在通信用電源系統中,蓄電池在保證提高電源供電的可靠性起到了關鍵性作用,因此通信電源系統的重要組成部分。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),其相關技術指標常用的有下列幾種,其基本概念如下:
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一、定義
1、電池電動勢(E)
當蓄電池用導體在外部接通時,正極和負極的電化學反應自發進行。當電池中電能與化學能轉換達到平衡時,正極的平衡電極電勢與負極平衡電極電勢的差值,就是電動勢,它在數值上等于電池達到穩定時的開路電壓。
2、放電率
放電率是針對蓄電池放電電流大小而言的,分為放電時間率和放電電流率。放電時間率是指在一定放電條件下,至放電終了電壓的時間長短。放電電流率是為了比較標稱容量不同的蓄電池放電電流大小而設立的,通常以10小時率電流為標準。比如:容量為200Ah的蓄電池以20A的電流放電時,其放電率為10小時率電流。
3、放電終止電壓
在25℃環境溫度下,鉛酸蓄電池以一定的放電率放電至能再反復充電使用的最低電壓,稱為放電終了電壓。大多數固定型蓄電池以10小時率電流放電時,終止電壓為每只1.8V。在通信供電系統中,蓄電池放電的終止電壓應根據通信設備對基礎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存電能的數量,可分為比容量、額定容量。平常所說的電池容量一般指其額定容量,即電池在規定的25℃環境溫度下,以10小時率電流放電至終了電壓時所能達到的容量。10小時率額定容量表示為C10,單位為安時(Ah)。
5、最大允許電流
電池在規定時間內以最大電流放電,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、儲存性能
電池在儲存期間存在自放電現象,造成電池容量的喪失。一般用自放電率來表征電池的儲存性能,自放電率越高,則電池儲存性能越差。
自放電率=(電池儲存一天所喪失的容量/電池的額定容量)×100%
7、循環壽命
在一定放電條件下,電池工作至某一規定容量值之前,電池所能循環的次數,稱為循環壽命。一般地,傳統固定型鉛酸電池循環壽命約為500~600次,啟動型電池約為300~500次,閥控式密封鉛酸電池循環壽命為1000~1200次。影響電池循環壽命的因素,一是廠家產品的性能,二是日常維護工作的質量。
8、電池內阻
電池內阻包括歐姆內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、結構及裝配因素有關。后者由電化學極化和濃差極化引起,是在電池放電或充電過程中,兩電極進行電化學反應時極化產生的內阻。極化電阻除與電池制造工藝、電池結構和活性物質有關外,還與電池工作電流大小、溫度等因素有關。電池內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重要指標,內阻越小的電池性能越好。
9、防爆性能
在規定的試驗條件下,蓄電池遇到外部明火時,在電池內部不引燃、不引爆。
10、密封性能
蓄電池組或單體電池應能在任何方位上工作,密封電池的單向節流閥不得使氣體進入單體電池,但應使氣體在不導致電池槽變形或損壞的設定內壓下,順利逸出單體電池。
11、機械性能
蓄電池組的結構應能經受正常運輸、搬運和使用中發生的機械壓力、震動和沖擊等作用。
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二、通信用鉛蓄電池相關符號
1、放電率電流和容量
關于放電率電流(I)和容量(C),依據GB/T13337.1-2011《固定型排氣式鉛酸蓄電池 第1部分:技術條件》標準,在25℃環境下,給出的是10小時率、1小時率和0.5小時率的相應符號,詳見下表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:技術條件》和YD/T 799-2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》中,對于閥控式密封鉛酸蓄電池,給出的是10小時率、3小時率和1小時率的相應符號,詳見下表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
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
2、終止電壓
關于單體電池的終止電壓,GB/T13337.1-2011給出的是10小時率、1小時率和0.5小時率的相應值;YD/T 799-2010給出的是10小時率、3小時率和1小時率的相應值,具體詳見下表2-2中。
表2-2:蓄電池放電率的終止電壓值
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