艾默生蓄电池中英文核心技术综合手册.doc

阀控式密封铅酸蓄电池技术手册
目 录
第1章 概述
1
1.1 前言
1
1.2 产品特点
1
1.3 核心设计阐明
2
1.4 产品用途
4
1.5 产品规格及重要参数
5
第2章 电池构造及工作原理
9
2.1 产品构造图
9
2.2 工作原理
10
2.3 实现电池密封设计
11
第3章 技术特性
13
3.1 放电特性
13
3.2 充电特性
15
3.3 保存特性
17
3.4 寿命特性
19
第4章 使用与维护
21
4.1 蓄电池使用环境
21
4.2 蓄电池使用条件
21
4.3 蓄电池安装
22
4.4 蓄电池使用
23
4.5 蓄电池维护
25
4.6 蓄电池更换
26

第1章 概述
1.1 前言
艾默生网络能源有限公司开发研制Telion系列阀控式密封铅酸蓄电池，一方面是在满足通信、电力使用基本技术条件基本上，针对通信用电环境和详细规定（如接入网）而设计；另一方面综合考虑主设备和蓄电池直流供电系统需求，与艾默生通信电源密切集成，为顾客提供一体化供电解决方案以及稳定可靠网络能源系统。
1.2 产品特点
F 长寿命：设计寿命，整个寿命期间不必补加蒸馏水；
F 安全性高：安全阀自动调节蓄电池内压，滤酸片具备阻液和防爆功能；
F 品质可靠：安全阀、滤酸片、密封圈、密封套、隔板及封装材料等核心零部件与材料所有采用优质进口件，充分保证蓄电池使用可靠性；
F 内阻低：自放电少，大电流放电特性优良；
F 安装以便：蓄电池可自由安装，工作环境只需提供普通通风条件；
F 放电性能：容量充分，10小时率容量第一次放电即可达到。
1.3 核心设计阐明
1.3.1 蓄电池板栅
采用特殊配方铅钙锡铝四元合金（合金特性如下图所示），具备较强耐腐蚀、抗伸延性能，保证蓄电池较长浮充寿命，同步提高了负极析氢过电位，在充电后期有效抑制氢气析出，保持电解液水份不被分解。

1.3.2 安全阀
安全阀可单向调节内部压力，防止外部空气进入电池；电池在浮充时产生氧气被重新化合，密封反映效率达98%以上，基本没有电解液减少，有效期间无需补水。
1.3.3 PTFE滤酸片
具备阻液和防爆功能。
1.3.4 多层特殊密封构造
极柱密封稳定可靠。极柱表面由一层热缩套管包裹，热缩后形成完整第一层密封保护层；热缩密封层外部以“O”形密封圈加固，形成第二层密封保护层；极柱上部采用进口树脂浇注密封，形成第三层密封保护层（参见下图），保证蓄电池不漏液。

1.3.5 AGM隔板
微细玻璃纤维隔板，一方面吸液力强保持电解液不流动，一方面孔隙率高，成为气体再化合良好通道，还可以辅助提高极板装配压力，提高蓄电池循环使用寿命。
1.3.6 铜芯端极柱
表面镀有防腐锡层铜质极柱芯导电性能优良，最大限度减少蓄电池接触内阻（2V200Ah电池内阻不大于0.40mΩ ，2V1000Ah电池内阻不大于0.13mΩ）。
1.3.7 内置应用安全防护设计
采用防酸雾集气排气专利构造，将蓄电池充电过程也许产生酸雾加以解决后导出机柜，避免气体在机柜内积累，下图为应用实例。

48V100Ah电池组 “绿色环保”酸雾解决盒
1.3.8 一体化集成设计
充分考虑互换接入、移动基站等通信系统配套需求，优化通信应用蓄电池设计方案，同步增长化学制品应用环境安全防护办法，保证系统稳定运营。

