池失效模式  134
5.1  正極板常見弊病  134
5.1.1  正極板柵腐蝕  134
5.1.2  正極板活性物質軟化脫落  137
5.2  負極板常見弊病  138
5.2.1  負極板硫酸化  138
5.2.2  負極板鈍化  139
5.2.3  鉛枝搭橋  140
5.3  電池失水  141
5.3.1  自放電過程水的消耗  141
5.3.2  正極板柵腐蝕水的消耗  142
5.3.3  浮充過程水的蒸發(fā)  142
5.3.4  電池密封不嚴  142
5.3.5  AGM隔膜材料性變差  143
5.4  熱失控  143
5.4.1  充電過程的焓變  144
5.4.2  貧液式VRLA蓄電池的熱控  145
5.5  貧液式VRLA蓄電池早期容量損失  145
5.5.1  VRLA蓄電池早期容量損失現(xiàn)象  145
5.5.2  早期容量損失模式  147
5.6  VRLA蓄電池容量的在線測量  148
5.6.1  蓄電池荷電程度與電池阻抗的關系  148
5.6.2  VRLA蓄電池電導的測量  151
5.6.3  典型放電測試儀的應用  153
5.6.4  蓄電池溫升的變化與荷電程度的關系  154
5.7  VRLA蓄電池壽命試驗  156
5.7.1  電池恒應力加速試驗  156
5.7.2  電池加應力壽命試驗  157
5.8  VRLA蓄電池的運行維護  159
5.8.1  常見故障及運行管理  159
5.8.2  智能監(jiān)控單元對蓄電池的管理  162
第六章  通信電源系統(tǒng)蓄電池組的配置  168
6.1  典型VRLA蓄電池產品技術規(guī)格  168
6.1.1  浙江南都電源動力股份有限公司的新型GFM系列蓄電池  168
6.1.2  長沙“豐日”GFM系列蓄電池  172
6.1.3  美國C&D閥控式密封鉛酸蓄電池  175
6.1.4  德國陽光膠體電解質(dryfit)VRLA蓄電池  179
6.1.5  美國德克膠體電解質VRLA蓄電池  181
6.1.6  東北蓄電池公司膠體電解質VRLA蓄電池  182
6.2  通信局(站)的供電  188
6.2.1  電信綜合樞紐局供電特點  188
6.2.2  萬門市話局供電特點  188
6.3  蓄電池容量的選擇  192
6.3.1  市話局程控交換機負荷電流的統(tǒng)計  192
6.3.2  通信直流電源系統(tǒng)蓄電池容量的選擇  193
6.3.3  移動通信局(站)電源系統(tǒng)蓄電池容量的選擇  195
6.3.4  光纖接入網供電特點  198
6.3.5  長途干線光纜中繼站蓄電池容量的選擇  200
6.4  獨立電源系統(tǒng)蓄電池容量的估算  202
6.4.1  事故狀態(tài)下電池容量的估算  202
6.4.2  柴油發(fā)電機組啟動電源系統(tǒng)蓄電池容量的選擇  204
6.4.3  UPS系統(tǒng)蓄電池組的配置  204
6.5  電信工程蓄電池組的安裝  206
6.5.1  蓄電池組合及布置  206
6.5.2  蓄電池組件安裝注意事項  207
第七章  新一代高比能電池  超群09
7.1  可充堿錳電池  209
7.1.1  概述  209
7.1.2  可充堿錳電池電氣性能  209
7.2  金屬氫化物鎳電池(MH-Ni)  210
7.2.1  結構特點  210
7.2.2  MH-Ni電池工作原理  214
7.2.3  MH-Ni電池充電和放電性能  216
7.2.4  MH-Ni電池充電方法  218
7.2.5  使用與維護  219
7.2.6  MH-Ni電池發(fā)展趨勢  221
7.3  鋰電池  222
7.3.1  鋰蓄電池  223
7.3.2  鋰離子蓄電池  225
7.3.3  典型鋰離子蓄電池  229
7.3.4  使用注意事項  234
7.3.5  新體系鋰離子蓄電池  235
7.4  燃料電池  238
7.4.1  燃料電池分類  238
7.4.2  質子交換膜燃料電池(PEMFC)  239
7.4.3  燃料電池發(fā)展方向  242
參考文獻  244