Свинцово-кислотный аккумулятор (VRLA, Valve Regulated Lead Acid) — это аккумулятор, электроды которого состоят в основном из свинца и его оксидов, а электролит — раствор серной кислоты. В разрядном состоянии основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца (PbO₂), а основным компонентом отрицательного электрода — губчатый свинец (Pb); в заряженном состоянии основным компонентом как положительного, так и отрицательного электродов является сульфат свинца (PbSO₄).
Одноэлементная свинцово-кислотная батарея имеет номинальное напряжение 2,0 В и может разряжаться до 1,5 В и заряжаться до 2,4 В. В приложениях 6 отдельных элементов обычно соединяются последовательно, образуя батарею с номинальным напряжением 12 В, которое можно расширить до 24 В, 36 В, 48 В и т. д. Он имеет отработанную технологию, самую низкую стоимость и полную систему переработки. Это по-прежнему наиболее часто используемая вторичная батарея в системах связи, ИБП, а также в системах хранения и резервного копирования энергии.
1) Защитная пломба:При нормальной работе электролит не вытекает из клемм или корпуса, внутри нет свободной кислоты, аккумулятор можно размещать где угодно.
2) Система прокачки:Когда внутреннее давление превышает нормальный уровень, VRLA выпустит лишний газ и автоматически закроет клапан.
3) Простое обслуживание:Система газовой смеси преобразует образующийся газ в воду, и во время использования вода не требуется.
4) Длительный срок службы:ВРЛА с решеткой из коррозионностойкого свинцово-кальциевого сплава может эксплуатироваться в течение 10–15 лет в плавающей зарядке.
5) Стабильное качество:Напряжение, емкость и герметичность проверяются на 100% на производственной линии, и производительность надежна.
6) Сертификация безопасности:Основная продукция обычно проходит сертификацию UL и другие сертификаты безопасности.
Резервное питание:Телекоммуникации (включая базовые станции, УАТС, кабельное телевидение, ONU, беспроводные телефоны и т. д.), солнечные системы, электронные системы коммутации; резервные источники питания, такие как ИБП, компьютерные резервные системы, аварийное освещение, пожарная сигнализация и противопожарные клапаны.
Основной источник питания:Приемопередатчики связи, локомотивы с электроприводом (инкассаторы, электрические инвалидные коляски, роботы-уборщики), механические стартеры инструментов, промышленные инструменты и оборудование, вспышки для фотоаппаратов и т. д.
Другое портативное оборудование:Различные виды мобильного освещения и портативных приборов.
В инфраструктуре связи свинцово-кислотные аккумуляторы обычно используются в базовых станциях и периферийных компьютерных залах в качестве последней линии защиты при прерывании электропитания. Его предсказуемые и медленные характеристики затухания позволяют планировать эксплуатацию и техническое обслуживание в календаре вместо аварийного ремонта в любое время.
| Компоненты | Материалы | Функция |
|---|---|---|
| Положительный электрод | Сетка из свинцово-сурьмяно-кальциевого сплава, содержащая активный материал из оксида свинца | Обеспечьте емкость и уменьшите саморазряд |
| Отрицательный электрод | Сетка из свинцово-сурьмяно-кальциевого сплава, содержащая губкообразный волокнистый активный материал | Обеспечьте емкость и уменьшите саморазряд |
| Сепаратор | Мультимикропористый сепаратор AGM | Предотвратите короткое замыкание положительных и отрицательных электродов и поддерживайте уровень электролита. |
| Электролит | Разбавленная серная кислота | Ионы проводят и переносят электроны между пластинами |
| Оболочка и крышка | АБС-смола | Обеспечивает место для размещения пластин |
| Предохранительный клапан | Кислотостойкий и антивозрастной синтетический каучук | Избыточное давление выделяет газ и предотвращает попадание кислорода |
Во время разряда положительный электрод PbO₂, отрицательный электрод Pb и электролит H₂SO₄ реагируют с образованием PbSO₄ и H₂O. Уменьшается концентрация серной кислоты и уменьшается удельный вес; при зарядке реакция меняется на обратную, PbSO₄ разлагается и возвращается к PbO₂ и Pb, а концентрация электролита возрастает. Суммарная реакция:
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O
В конце зарядки или перезарядки энергия используется для электролиза воды, положительный электрод производит кислород, а отрицательный электрод производит водород и улетучивается, в результате чего уровень электролита уменьшается, и его необходимо пополнять чистой водой.
| Факторы влияния | Механизм действия | Влияние на жизнь |
|---|---|---|
| Глубина разряда | PbO₂ ↔ PbSO₄ повторяет объёмное расширение и сжатие (1моль PbO₂ → PbSO₄ объём увеличивается на 95%), активный материал разрыхляется и отпадает | Чем глубже разряд, тем короче срок службы |
| Завышение цены | Большое количество газа выпадает в осадок и воздействует на положительный активный материал; сплав решетки подвергается анодной коррозии | Значительно сокращает срок подачи заявления |
| Температура | 10–35 ℃, 1 ℃ на литр увеличивается примерно на 5–6 циклов; 35~45℃, 1℃ на литр может продлить срок службы более чем в 25 раз; >50℃, потеря способности к вулканизации отрицательного электрода | Умеренная температура продлевает срок службы, чрезмерная температура ускоряет выход из строя |
| Концентрация серной кислоты | Хотя увеличение плотности кислоты полезно для емкости положительных электродов, оно также увеличивает саморазряд, ускоряет коррозию сетки и ослабляет диоксид свинца. | Чем выше концентрация кислоты, тем меньше срок службы |
| Плотность тока разряда | Большой ток + высокая концентрация кислоты приводят к ослаблению и падению диоксида свинца положительного электрода | Чем выше плотность тока, тем меньше срок службы |
1) Глубина разряда:Глубокий разряд заставляет объем диоксида свинца многократно расширяться и сжиматься, разрушая силу связывания и облегчая выпадение активного материала; чем глубже разряд, тем короче срок службы.
