납산 배터리

납축전지(VRLA)는 전극이 납과 그 산화물을 주성분으로 하고 전해액이 황산용액인 축전지이다. 납산 배터리의 방전 상태에서 양극의 주성분은 이산화납이고 음극의 주성분은 납입니다. 충전된 상태에서 양극 및 음극의 주성분은 황산납입니다. 배기형 배터리와 유지보수가 필요 없는 납산 배터리로 구분됩니다.

1. 납축전지란?

납산 배터리의 가장 눈에 띄는 특징은 나사가 풀린 ​​상단의 플라스틱 밀봉 커버와 상단의 통풍구입니다. 이 충전 캡은 순수한 물을 채우고 전해질 및 배기 가스를 확인하는 데 사용됩니다. 이론적으로 납축전지는 유지관리 시마다 전해액의 밀도와 액위를 확인하고 부족할 경우 증류수를 보충해야 합니다. 하지만 배터리 제조 기술이 고도화되면서 technology, 납축전지는 무보수 납축전지, 콜로이드 무정비전지로 발전했으며, 납축전지 사용 시 전해액이나 증류수를 첨가할 필요가 없다. 주요 목적은 양극을 사용하여 산소를 생성하는 것입니다. 산소는 음극에 흡수되어 산소 사이클에 도달하여 수분 감소를 방지할 수 있습니다. 납산수전지는 주로 트랙터, 세발자전거, 자동차 시동 등에 사용되는 반면, 무정비 납축전지는 무정전 전원공급장치, 전기자동차 전원, 전기자전거 배터리 등 다양한 용도로 사용됩니다. -산성 배터리는 용도에 따라 정전류 방전(예: 무정전 전원 공급 장치)과 순간 방전(예: 자동차 시동 배터리)으로 구분됩니다.

배터리는 주로 관형 양극판, 음극판, 전해질, 분리기, 배터리 탱크, 배터리 덮개, 극, 주입 덮개 등으로 구성됩니다. 통풍식 배터리의 전극은 납과 납 산화물로 구성되며 전해질은 수성 황산 용액. 주요 장점은 안정적입니다. 전압 그리고 저렴한 가격; 단점은 낮은 비에너지(즉, 배터리 킬로그램당 저장된 전기 에너지), 짧은 서비스 수명 및 빈번한 일일 유지 보수입니다. 구식 일반 배터리는 일반적으로 약 2년의 수명을 가지며 정기적으로 전해액 높이를 확인하고 증류수를 추가해야 합니다. 그러나 기술의 발달로 납축전지의 수명이 길어지고 유지보수가 쉬워졌습니다.

2. 납축전지의 작동 원리

납전지의 양극(PbO₂)과 음극(Pb)을 전해액(희석황산)에 담그고 두 전극 사이에 2V의 전기를 발생시킨다. 이것은 납 배터리의 원리를 기반으로 합니다. 충전 및 방전 후 캐소드, 애노드 및 전해질은 다음 변경 사항이 발생했습니다.

(Anode) (전해질) (Cathode) PbO₂+2H₂SO₄+Pb=PbSO₄+2H₂O+PbSO₄ (방전 반응). (이산화납) (황산) (스폰지납) PbO₂내 Pb의 원자가가 감소하여 환원되고 음전하가 흐른다. 스폰지 납에서 Pb의 원자가가 증가하고 양전하가 흐릅니다.

(양극) (전해질) (음극) PbSO₄+2H₂O+PbSO₄=PbO₂+2H₂SO₄+Pb (충전 반응) (통전되어야 함) (황산납) (물) (황산납).

첫 번째 황산납에서 납의 원자가가 증가하여 산화되고 양전하가 양극으로 흐릅니다. 제XNUMX황산납의 납의 원자가가 감소하여 환원되고, 음전하가 음극으로 흐른다.

1. 방전 시 화학적 변화: 배터리가 외부에 연결되었을 때 회로 방전을 위해 묽은 황산은 양극 및 음극판의 활성 물질과 반응하여 새로운 화합물인 황산납을 형성합니다. 방전을 통해 황산 성분이 전해질에서 방출되며 방전이 길어질수록 황산의 농도가 옅어집니다. 소모된 성분은 배출량에 비례합니다. 전해질 중의 황산 농도를 측정하는 것, 즉 비중을 측정하는 한, 방전량이나 잔류 전기를 알 수 있다.

2. 충전 중 화학 변화: 방전 시 양극 및 음극판에서 생성된 황산 납이 분해되어 충전 중에 황산, 납 및 이산화 납으로 환원되기 때문에 배터리의 전해질 농도가 점차 증가합니다. 즉, 전해질의 비중이 상승하여 점차 방전 전의 농도로 돌아온다.

