随着工业技术的不断进步,使得铅酸蓄电池在实际使用过程中逐步实现了免维护。大多数情况下,铅酸蓄电池是以阀控密封的形式实现免维护的。少数情况下,如某些起动用铅酸蓄电池是用包括无锑合金板栅、富液设计、滤液透气的微孔阀等手段来保证免维护性能的。
20世纪80年代,阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)已成功地应用于通讯电话机的直流供电系统【1】。各种公共场所、计算机房等的不间断电源系统(uninterruptible power system;UPS)广泛应用VRLA【2】。如果大型电网的负荷平衡设备使用VRLA,则需要量大得惊人,现在的蓄电池产量是远远不够的【3】。
作为电动自行车(助力车)的动力电源,VRLA在中国有很大的市场。到2004年底,中国的电动助力车产量累计已达约2000万辆。12V不同容量的、主要是2h率容量为10A·h的VRLA与其配套,数量约为6000万只。
随着人们环保意识的不断提高,世界许多国家都在研究试制电动车(electric vehicles;EV),以减少燃油汽车的污染排放。作为EV的候选电源之一,VRLA具有一定的优势。它的工艺技术成熟,在各种蓄电池中价格最低,铅的资源较丰富,在所有水溶性电解液电池中放电电压最高,可以在-40~+55℃温度范围放电,A·h效率(amper hour efficiency)高,浮充电(float charge;floating charge;continuous charge)寿命长,无记忆效应(memory effect)。VRLA的缺点是比能量低,约35~40W·h·kg-1,深循环(deep cycle)寿命只有几百次。而作为EV的动力电源需要的正是深循环。
双极性铅酸蓄电池(bipolar LAB)有望较大幅度提高比能量。美国电源公司开发的一种水平(horizon)蓄电池,以C/3放电率放电,比能量可达43W·h·kg-1,循环寿命1000次【4】。
中国不少城市也正在研制试用EV在公交线路上运行。其中一部分是用VRLA,有的是作为兼有燃油与电力的混合电动车(HEV——hybrid electric vehicles)的两种动力之一。(www.xing528.com)
美国福特Ranger电动车用39只VRLA,一次充电行驶里程为95km。克莱EPIC电动车用27只12V的铅酸蓄电池,一次充电行驶里程为96km。通用电动车EV1的蓄电池组由26只12V53A·h的铅酸蓄电池串联而成,电压312V,能量16.8kW·h,重量553kg,一次充电行驶88~152km。采用氢/镍蓄电池(nick-el/hydrogen battery;Ni-MH battery)的EV1,蓄电池组由24只13.2V 90A·h的Ni-MH蓄电池组成,重量410kg,实际行驶里程120~210km【5】。
作为动力电源,VRLA还广泛应用于码头、车站、仓库、工厂、矿山的运输车、公园游览车、电动游艇、高尔夫球车,以至于潜艇。价格便宜,无需维护,适宜于深度放电(放电深度达80%,只要及时充电仍有较长的使用寿命)等优点,使其在这方面占有很大优势。小型VRLA在各种仪器、电动玩具等领域也有广泛应用。
VRLA用于摩托车的起动的优点很多,如在车侧倾时不会溢酸,不连续使用也有良好的起动能力等,因而摩托车用铅酸蓄电池的产量很大。
VRLA还适用于铁路内燃机车起动,内燃机车、电力机车、铁路客车照明、应急电源及辅助用电设备。在中国还有大量的铁路客车的电热开水器可以采用这种铅酸蓄电池作电源。
由于VRLA采用了贫液的设计,不溢酸,可以在任意方向使用而无需维护,使得它不仅在机场,而且在飞机(民用的和军用的)上也得到广泛应用【6】。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。