能源行业—天能蓄电池

一、铅酸蓄电池——绿色转型的新选择

阀控式铅酸蓄电池，简称VRLA电池，以其独特特性在新能源领域崭露头角。其全称是阀控式密封铅酸蓄电池，具备多项优势，如无需加酸加水维护、密封结构不漏酸、可在任意位置使用（垂直倒立除外）、使用过程中无酸雾析出，以及长寿命和低自放电率等。此外，电池盖上的单向排气阀，即安全阀，能在电池内部气压超过一定值时自动打开排气，确保电池安全使用。

二、铅酸蓄电池的反应机理

在铅酸蓄电池中，阳极（PbO2）和阴极（Pb）浸入电解液（稀硫酸）中，会形成2V的化学电势。其电化学反应原理为：在充电过程中，电能被转化为化学能并储存在电池内；而在放电时，这些化学能又被转化为电能供外部系统使用。这一过程是通过电池内部的电化学反应来完成的。

三、铅酸蓄电池的结构

阀控铅酸蓄电池的关键部件包括正负极板、电解液、隔板、电池壳和盖以及安全阀。此外，还有端子、连接条、极柱等零件共同构成了完整的电池结构。

四、铅酸蓄电池的分类

铅酸电池是一个广泛的范畴，涵盖了多种类型的电池。根据不同的应用和设计，铅酸电池可以分为普通铅酸电池、卷绕式铅酸电池、胶体铅酸电池等。此外，还有专为特定应用设计的电池，如汽车用铅酸电池、电动自行车用铅酸电池、储能用铅酸电池以及深循环铅酸电池和免维护铅酸电池等。

五、开路电压与工作电压

开路电压，即电池在未接通负载时的端电压，反映了电池的原始电压状态。它等于电池正极与负极电极电势的差值，是电池性能的一个重要指标。而工作电压，则是指在电池接通负载后，在放电过程中所显示的电压，亦被称为放电电压。在放电初期，电池的工作电压被称为初始电压。值得注意的是，当电池接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电位的影响，其工作电压会略低于开路电压。

六、容量

电池的容量，用符号C表示，代表电池在一定放电条件下所能释放的电量。常用的单位有安培小时（Ah）和毫安时（mAh）。电池的容量可分为理论容量、额定容量和实际容量。理论容量是根据法拉第定律计算出的活性物质所能提供的最高电量。为了在不同类型电池间进行比较，常采用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能提供的理论电量，单位为Ah/1或Ah/kg。实际容量则是在特定条件下电池实际能输出的电量，通常以放电电流与放电时间的乘积来计算，其值通常小于理论容量。而额定容量，也被称为保证容量，是根据国家或相关标准规定的，电池在特定放电条件下应达到的最低电量。

七、内阻

电池的内阻，包含欧姆内阻和极化内阻，其中极化内阻又进一步细分为电化学极化和浓差极化。内阻的存在使得电池在放电时的端电压低于其电动势和开路电压，而在充电时则相反，端电压会高于电动势和开路电压。值得注意的是，电池的内阻并非固定不变，它会随着充放电过程的进行而不断变化，这主要受到活性物质组成、电解液浓度以及电流密度和温度等多个因素的影响。欧姆内阻遵循欧姆定律，而极化内阻则会随着电流密度的增加而增大，尽管这种增大并非线性关系，但极化内阻的变化往往与电流密度和温度密切相关。

八、电池的使用寿命

在特定的使用条件下，电池所能维持的有效工作时长被称为其使用寿命。当蓄电池因内部短路或损坏而无法继续使用，又或者其容量无法满足规范要求时，便认为该电池已失效，其使用寿命也就此终止。值得注意的是，蓄电池的使用寿命涵盖了使用期限和使用周期两个概念。使用期限主要指的是电池从生产到最终失效期间的可使用时间，这其中包括了电池的存放时间。而使用周期，则是指电池在达到使用寿命前，能够被重复使用的次数。

阀控式免维护铅酸蓄电池在多个领域都有广泛的应用。在电力行业，它常被用作电力系统输配电变电站、开闭站、水电站、核电站以及发电厂的操作电源、直流屏电源、通讯开关电源和机房UPS。同时，它也是风能、光伏太阳能电站的核心储能装备。

在军事领域，这种电池同样发挥着重要作用。军事信息中心、指挥中心、电池管理中心、军用基站、网络指挥中心以及各单位数据网络通信机房都离不开它的支持。此外，舰船通讯站、雷达站、坦克、潜艇等设备的发动机启动系统也广泛采用了这种电池。

交通行业也是阀控式免维护铅酸蓄电池的重要应用领域。铁路牵引变电站、信号通讯站、火车站、指挥调度中心以及地铁站机房都需要它的支持。同时，高速公路收费站、隧道、沿路配电室、监控指挥中心等场所也常能看到它的身影。

此外，通信行业、政府及金融行业以及其他行业也都广泛使用了这种电池。在通信行业，IDC机房、移动基站及固话机房等场所都需要它来提供稳定的电源。政府及金融行业的各类数据网络机房和数据中心也离不开它的支持。