1.4 产品用途

1.5 产品规格及重要参数

2V系列

6V系列

12V系列

1.5.1 2V系列产品规格及重要参数
型 号
标称电压(V)
额定容量(Ah)
外形尺寸(mm)
重量(Kg)
C10
C3
C1
L
b
h
H
T2V200E/A
（GFM-200Ⅱ）
2
200
150
110
98
178
367
385
16.0
T2V200/A
（GFM-200Ⅰ)
205
177
275
300
19.0
T2V300E/A
（GFM-300Ⅱ）
2
300
225
165
143
178
367
385
24.5
T2V300/A
（GFM-300Ⅰ)
205
177
275
300
26.5
T2V400E/A
（GFM-400Ⅱ）
2
400
300
220
164
178
367
385
28.0
T2V400/A
（GFM-400Ⅰ)
124
206
466
512
31.0
T2V500E/A
（GFM-500Ⅱ）
2
500
375
275
214
180
368
385
38.0
T2V500/A
（GFM-500Ⅰ)
124
206
466
512
35.0
T2V650/A
（GFM-650)
2
650
487.5
357.5
261
180
368
385
46.0
T2V800/B
（GFM-800)
2
800
600
440
309
181
369
386
54.0
T2V800/A
（GFM-800Ⅰ)
254
210
466
512
61.0
T2V1000/B
（GFM-1000)
2
1000
750
550
418
182
369
386
74.0
T2V1000/A
（GFM-1000Ⅰ)
254
210
466
512
74.0
T2V1600/A
（GFM-1600)
2
1600
1200
880
355
332
370
387
130.0
T2V/A
（GFM-)
2

1500
1100
425
357
370
387
155.0
T2V3000/A
（GFM-3000)
2
3000
2250
1650
616
358
371
388
243.0

1.5.2 6V、12V系列产品规格及重要参数
型 号
标称电压(V)
额定容量(Ah)
外形尺寸(mm)
重量(Kg)
C10
C3
C1
L
b
h
H
T6V100/A
（3-GFM-100)
6
100
75
55
205
177
275
300
27.0
T12V50/A
（6-GFM-50)
12
50
37.5
27.5
357
178
189
221
28.0
T12V65SE/A
（6-GFM-65N)
12
65
49
36
356
177
215
223
33.0
T12V80/A
（6-GFM-80)
12
80
60
44
357
177
275
300
46.0
T12V100/A
（6-GFM-100)
12
100
75
55
400
177
275
300
54.0
T12V100SE/A
（6-GFM-100N)
12
100
75
55
360
177
260
265
43.5
T12V100SE/B （6-GFM-10019N)
12
100
75
55
407
173
220
225
42.0
12V100SEF/A
（6-GFM-100PS)
12
100
75
55
520
105
253
253
42.0
【注】
1. 电池型号阐明：
S-- V0级阻燃； E -- 集气（含集气排气专利构造）；
F-- 前端接线 A、B、C......-- 辨认号。
2. 电池外形尺寸阐明：
h-- 电池壳高度 H-- 电池安装后高度
第2章 电池构造及工作原理
2.1 产品构造图

① 电池槽、盖 —— 超强阻燃ABS塑料；
② 端极柱 —— 内嵌镀锡紫铜芯，使其电阻最小化，极柱采用三层特殊密封技术，完全制止蓄电池漏液也许；
③ 汇流排 —— 防腐蚀抗氧化、耐大电流冲击；
④ 微细玻璃纤维隔板 —— 粗细纤维合理配比，吸液力强、弹性持久。
⑤ 正负极群 —— 板栅采用特殊配方铅钙锡铝四元合金，抗伸延、耐腐蚀、析氢过电位高；
⑥ 安全阀 —— 配备导气三通阀，采用防酸雾集气排气专利构造。
2.2 工作原理
阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中化学反映如下：
放电
PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4
充电
(二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) (硫酸铅) (水) (硫酸铅)
正极活物质 电解液 负极活物质 正极活物质 电解液 负极活物质

