Loodzuurbatterij (VRLA) is een opslagbatterij waarvan de elektroden voornamelijk zijn gemaakt van lood en zijn oxiden, en de elektrolyt is een zwavelzuuroplossing. In de ontladingstoestand van een loodzuuraccu is het hoofdbestanddeel van de positieve elektrode looddioxide en het hoofdbestanddeel van de negatieve elektrode lood; in de geladen toestand is het hoofdbestanddeel van de positieve en negatieve elektroden loodsulfaat. Onderverdeeld in uitlaatbatterijen en onderhoudsvrije loodzuurbatterijen.
inhoud
- 1. Wat is een loodzuuraccu?
- 2. Het werkingsprincipe van loodzuuraccu's:
- 3. Onderhoudsmethode voor loodzuuraccu's:
1. Wat is een loodzuuraccu?
Het meest opvallende kenmerk van loodzuuraccu's is het losgeschroefde plastic afsluitdeksel aan de bovenkant en het ventilatiegat aan de bovenkant. Deze vuldoppen worden gebruikt voor het vullen van zuiver water, het controleren van elektrolyt en uitlaatgassen. Theoretisch gezien moeten loodzuuraccu's tijdens elk onderhoud de dichtheid en het vloeistofniveau van de elektrolyt controleren en bij tekorten gedestilleerd water toevoegen. Echter, met de modernisering van de batterijproductie technologieLoodzuurbatterijen hebben zich ontwikkeld tot onderhoudsvrije loodzuurbatterijen en colloïdale onderhoudsvrije batterijen, en het is niet nodig om elektrolyt of gedestilleerd water toe te voegen bij het gebruik van loodzuurbatterijen. Het belangrijkste doel is om de positieve elektrode te gebruiken om zuurstof te genereren, die kan worden geabsorbeerd in de negatieve elektrode om de zuurstofcyclus te bereiken, wat de vermindering van vocht kan voorkomen. Loodzuurwateraccu’s worden meestal gebruikt in tractoren, driewielers, het starten van auto’s, enz., terwijl onderhoudsvrije loodzuuraccu’s een breder scala aan toepassingen hebben, waaronder ononderbroken stroomvoorzieningen, stroom voor elektrische voertuigen, accu’s voor elektrische fietsen, enz. Lood -zuuraccu's zijn onderverdeeld in constante stroomontlading (zoals een ononderbroken stroomvoorziening) en onmiddellijke ontlading (zoals autostartaccu's) afhankelijk van de toepassingsbehoeften.
De batterij bestaat hoofdzakelijk uit buisvormige positieve plaat, negatieve plaat, elektrolyt, separator, batterijtank, batterijdeksel, pool, injectiedeksel, enz. De elektroden van de geventileerde batterij zijn samengesteld uit lood en loodoxiden, en de elektrolyt is een waterige oplossing van zwavelzuur. De belangrijkste voordelen zijn stabiel spanning en lage prijs; de nadelen zijn lage specifieke energie (dat wil zeggen de elektrische energie die per kilogram batterij wordt opgeslagen), korte levensduur en frequent dagelijks onderhoud. Ouderwetse gewone batterijen hebben over het algemeen een levensduur van ongeveer 2 jaar en het is noodzakelijk om regelmatig de hoogte van de elektrolyt te controleren en gedestilleerd water toe te voegen. Met de ontwikkeling van technologie is de levensduur van loodzuuraccu's echter langer geworden en is het onderhoud eenvoudiger geworden.
2. Het werkingsprincipe van loodzuuraccu's:
De anode (PbO₂) en kathode (Pb) in de loodaccu worden ondergedompeld in de elektrolyt (verdund zwavelzuur) en tussen de twee elektroden wordt 2V-elektriciteit opgewekt. Dit is gebaseerd op het principe van de loodaccu. Na het laden en ontladen zijn de kathode, anode en elektrolyt. De volgende veranderingen hebben plaatsgevonden:
(Anode) (Elektrolyt) (Kathode) PbO₂+2H₂SO₄+Pb=PbSO₄+2H₂O+PbSO₄ (ontladingsreactie). (Looddioxide) (Zwavelzuur) (Sponslood) De valentie van Pb in PbO₂ neemt af en wordt verminderd, en negatieve ladingen stromen; de valentie van Pb in sponsachtig lood neemt toe en positieve ladingen stromen.
(Anode) (Elektrolyt) (Kathode) PbSO₄+2H₂O+PbSO₄=PbO₂+2H₂SO₄+Pb (ladingsreactie) (moet worden geactiveerd) (loodsulfaat) (water) (loodsulfaat).
De valentie van lood in het eerste loodsulfaat neemt toe en wordt geoxideerd, en de positieve lading stroomt in de positieve elektrode; de valentie van lood in het tweede loodsulfaat neemt af en wordt verminderd, en de negatieve lading stroomt in de negatieve elektrode.
1. Chemische veranderingen in ontlading: wanneer de batterij is aangesloten op een externe Circuit voor ontlading zal het verdunde zwavelzuur reageren met de actieve materialen op de anode- en kathodeplaten om een nieuwe verbinding te vormen, loodsulfaat. De zwavelzuurcomponent komt vrij uit de elektrolyt door de ontlading, en hoe langer de ontlading, hoe dunner de concentratie zwavelzuur. De verbruikte component is evenredig met de ontladingshoeveelheid. Zolang de concentratie van zwavelzuur in de elektrolyt wordt gemeten, dat wil zeggen het soortelijk gewicht wordt gemeten, kan de ontladingshoeveelheid of restelektriciteit bekend zijn.
