双登铅酸蓄电池为世界上产量最大的电池产品,生产量占全部双登电池总量的50%,据了解,即便是在发达国家和地区,至今也仍大量生产和使用铅酸蓄电池。纵观整个铅酸蓄电池市场,从竞争数量、行长率、退出壁垒、同质化程度,以及竞争层次来看,铅酸蓄电池行业处于成熟阶段,但行业整体素质参差不齐,受到企业自身因素的局限,多数企业集中于低端产品,打价格战,目前市场上现有企业竞争激烈。
双登铅酸蓄电池用途广泛,短期内没有更好的产品可以替代它。它也是电池行业中资源循环利用最好的产品,大部分的铅酸蓄电池都可以被收集、循环利用,符合我国可持续发展的政策目标。面对环保整治和相关行业规范政策的实施,以及锂离子电池等新型电池在多个领域的广泛应用,铅酸蓄电池唯有积极转型升级,才能够站稳脚。因而,我国铅酸蓄电池行业转型升级需求日渐迫切。
据前瞻产业研究院《中国铅酸蓄电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,随着经济的持续快速发展,汽车工业、通讯、电力、交通铁路、计算机等基础产业发展十分迅速,这些行业都处于一个高成长时期,对蓄电池的需求日益增长,大大促进了蓄电池行业的发展,2015年我国铅酸电池行业销售市场规模约1639.7亿元。
基站发生“掉站”事故,有几方面的原因,为了减少这类事故发生,通信部门采用过许多对策,但收效不大。在造成掉站事故的诸多因素中,电池组中单节容量不均衡性是主要原因。这里就电池组中落后电池检测技术和实施条件做以介绍。有效检测技术的采用,可大幅度减少掉站事故,提升设备的运行质量。
1 基站蓄电池供电的容量分配关系
蓄电池组不能正常供电时,通常是由于电池组中有落后单节造成的。按照现行电池容量下限是80%的标准,基站蓄电池的供电容量用于通信使用的只有40~50%左右,交流电停电后,当蓄电池保有容量在80~90%时,蓄电池组的端电压迅速降低到标称电压48V,有效供电电压只有2V.其关系如图1所示。
基站双登蓄电池供电容量
从图中可见,有效供电电压只有一个电池的标称电压2V。如果电池组中有一个失效单节电池,就会很快造成掉站。在几年的实际容量复原工作中,通信部门下线的电池,通常一组电池只有1~2个失效电池。如果不能及时检测出落后单节,为了保障通信电源的可靠性,就要整组更换蓄电池,这就不但增大了维护工作量,而且会造成大量电池被误报废,现在许多单位就处于这种状态。
2 蓄电池保有容量的检测方法
在实际维护工作中,如何查找失效单节,在电池失效前就发现故障电池,对保障设备安全运行和降低生产成本有重要的意义。现在使用的方法有:
2.1恒流放电检测法
这种方法检测精度高,但由于作业时间长,检测的工艺性差,难以在基站电池运行状态的巡检和普查中使用。
2.2电导式内阻法
这类检测仪由于没有电池容量合格值标准,操作者不能依据检测值对失效电池定位。这类检测仪检测电池时不对电池放电,没有电流流经电池极板,所以仪表显示值是蓄电池的静态内阻,不是电池的动态内阻。电池的失效都是因动态内阻增大造成的,用静态内阻不能表达动态内阻的技术内涵。市面上流行的电池电导类检测仪,由于检测数据没有采集供电电流参数,导致检测数据的散差较大,可信度都较低。电导仪检测得出的西门子数值,仪表销售商都不能提供仪表显示的数据与容量的对应关系。现行密封电池维护规程和标准中也没有用西门子表达的安全限界门槛值,在操作者手中电导仪实际是一把没有刻度的尺子,维护操作中使用者难以用测量值决定电池的取舍。
这里介绍一种实用的负载电压法。
利用负载电压法制作的使用保有容量检测仪可以在线、便捷、快速、定量、无损的检测每个电池的实际供电能力,所以可定期检测电池的动态实际容量。用检测得的数据控制蓄电池的运行质量,可把蓄电池事故消灭在酝酿的过程中,保障设备的安全运行。
检测仪的原理是对被检测电池施加一个大功率的恒定电流负载,在特定的时间,锁定电流值和对应的电压值,测量过程由计算机控制。对一个确定规格型号的蓄电池,在不同的保有容量条件下,检测仪锁定的电压值时相对确定的,这种对应关系见图2.