2.3 实现电池密封设计
解决方案 防止因过充电导致水分解而引起电解液减少 实现电池密封
2.3.1 活物质
设计正、负极板活物质在充电过程中异步复原反映，即当正极板活物质完全充电恢复后，负极板活物质尚未完全转变为海绵状铅，这样，充电末期当正极开始产生氧气时，负极板尚未变成完全充电状态，可以最大限度抑制氢气产生。
2.3.2 隔板：设计隔板达到如下4个重要目
① 保持正、负极板绝缘；
② 吸附电解液，保持电解液不流动及负极板处在湿润状态；
③ 高孔隙度，使正极产生氧气容易通过到达负极板；
④ 隔板中加入适量粗纤维，保持隔板长时间具备良好弹性。
2.3.3 充电末期电极反映
正极产生氧气，与负极活物质和稀硫酸进行反映，使负极板一某些处在去极化状态，从而抑制了氢气产生。

充电末期电极反映如下：
（1）正极板反映（产生氧气）
① 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
（通过隔板移向负极板表面）
（2）负极板反映
② 2Pb + O2 → 2PbO （海绵状铅与氧气发生反映）
③ 2PbO + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O （PbO与电解液发生反映）
（参加①反映）
④ 2PbSO4 + 4H+ + 4e－ → 2Pb + 2H2SO4 （PbSO4 还原）
（参加②反映） （参加③反映）
（3）负极板总反映：O2 + 4H＋+ 4e－→ 2H2O
总之，充电过程产生氧气可以迅速与负极板上充电状态下活物质发生反映变成水，成果基本没有水份损失，密封成为也许。
第3章 技术特性
3.1 放电特性

3.1.1 放电特性图

下图为25℃温度下0.1C10(A)--2.0C10(A)放电电流放电至终结电压时定电流放电特性图。可以看出，10小时率、3小时率、1小时率放电特性均较为抱负。
3.1.2 放电容量与环境温度关系

温度℃
－40
－33
－15
0
25
40
C10放电容量
22％
35％
62％
85％
100％
109％

3.1.3 不同放电时间下放电电流
规格
放电时间（分钟）
5
10
15
20
30
60
90
120
180
240
300
480
600
720
900
T2V200/A
(GFM-200I)
456
366
302
258
201
128
96.3
78.4
57.9
46
38
24.8
20.1
16.9
10.3
T2V300/A
(GFM-300I)
683
552
455
387
301
191
145
119
88.5
70.5
58.3
37.5
30.1
25.1
15.3
T2V400/A
(GFM-400I)
678
589
516
458
373
244
185
150
110
87.8
73.2
49.2
40.2
33.9
20.3
T2V800/A
(GFM-800I)
1414
1226
1072
951
776
505
379
305
222
176
147
98.0
80.4
68.1
41.7
T2V1000/A
(GFM-1000I)
1769
1532
1340
1190
973
636
477
384
279
220
183
122
101
55.6
54.1
T12V100/A
(6-GFM-100)
283
213
172
145
111
67.2
49
38.8
27.8
21.8
18.1
12.1
10
8.5
5.5
T12V80/A
(6-GFM-80)
226
170
137
116
88.9
53.8
39.2
31.1
22.2
17.4
14.4
9.7
8
6.8
4.4
T12V50/A
(6-GFM-50)
149
111
88.9
74.5
56.8
34.2
25
19.9
14.4
11.3
9.4
6.3
5.2
4.5
2.8
T12V65/A
(6-GFM-65)
187
139
111
93.2
71.1
42.8
31.3
24.9
18
14.2
11.8
7.9
6.5
5.6
3.6
T6V100/A
(3-GFM-100)
283
213
172
145
111
67.2
49
38.8
27.8
21.8
18.1
12.1
10
8.5
5.5

恒流放电至1.80 V/单格数据（20℃）
3.2 充电特性

3.2.1 充电特性图

蓄电池放电后回答充电也可以采用浮动充电办法（电压2.23V/单体）。上图是按10小时率额定容量50％及100％放电后定电流[0.1C10(A)]定电压（2.23V）充电特性图。放电后蓄电池布满电所需时间随放电量、充电初期电流、温度而变化。如图中100％放电后电池在25℃以0.1C10（A）、2.23V/单格进行限流恒压充电，24小时左右可以充电至放电量100％以上。