2. Chemische veranderingen tijdens het opladen: Omdat het loodsulfaat dat tijdens het ontladen op de anode- en kathodeplaten wordt geproduceerd, wordt afgebroken en tijdens het opladen wordt gereduceerd tot zwavelzuur, lood en looddioxide, neemt de concentratie elektrolyt in de batterij geleidelijk toe. Dat wil zeggen, het soortelijk gewicht van de elektrolyt stijgt en keert geleidelijk terug naar de concentratie vóór de ontlading.
Deze verandering laat zien dat het actieve materiaal in de batterij is omgezet in een staat waarin het weer kan worden gevoed. Wanneer het loodsulfaat aan de twee polen wordt omgezet in het oorspronkelijke actieve materiaal, is dit gelijk aan het einde van het opladen, terwijl de kathodeplaat waterstof produceert en de anodeplaat zuurstof. , Bij het opladen naar de laatste fase wordt de stroom bijna gebruikt bij de elektrolyse van water, zodat de elektrolyt wordt verminderd. Op dit moment moet het worden aangevuld met zuiver water.
3. Onderhoudsmethode voor loodzuuraccu's:
1. De omgevingstemperatuur heeft een grotere invloed op de batterij. Als de omgevingstemperatuur te hoog is, wordt de batterij overladen om gas te produceren. Als de omgevingstemperatuur te laag is, wordt de batterij te weinig opgeladen, wat de levensduur van de batterij beïnvloedt. Daarom moet de omgevingstemperatuur over het algemeen rond de 25°C liggen en moet de UPS zweven spanning waarde wordt ook ingesteld op basis van deze temperatuur. In praktische toepassingen wordt de batterij over het algemeen opgeladen binnen een bereik van 5°C tot 35°C. Lager dan 5°C of hoger dan 35°C zal de capaciteit van de batterij sterk verminderen en de levensduur van de batterij verkorten.
2. De diepte van de ontlading heeft een grote invloed op de levensduur van de batterij. Hoe dieper de ontladingsdiepte van de batterij, hoe minder cycli deze gebruikt, dus diepe ontlading moet tijdens het gebruik worden vermeden. Hoewel de UPS een batterij-potentiaalbeschermingsfunctie heeft, wordt de UPS in het algemeen automatisch uitgeschakeld wanneer een enkele batterij wordt ontladen tot ongeveer 10.5 V. Als de UPS echter onder lichte of onbelaste ontlading staat, zal dit ook leiden tot diepe ontlading van de batterij.
3. Tijdens opslag, transport en installatie verliest de batterij een deel van zijn capaciteit door zelfontlading. Daarom moet vóór ingebruikname na installatie de resterende capaciteit van de batterij worden beoordeeld volgens de open circuit voltage van de batterij, en dan zouden verschillende methodes moeten worden gebruikt om de batterij op te laden. De accu die stand-by is gelaten, wordt elke 3 maanden opgeladen. U kunt de kwaliteit van de batterij beoordelen door de opening te meten circuit spanning van de accu. Neem als voorbeeld een 12V accu. Als de nullastspanning hoger is dan 12.5 V, betekent dit dat de batterij meer dan 80% energieopslag heeft. Als de nullastspanning lager is dan 12.5 V, moet deze onmiddellijk worden opgeladen. Als de nullastspanning lager is dan 12V, betekent dit dat de batterij minder dan 20% van de elektrische energie opslaat en de batterij onbruikbaar is.
4. Laadspanning. Omdat de UPS-batterij een back-upmodus is, bevindt het lichtnet zich onder normale omstandigheden in een oplaadstatus en wordt het alleen ontladen als de stroom uitvalt. Om de levensduur van de batterij te verlengen, worden UPS-laders over het algemeen aangestuurd door constante spannings- en stroombegrenzing. Nadat de batterij volledig is opgeladen, schakelt deze over naar een zwevende laadtoestand en wordt de zwevende laadspanning van elke cel ingesteld op ongeveer 13.6 V. Als de laadspanning te hoog is, wordt de batterij overladen en omgekeerd wordt de batterij te weinig opgeladen. De abnormale laadspanning kan worden veroorzaakt door een verkeerde batterijconfiguratie of door een storing van de lader. Daarom moet u bij het installeren van de batterij letten op de juistheid van de batterijspecificaties en -hoeveelheid, en batterijen met verschillende specificaties en verschillende batchnummers niet combineren. Gebruik geen inferieure opladers voor externe opladers, en houd bij de installatie rekening met problemen met de warmteafvoer. Om de levensduur van de batterij verder te verbeteren, gebruikt geavanceerde UPS een ABM (Advanced Battery Management) drietraps intelligente batterijbeheeroplossing, dat wil zeggen, het opladen is verdeeld in drie fasen: aanvankelijk opladen, zwevend opladen en rust: de eerste fase is constante stroombalans Laad, laad de batterijcapaciteit op tot 90%; de tweede fase is zwevende lading, laad de batterijcapaciteit op tot 100% en stop dan met opladen; de derde fase is natuurlijke ontlading, in deze fase gebruikt de batterij zijn eigen lekstroom om te ontladen, tot de gespecificeerde ondergrens van de spanning, en herhaal dan de bovenstaande drie fasen. Deze methode verandert de vorige volledige lading en houdt de batterij nog steeds 24 uur per dag in een zwevende laadtoestand, waardoor de levensduur van de batterij wordt verlengd.