某电池的CB检测值与对应电压的关系
由于这种检测仪可以测量双登蓄电池的保有容量,所以称为保有容量检测仪,简称CB仪。检测仪在检测管式极板的固定电池时,由于电池内部特性差异较小的原因,检测精度可控制在8%。检测涂膏式极板的密封电池,由于电池内部的差异较大,测量偏差较大,最大偏差可以控制在20%以内。造成检测值偏差的主要部分,并不是检测仪本身的数字处理造成的,而是由于电池内部物理结构和电化学结构的差异造成的。但是这种检测精度,对维护蓄电池组容量均衡性已经达到有效程度了。检测电池时把检测仪的测脚压接在电池上,按动“测量”按钮,计算机控制电池以恒定电流放电,几秒钟后放电终止,就把电流值和电压值同时锁定在面板上。如果电流值不能稳定在200A,检测锁定的电压值无效。锁定的有效电压值大于安全标准的门槛值,蓄电池就处于正常状态。小于门槛值电压值的蓄电池,就是落后单节。
这种检测仪的监测数据偏差,都是负偏差。由于测量时有几百安电流流过测量脚,接触电阻波动产生的干扰,就不可忽略。但是检测仪锁定的电压检测数据总是小于真值,不会发生把失效电池判断为良好电池的错误,保障了维护工作的结果可靠性。这种偏差符合“事故倒向安全”的原则。
3 对几种2V电池的检测数据
这种检测仪检测电池时,需要对被测蓄电池做一次标定,以确定检测的对应关系,表1数据就是检测某厂家1000,500和150AH单体电池的标定数据。这三种规格,涵盖了通信电源使用的大部分电池规格,供用户参考,用户也可自己做标定,以减小测量误差。
通常用这种检测仪控制蓄电池组的容量均衡性,操作者只需记住安全的门槛值,把低于安全标准的电池下线,用合格备品替换即可。表中的60%数据是多数单位可以接受的门槛值。
中心机房使用的1500AH和3000AH的电池,实际结构是由4个独立的单体电池组合在一个外壳里,通过串并联组成12V单元,结构见图3.对这两种电池的检测,需要断开电池组的并联线,否则不能检测到落后单体电池的准确位置。检测基站一组24个电池,需要15分钟。
当双登蓄电池用导体在外部接通时,正极和负极的电化反应自发地进行,倘若电池中电能与化学能转换达到平衡时,正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值,便是电池电动势,它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。电动势与单位电量的乘积,表示单位电量所能作的最大电功。但电池电动热与开路电压意义不同:电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算,有明确的物理意义。后者只在数字上近于电动势,需视电池的可逆程度而定。
新旧程度不同的不能混合使用
双登蓄电池混合使用,或者旧双登蓄电池混合使用危害是很大的。不同的双登蓄电池因为内部电解质的不同,相应的内阻和电势都会不同。混合使用他们的时候,如果是串接,可能导致内阻小,电势低的双登蓄电池过度放点,一下耗尽存量,并且产生内部电流超过允许值,迅速老化、报废。这时候双登蓄电池组中的新双登蓄电池也会受到拖累,产生连锁反应。如果是并接,会产生双登蓄电池组内部环流,一方面对外输出减弱,另一方面可能引起双登蓄电池本身的发热甚至爆炸。即使应急使用,也不要将内部电解质不同的双登蓄电池混合。比如充电双登蓄电池和碱性双登蓄电池混合使用就很危险。
新旧混用的弊端
双登蓄电池用旧了,由于一系列化学原因,电动势会稍有下降,内阻会明显增加,这样的双登蓄电池若与新双登蓄电池混用,弊端很多。现以一节新双登蓄电池(E1=1.5V,r=1Ω)与一节旧双登蓄电池(E2=1.4V,r2=5Ω)混用,给一只3V/3W灯供电为例作一分析。