3.3 保存特性

3.3.1 蓄电池贮存环境温度、贮存时间与容量关系
布满电蓄电池如果放置没有使用，也会由于自放电而损失一某些容量。上图反映是蓄电池在不同环境温度下容量保存状况，环境温度越高、贮存时间越长，蓄电池容量损失也越大。可以粗略计算，在25℃环境温度下放置时，公司Telion系列蓄电池每天自放电量在0.1％如下，这是由于特殊配方铅钙合金蓄电池自放电量可控制到最小限度，约为铅锑合金蓄电池1/4－1/5。由于温度越高蓄电池自放电越大，长期保存时请尽量避免高温场合。
3.3.2 剩余容量与开路电压关系图（布满电蓄电池贮存一段时间后测量）

3.4 寿命特性

3.4.1 板栅腐蚀效应
普通浮动充电时（2.23V/单体），电池内产气愤体通过氧复合反映被负极板吸取变成水，不会由于电解液枯竭引起容量丧失。但长期使用时，极板板栅会慢慢被腐蚀，使电池寿命终结。温度越高，腐蚀速度越快，浮充寿命相对缩短；此外，充电电流越大腐蚀速度越快，因此必要选取适当充电电压进行浮动充电。浮动充电电压请设定在2.23V／单体，充电器电压精度最佳在±2％以内。
3.4.2 环境温度与蓄电池使用寿命关系
下图为高温条件下蓄电池加速寿命老化实验曲线图，虚线为外推成果。可以看出，环境温度因素对蓄电池使用寿命影响是明显，因此应尽量避免在高温环境下使用蓄电池。普通而言，在普通使用环境下（1个月总放电量在额定容量如下，温度5－30℃）公司Telion系列蓄电池产品使用寿命为10－。

第4章 使用与维护

4.1 蓄电池使用环境

4.2 蓄电池使用条件
4.3 蓄电池安装

4.3.1 开箱及检查

4.3.2 安装前注意事项
① 小心导电材料短接蓄电池正负端子。
② 搬运蓄电池时，不可在端子部位用力，同步避免蓄电池倒置、遭受摔掷或冲击。
③ 不准打开排气阀。
4.3.3 安装及接线
① 将金属安装工具（如板手）用绝缘胶带包裹，进行绝缘解决；
② 先进行蓄电池之间连接，然后再将蓄电池组与充电器或负载连接；
③ 多组电池并联时，遵循先串联后并联接线方式；为保证较好散热条件，各列蓄电池需保持10mm左右间距；
④ 连接先后，在蓄电池极柱表面敷涂适量防锈剂；
⑤ 蓄电池安装完毕，测量电池组总电压无误后，方可加载上电。
4.4 蓄电池使用
4.4.1 放电
① 最大容许放电电流应控制在如下范畴之内：
放电电流 I=3C10（A），放电时间 T≤1min；
放电电流 I=6C10（A），放电时间 T≤5s。
② 放电终结保护电压如下：
放电电流（A）
放电终结电压（V/单格）
＜0.1C10
1.9
≈0.1C10
1.8
≈0.17C10
1.75
≈0.25C10
1.7
≥0.6C10
1.6
& 注意：
不要使蓄电池端子电压降至以上规定值如下。
4.4.2 充电

① 浮动充电
& 注意：
同一电池组各单体电池电压值在使用初期会浮现一定偏差，半年之后将趋于一致。

②均衡充电
& 注意：
正常浮充运营可以不进行此项操作。遇到下列状况之一可考虑采用均衡充电：
·放电容量超过额定容量20%以上
·搁置不用时间超过3个月
·持续浮充3--6个月或电池组内浮现电压落后电池
4.5 蓄电池维护

