中大同創鉛酸蓄電池的設計,蓄電池的容量大小不一樣設計的樣式和內部的原材料大小也是不一樣的 。
1 板柵合金的選擇 參加電池反應的活性物質鉛和二氧化鉛是疏松的多孔體,需要固定在載體上。通常,用鉛或鉛基合金制成的柵欄片狀物為載體,使活性物質固定在其中,這種物體稱之為板柵。它的作用是支撐活性物質并傳輸電流。
1.1正板柵合金 閥控電池是一種新型電池,使用過程中不用加酸加水維護,要求正板柵合金耐腐蝕性好,自放電小,不同廠家采用的正板柵合金并不完全相同,主要有:鉛—鈣、鉛—鈣—錫,鉛—鈣—錫—鋁、鉛—銻—鎘等。不同合金性能不同,鉛—鈣。鉛—鈣—錫合金具有良好的浮充性能,但鉛鈣合金易形成致密的硫酸鉛和硫酸鈣阻擋層使電池早期失效,合金抗蠕變性差,不適合循環使用。鉛-鈣-錫-鋁、鉛-銻-鎘各方面性能相對比較好,既適合浮充使用,又適合循環使用。
1.2負板柵合金閥控電池負板柵合金一般采用鉛-鈣合金,盡量減少析氫量。
2板柵厚度 正極板厚度決定電池壽命,極板厚度與電池預計壽命的關系見下表: 正板柵厚度(mm)循環壽命(次) [10h率80%放電深度,25℃]預計浮充壽命(年) (正常浮充使用)
3 正負極活性物質比例 鉛酸蓄電池設計上正負極活性物質利用率一般按30—33%計算,正負極活性物質比例為1:1,實際應用中,負極活性物質利用率一般比正極高,對于閥控鉛酸蓄電池,考慮到氧再化合的需要,負極活性物質設計過量,一般宜為1:1.0—1.2。
4 隔膜的選擇 閥控鉛酸蓄電池中隔膜采用的是玻璃纖維棉,應該具有如下特征: ①優良的耐酸性能和抗氧化能力; ②厚度均勻一致,外觀無針孔、無機械雜質; ③孔徑小且孔率大; ④優良的吸收和保留電解液能力; ⑤電阻小; ⑥具有一定的機械強度,以保證工藝操作要求; ⑦雜質含量低,尤其是鐵、銅的含量要低。
5 殼蓋結構和材料選擇 閥控電池殼蓋結構設計主要是強度設計,散熱設計和蓋上的極柱密封設計。強度設計要求電池外壁在緊裝配和承受內氣壓時外壁不應有明顯的氣脹變形,對于PP外殼,應加鋼殼加固,對于2V系列電池,ABS和PVC外殼,壁厚一般要達到8—10mm。散熱設計要求電池外殼散熱面積大、材料導熱性好且壁厚越薄越好。殼體結構相對比較簡單,只需考慮強度和蓋子封裝配合即可。
6 殼蓋密封和極柱密封結構 電池殼蓋密封分為熱封和膠封,熱封是最可靠的密封方式,PP材料采用熱封,ABS和PVC材料一般采用膠封,膠封關鍵是要采用合適的環氧樹脂。 極柱密封技術是閥控電池生產的一項關鍵技術,不同的廠家采用的方式不完全相同。
7 電解液 閥控電池電解液中硫酸含量一般按理論量的1.5倍設計,電解液比重一般為1.30g/m1左右。
8 安全閥 安全閥是閥控電池的一個關鍵部件,安全閥質量的好壞直接影響電池使用壽命,均勻性和安全性。根據有關標準和閥控電池的使用情況,安全閥應滿足如下技術條件: ①單向開閥; ②單向密封,可防止空氣進入電池內部; ③同一組電池各安全閥之間的開閉壓力之差不應超過平均值的20%; ④壽命不應低于15年; ⑤濾酸,可防止酸和酸霧從安全閥排氣口排出; ⑥隔爆,電池外部遇明火時電池內部不應引爆; ⑦抗震,在運輸和使用期間,安全閥不會因震動和多次開閉而松動失效; ⑧耐酸; ⑨耐高、低溫。目前市場使用的安全閥主要有:柱式、帽式和傘形安全閥。
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