阀控式蓄电池在开路状态下,正负极活性物质 和海绵状金属铅与电解液稀硫酸的反应都趋于稳定,即电极的氧化速率和还原速率相等,此时的电极电势为平衡电极电势。当有充放电反应进行时,正负极活性物质 和海绵状金属铅分别通过电解液与其放电态物质硫酸铅来回转化。最基本的电极反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H20。
双登蓄电池在充电过程中,电能一部分转变为化学能,还用一部分转变为热能和其他能量。充电电池发热归于正常表象,可是温度较高时就应及时查看充电电流能否过大或许电池内部发作短路等,发热量与电解液量联系较小,如是密封电池电解液量较少时内阻增大,也会引起电池生温而且充电时端电压很高。
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一直以来,中国的光伏产业在全球极富竞争力。依靠产业自身积累,双登蓄电池产业在中国走出了自己的特点,目前多个领先全球的太阳能发电设备生产企业都在中国。以本国强大市场为驱动力,利用价格优势和高品质产品,中国企业致力于在全球扩大关键市场的影响力。强大的销售网络和品牌认可度,让中国太阳能发电设备生产企业获取大量机会。现在,美国企业却发来“战书”了,而“技术”一词,成了关键。
经过努力,双登电池板生产商FirstSolar的制造成本终于比中国本土的生产商还要低了,这是近三年来的首次,也证明了FirstSolar公司从美国政府获取的30亿美元贷款担保的价值所在。通过对技术创新7.75亿美元的投入,First Solar公司的制造成本降低到每瓦特40美分,而这比中国光伏生产商的成本少了近15个百分点。First Solar公司预计,2019年,其制造成本会低至每瓦特25美分。
那么如何正确地给双登免维护铅酸蓄电池放电呢?
放电前,应提前对密封双登电池组做均充,以使电池组达到充满电状态,一般以2.35V/单体充电12小时,静置12-24小时。
记录双登电池组浮充总电压、单体浮充电压、负载电流、环境温度以及整流器(或开关电源)的其他设置参数,同时检查所有的螺钉是否处于拧紧状态。结合使用地点的实际情况,断开电池组和开关电源之间的链接,确认假负载处于空载状态后,把假负载正确连接到电池组正负极上,15分钟后记录电池的开路电压。
根据情况需要,确定电池组的放电倍率,我们赛特蓄电池一般以以20小时率标注的,所以在放电(20小时率放电电流为0.10C20),在假负载上选择匹配的负载档,对电池组进行放电。在放电过程中,考虑到假负载上的电流表显示准确度不够,需用钳形电流表对放电电流进行检测,根据钳形表的实际显示,对假负载进行调整,使电池组放电电流达到要求。
3小时率放电,应每30分钟(10小时率放电,则每1小时)测量一次电池的放电电压、单体电压、放电电流等;在放电后期应提高测量的频率,3小时率是在2小时后每12分钟测量一次(10小时率则是在9小时后每30分钟测量一次)。放电过程中,同时应重点监控环境温度、电池单体和连接条的温度,有没有出现异常情况,同时电池组中放电电压最低的单体电池。
放电结束,先让假负载空载,接着再断开电池组与假负载的连接,把电池与开关连接上,此时应注意已经放过电的电池组与整流器之间的压差较大,连接时可能会出打火现象,最好是先调低开关电源的浮充电压值,使开关电源的浮充电压指尽量接近电池组的开路电压,以减少火花。
后备领域UPS使用双登铅酸蓄电池组在长期浮充运行中,电池组电压不均有哪些原因?
