在通信用電源系統(tǒng)中,蓄電池在保證提高電源供電的可靠性起到了關(guān)鍵性作用,因此通信電源系統(tǒng)的重要組成部分。蓄電池尤其是我們目前大量使用的閥控密封式鉛酸蓄電池(VRLAB),其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)常用的有下列幾種,其基本概念如下:
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一、定義
1、電池電動(dòng)勢(shì)(E)
當(dāng)蓄電池用導(dǎo)體在外部接通時(shí),正極和負(fù)極的電化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)電池中電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)換達(dá)到平衡時(shí),正極的平衡電極電勢(shì)與負(fù)極平衡電極電勢(shì)的差值,就是電動(dòng)勢(shì),它在數(shù)值上等于電池達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的開路電壓。
2、放電率
放電率是針對(duì)蓄電池放電電流大小而言的,分為放電時(shí)間率和放電電流率。放電時(shí)間率是指在一定放電條件下,至放電終了電壓的時(shí)間長(zhǎng)短。放電電流率是為了比較標(biāo)稱容量不同的蓄電池放電電流大小而設(shè)立的,通常以10小時(shí)率電流為標(biāo)準(zhǔn)。比如:容量為200Ah的蓄電池以20A的電流放電時(shí),其放電率為10小時(shí)率電流。
3、放電終止電壓
在25℃環(huán)境溫度下,鉛酸蓄電池以一定的放電率放電至能再反復(fù)充電使用的最低電壓,稱為放電終了電壓。大多數(shù)固定型蓄電池以10小時(shí)率電流放電時(shí),終止電壓為每只1.8V。在通信供電系統(tǒng)中,蓄電池放電的終止電壓應(yīng)根據(jù)通信設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)電壓的要求范圍確定,即電池組放電最低電壓減去線路壓降后,不得低于設(shè)備正常工作所需的最低電壓。
4、電池容量
電池容量是指電池儲(chǔ)存電能的數(shù)量,可分為比容量、額定容量。平常所說(shuō)的電池容量一般指其額定容量,即電池在規(guī)定的25℃環(huán)境溫度下,以10小時(shí)率電流放電至終了電壓時(shí)所能達(dá)到的容量。10小時(shí)率額定容量表示為C10,單位為安時(shí)(Ah)。
5、最大允許電流
電池在規(guī)定時(shí)間內(nèi)以最大電流放電,不引起電池變形或損壞的極限電流,稱為最大允許電流Imax。
6、儲(chǔ)存性能
電池在儲(chǔ)存期間存在自放電現(xiàn)象,造成電池容量的喪失。一般用自放電率來(lái)表征電池的儲(chǔ)存性能,自放電率越高,則電池儲(chǔ)存性能越差。
自放電率=(電池儲(chǔ)存一天所喪失的容量/電池的額定容量)×100%
7、循環(huán)壽命
在一定放電條件下,電池工作至某一規(guī)定容量值之前,電池所能循環(huán)的次數(shù),稱為循環(huán)壽命。一般地,傳統(tǒng)固定型鉛酸電池循環(huán)壽命約為500~600次,啟動(dòng)型電池約為300~500次,閥控式密封鉛酸電池循環(huán)壽命為1000~1200次。影響電池循環(huán)壽命的因素,一是廠家產(chǎn)品的性能,二是日常維護(hù)工作的質(zhì)量。
8、電池內(nèi)阻
電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化電阻兩部分。前者由電極材料、隔膜、電解液、接線柱等引起,還與電池尺寸、結(jié)構(gòu)及裝配因素有關(guān)。后者由電化學(xué)極化和濃差極化引起,是在電池放電或充電過(guò)程中,兩電極進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)極化產(chǎn)生的內(nèi)阻。極化電阻除與電池制造工藝、電池結(jié)構(gòu)和活性物質(zhì)有關(guān)外,還與電池工作電流大小、溫度等因素有關(guān)。電池內(nèi)阻決定了電池工作電壓、工作電流和輸出容量,是衡量電池性能的一個(gè)重要指標(biāo),內(nèi)阻越小的電池性能越好。
9、防爆性能
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,蓄電池遇到外部明火時(shí),在電池內(nèi)部不引燃、不引爆。
10、密封性能
蓄電池組或單體電池應(yīng)能在任何方位上工作,密封電池的單向節(jié)流閥不得使氣體進(jìn)入單體電池,但應(yīng)使氣體在不導(dǎo)致電池槽變形或損壞的設(shè)定內(nèi)壓下,順利逸出單體電池。
11、機(jī)械性能
蓄電池組的結(jié)構(gòu)應(yīng)能經(jīng)受正常運(yùn)輸、搬運(yùn)和使用中發(fā)生的機(jī)械壓力、震動(dòng)和沖擊等作用。
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二、通信用鉛蓄電池相關(guān)符號(hào)
1、放電率電流和容量
關(guān)于放電率電流(I)和容量(C),依據(jù)GB/T13337.1-2011《固定型排氣式鉛酸蓄電池 第1部分:技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn),在25℃環(huán)境下,給出的是10小時(shí)率、1小時(shí)率和0.5小時(shí)率的相應(yīng)符號(hào),詳見(jiàn)下表2-1-1;而在GB/T 19638.1-2014《固定型閥控式鉛酸蓄電池 第1部分:技術(shù)條件》和YD/T 799-2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》中,對(duì)于閥控式密封鉛酸蓄電池,給出的是10小時(shí)率、3小時(shí)率和1小時(shí)率的相應(yīng)符號(hào),詳見(jiàn)下表2-1-2。
表2-1-1:固定型排氣式鉛酸蓄電池的放電率電流和容量符號(hào)
表2-1-2:固定型閥控式密封鉛酸蓄電池的放電率電流和容量符號(hào)
2、終止電壓
關(guān)于單體電池的終止電壓,GB/T13337.1-2011給出的是10小時(shí)率、1小時(shí)率和0.5小時(shí)率的相應(yīng)值;YD/T 799-2010給出的是10小時(shí)率、3小時(shí)率和1小時(shí)率的相應(yīng)值,具體詳見(jiàn)下表2-2中。
表2-2:蓄電池放電率的終止電壓值
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