이 변화는 배터리의 활물질이 다시 전원을 공급받을 수 있는 상태로 전환되었음을 보여줍니다. 양극의 황산납이 원래의 활물질로 바뀌면 충전이 끝난 것과 같으며 음극판은 수소, 양극판은 산소를 생산한다. , 마지막 단계까지 충전할 때 전류는 거의 물의 전기분해에 사용되므로 전해질이 감소합니다. 이때 순수한 물로 보충해야 한다.

3. 납축전지 유지보수 방법

1. 주변 온도는 배터리에 더 큰 영향을 미칩니다. 주변 온도가 너무 높으면 배터리가 과충전되어 가스를 생성합니다. 주변 온도가 너무 낮으면 배터리가 과충전되어 배터리 수명에 영향을 미칩니다. 따라서 주변 온도는 일반적으로 약 25°C가 되어야 하며 UPS 플로트는 전압 이 온도에 따라 값도 설정됩니다. 실제 응용 분야에서 배터리는 일반적으로 5°C ~ 35°C 범위 내에서 충전됩니다. 5°C보다 낮거나 35°C보다 높으면 배터리 용량이 크게 감소하고 배터리 수명이 단축됩니다.

2. 방전 깊이는 배터리 수명에 큰 영향을 미칩니다. 배터리의 방전 깊이가 깊을수록 사용하는 사이클 수가 적어지므로 사용 중 과방전은 피해야 합니다. UPS에는 배터리 저전위 보호 기능이 있지만 일반적으로 단일 배터리가 약 10.5V까지 방전되면 UPS가 자동으로 종료됩니다. 그러나 UPS가 경부하 방전 또는 무부하 방전 상태에 있는 경우에도 배터리가 심하게 방전됩니다.

3. 배터리는 보관, 운송 및 설치 중에 자가 방전으로 인해 용량의 일부가 손실됩니다. 따라서 설치 후 사용하기 전에 배터리의 잔량을 개봉여부에 따라 판단해야 합니다. 회로 배터리를 충전하려면 다른 방법을 사용해야 합니다. 대기 상태로 남겨진 축전지는 3개월마다 충전해야 합니다. 개방도를 측정하여 배터리의 품질을 판단할 수 있습니다. 회로 배터리의 전압. 12V 배터리를 예로 들어 보겠습니다. 개방 회로 전압이 12.5V보다 높으면 배터리의 에너지 저장량이 80% 이상임을 의미합니다. 개방 회로 전압이 12.5V보다 낮으면 즉시 충전해야 합니다. 개방 회로 전압이 12V보다 낮으면 배터리가 전기 에너지의 20% 미만을 저장하고 배터리를 사용할 수 없음을 의미합니다.

4. 충전 전압. UPS 배터리는 백업 작동 모드이기 때문에 주전원은 정상적인 조건에서 충전 상태이며 전원이 차단된 경우에만 방전됩니다. 배터리 수명을 연장하기 위해 UPS 충전기는 일반적으로 정전압 및 전류 제한으로 제어됩니다. 배터리가 완전히 충전되면 부동 충전 상태로 전환되고 각 셀의 부동 충전 전압은 약 13.6V로 설정됩니다. 충전 전압이 너무 높으면 배터리가 과충전되고 그 반대의 경우 배터리가 과소 충전됩니다. 비정상적인 충전 전압은 잘못된 배터리 구성이나 충전기의 오작동으로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 배터리를 장착할 때 배터리 사양 및 수량의 정확성에 주의를 기울여야 하며, 사양 및 배치 번호가 다른 배터리를 혼용하지 마십시오. 외부 충전기에 열등한 충전기를 사용하지 말고 설치 시 방열 문제를 고려하십시오. 현재 고급 UPS는 배터리 수명을 더욱 향상시키기 위해 ABM(Advanced Battery Management) 90단계 지능형 배터리 관리 솔루션을 채택하고 있습니다. 즉, 충전은 초기 충전, 부동 충전 및 나머지의 100단계로 구분됩니다. 정전류 균형 충전이며 배터리 용량을 24%까지 충전합니다. 두 번째 단계는 부동 충전이며 배터리 용량을 XNUMX%까지 충전한 다음 충전을 중지합니다. 세 번째 단계는 자연 방전입니다. 이 단계에서 배터리는 자체 누설 전류를 사용하여 방전하고 지정된 전압 하한까지 위의 세 단계를 반복합니다. 이 방법은 이전의 완전 충전을 변경하고 여전히 배터리를 하루 XNUMX시간 동안 부동 충전 상태로 유지하여 배터리 수명을 연장합니다.