双登密封铅酸蓄电池采用可靠AGM贫液式设计,误差将影响到电池内部的硫酸饱和度,这直接影响电池浮充时氧气的再化合,从而使浮充时电池的过电位不同,电池的浮充电压也就不一样。双登电池产品制造工程师经过一定时间的浮充运行后,浮充电压将趋于均匀。因为硫酸饱和度高的电池氧气复合效率差,使饱和度略微下降,电池的浮电压也就趋于均匀。另外电池串联的连接条压降大;极柱与连接条接触不良;新电池在运行三~六个月内均有可能存在不均匀现象。
电池浮充运行时,落后单体双登电池如何判断?
在这里小编特别提醒一下,在使用年限已经达到我们双登产品使用年限的用户中,要特别注重电池后期的运维养护,适当加大电池组巡检力度并且做适当记录,及时做到更换保养,为我们亲爱的用户电力设备提供关键电力保障。一般情况下落后电池组在放电时端电压低,因此落后电池应在放电状态下测量,如果端电压在连续三次放电循环中测量均是最低的,就可判为该组中的落后电池,有落后电池就应对电池组均衡充电。例如,对于在浮充状态的电池,如果浮充电压低于2.16V应予以引起重视。
双登电池放电后,一般要多少时间才能充足电?
放电后的双登铅酸蓄电池充足电时间所需时间,随放出容量及初始充电电流不同而变化。如电池经10h率放电,放电深度100%的蓄电池,蓄电池通过“恒压限流”和“恒流限压”充电24小时后,充入电量可达100%以上。
安全为双登蓄电池充电方式
充电双登蓄电池的服务是最具破坏性的因素。通常,不知道这是由于他相信他的发电机或电池充电器是“自动”。不幸的是,这些自动电路电压冲击,对热敏感,直接雷击和雷电电磁影响和间接可能失败或改变他们的校准。当他们失败的时候,开始影响赛特电池充电。在过度充电,电流过大造成对电池板的氧化物“棚”和沉淀到细胞的底部和热电池的电解液,从而消除水。一旦删除,这种材料(代表能力)不再是活跃在电池。此外,从电解质水的损失可能会使板的部分使曝光区域的氧化失活,从而减少了额外的容量。密封双登蓄电池不受相同的内部结果当收。事实上,密封复合吸收和凝胶电池过充特别敏感。一旦水分从电池被移除,它不能被取代。该部分电池损坏是由于滥无可挽回。但是,如果早期发现,正确调整充电装置将节省电池的损坏部分。最初的迹象是在过充的电池水的过度使用,持续温暖的电池,或者电池电压高于正常的充电器的影响下。如果滥之嫌,立即改正。
双登蓄电池特点:
1、寿命长:循环寿命达到3500次以上,使用寿命9年以上,保修期3年,年均使用费用比普通低约。 普通电池的循环寿命一般在次左右,也就500次左右,本公司随售电池组循环寿命均在3500次以上。以上数据我们已经在公司实验室得到验证,电池组循环1700次容量只衰减了初始容量的百分之十左右。正在天津市质量技术监督中心测试的数据,循环1500次容量只衰减了初始容量的百分之8,额定容量的百分之二。综合性能价格比比普通电池和锰酸锂电池都要高得多。
2、安全性好:有更高的热稳定性,钴酸锂的氧化还原反应放热温度大约为150度,锰酸锂氧化还原反应放热温度大约为250度,而磷酸铁锂电池的氧化还原反应放热温度大于400度。因此在安全性方面电池有本质上的区别,和普通电池不完全相同。当出现撞击、重压、针刺、短路、高压充电、高温等破坏性情况发生时,本公司电池不会危险或燃烧,使用户的安全得到限度的保障。