2) Перезарядка:Большое количество газа воздействует на положительный активный материал и способствует коррозии решетки, сокращая срок ее службы.
3) Температура:1°C на литр в диапазоне 10–35°C может увеличиться примерно на 5–6 циклов; 1°C на литр при температуре 35–45°C может продлиться более 25 циклов; выше 50°C срок службы сокращается из-за потери способности к вулканизации.
4) Концентрация серной кислоты:Хотя увеличение плотности кислоты положительно влияет на емкость катода, оно усиливает саморазряд и коррозию сетки, а также сокращает срок службы катода.
5) Плотность тока разряда:Чем больше плотность тока, тем меньше срок службы.
Преимущества:Самая низкая стоимость (цена единицы энергии составляет около 1/3 стоимости литиевой батареи или никель-гидридной батареи); высокая остаточная стоимость лома (цена переработки на 30% выше, чем у новых аккумуляторов); состав прост, технология регенерации отработана, его легче всего переработать; Это три наиболее широко используемых типа аккумуляторных батарей наряду с литий-ионными и никель-гидридными.
Недостатки:Низкая плотность энергии (около 1/3 литиевых батарей, 1/2 никель-гидридных), большой объем; короткий срок службы (около 1/3 литиевых батарей); В отраслевой цепочке существует риск загрязнения свинцом (на свинец приходится более 60% качества аккумуляторов, а более 80% мирового свинца используется для свинцово-кислотных аккумуляторов).
| Тип батареи | Плотность энергии (относительно свинцово-кислотной) | Объемные характеристики |
|---|---|---|
| Свинцово-кислотный аккумулятор | Базовый уровень | Большой размер, не подходит для легких сценариев |
| Литий-ионный аккумулятор | Примерно в 3 раза больше, чем свинцово-кислотный | Малый размер и легкий вес |
| Никель-водородный аккумулятор | Примерно в 2 раза больше, чем свинцово-кислотный | Середина |
| Тип батареи | Цена за единицу энергии | Остаточная стоимость переработки | Переработка |
|---|---|---|---|
| Свинцово-кислотный аккумулятор | Бенчмарк (самая дешевая вторичная батарея) | Цена переработки > Новый аккумулятор 30% | Продуманная технология, которую легче всего переработать |
| Литий-ионный аккумулятор | Примерно в 3 раза больше, чем свинцово-кислотный | Ниже | Система переработки отходов все еще находится в стадии строительства |
| Никель-водородный аккумулятор | Примерно в 3 раза больше, чем свинцово-кислотный | Ниже | Высокий порог технологии переработки |
Все аккумуляторы VRLA прошли проверку. Сертификат безопасности UL, напряжение, емкость и герметичность проверяются на 100% в режиме онлайн. Он использует решетку из свинцово-кальциевого сплава с антикоррозионной структурой и может использоваться для плавающей зарядки до 10–15 лет。
Выбор должен основываться на фактической нагрузке, продолжительности резервного питания и рабочих условиях (поддержка плавающего заряда/уравновешенного заряда/разряда), чтобы определить емкость в соответствии со стандартной формулой, и обратить внимание на проверяемые показатели, такие как окно плавающего напряжения, скорость разряда, скорость затухания при высоких температурах и количество циклов; для технического обслуживания следует контролировать температуру окружающей среды (рекомендуется 20-25°C, оснащаться прецизионными кондиционерами или приборами для проверки аккумуляторов), строго контролировать зарядное напряжение, контролировать глубину разряда, регулярно проверять напряжение и внутреннее сопротивление (рекомендуется каждые 3 месяца), а устаревшие аккумуляторы следует обнаруживать и своевременно заменять. Объединение действий по эксплуатации и техническому обслуживанию в проверяемый список может помочь выявить ранние неисправности лучше, чем медицинский осмотр в конце года.
Расскажите нам о своих сценариях применения и потребностях в производственных мощностях, мы подберем наиболее подходящее решение и предоставим ценовое предложение в течение 24 часов.
Получить бесплатное предложениеСерия SDA10 (48 В, 50–200 Ач, 3U–7U), непрерывный сильноточный разряд 1C, срок службы примерно в 3 раза больше, чем у обычных батарей, встроенная система BMS (SOC/SOH, защита от переразряда/перезарядки/перегрузки по току/температуры) и нагрев постоянным током + терморегулирование, адаптируемость в широком температурном диапазоне. Полностью независимая производственная цепочка от аккумуляторных элементов до системной интеграции прошла сертификацию ISO9001/ISO14001/CE/UL/UN38.3. Две основные производственные базы были оценены как передовые интеллектуальные заводы провинциального уровня и постоянно входят в число мировых производителей накопителей энергии первого уровня BNEF.
Познакомьтесь со свинцово-кислотными аккумуляторами для базовых станций связи →Практические ключевые моменты продления срока службы батареи базовой станции собраны в сравнительную таблицу один к одному.
| Факторы, влияющие на срок службы батареи | Методы продления срока службы батареи |
|---|---|
| Температура окружающей среды | Предотвращение высокой температуры |
| Количество и частота сбросов | Вовремя заряжайте аккумулятор |
| Глубина разряда | Предотвратите чрезмерную разрядку аккумулятора |
| Параметры управления аккумулятором | Правильно установите параметры управления аккумулятором |
| Текущее техническое обслуживание | Регулярное обслуживание |