4.5.1 清洁

4.5.2 检查与维护
（1）每月检查项目
项 目
内 容
基 准
维 护
①蓄电池组浮充总电压
测量蓄电池组正负极端电压
单体电池浮充电压×电池个数
将偏离值调节到基准值
②蓄电池外观
检查电池壳、盖有无漏液、鼓涨及损伤
外观正常
外观异常先确认其因素，若影响正常使用则加以更换
检查有无灰尘污渍
外观清洁
用湿布清扫灰尘污渍
检查机柜、架子、连接线、端子等处有无生锈
无锈迹
浮现锈迹则进行除锈、更换连接线、涂拭防锈剂等解决
③连接部位
检查螺栓螺母有无松动
连接牢固
拧紧松动螺栓螺母
④直流供电切换
切断交流，切换为直流供电
交流供电顺利切换为直流供电
纠正也许偏差
（2）每季度检查项目
除了每月检查维护项目外，增长如下一项内容
项 目
内 容
基 准
维 护
每个蓄电池浮充电压
测量蓄电池组每个电池端电压
温度补偿后浮充电压值±50mV
超过基准值时，对蓄电池组放电后先均衡充电，再转浮充观测1--2个月，若仍偏离基准值，请与地区用服联系
（3）每年度检查项目
除了每季度检查维护项目外，增长如下一项内容
项 目
内 容
基 准
维 护
①核对性放电实验
断开交流电带负载放电，放出蓄电池额定容量30%--40%
放电结束时，蓄电池电压应不不大于1.95V/单格
低于基准值时，对蓄电池组放电后先均衡充电，再转浮充观测1--2个月，若仍偏离基准值，请与地区用服联系
4.6 蓄电池更换
4.6.1 更换判据
如果蓄电池电压在放出其额定容量80％（对照相应放电率容量如C10、C3 等参数）之前已低于1.8V/单格 （1小时率放电为1.75V/单格），则应考虑加以更换。
4.6.2 更换时间
蓄电池属于消耗品，有一定寿命周期。综合考虑使用条件、环境温度等因素影响，在到达蓄电池设计使用寿命之前，用新电池予以更换。充分保证电源系统安全、正常运营。
MAINTENANCE-FREE VALVE REGULATED LEAD-ACID BATTERIES TELION SERIES
APPLICATION MANUAL
E1-0307-C-3.0

EMERSON NETWORK POWER CO.，LTD.
Maintenance-Free Valve Regulated Lead-Acid Batteries Telion Series Application Manual

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31020393

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All rights reserved.
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INTRODUCTION
This manual gives a brief introduction to the basic parameters，structures，technical features of VRLA battery by Emerson Network Power as well as its installation，operation and maintenance. For further technical data of this product，please contact the local representative office or technical service center of Emerson Network Power..
CONTENTS
Chapter 1 Overview
1
1.1 Brief Introduction of the Product
1
1.2 Product Features
1
1.3 Application
4
1.4 General Specifications
5
Chapter 2 Construction and Sealing Mechanism
9
2.1 Product Construction
9
2.2 Sealing Mechanism
10
Chapter 3 Technical Characteristics
13
3.1 Discharge
13
3.2 Charge Characteristics
15
3.3 Relationship Between Temperature，Storage Time and Remaining Capacity
16
3.4 Life Characteristics
18
Chapter 4 Installation and Maintenance
19
4.1 Shipping and Storage
19
4.2 Installation
19
4.3 Operation and Maintenance
22
4.4 Service
25

Chapter 1 Overview
1.1 Brief Introduction of the Product
The Telion series VRLA batteries are specifically designed to meet the growing demand for power supply in telecommunications，power stations and the rapid development of electronic devices. At present，advanced manufacturing and test equipment from USA，UK，Germany，Italy，and Switzerland，and complete technologies from Oerlikon Switzerland have been applied to the battery production. The annual output capacity of 2V，6V and 12V series of VRLA batteries is about 300,000 KVAh.
The Telion series VRLA batteries have gained the license for entering the Information and Industrial Ministry，China Broadcasting and Television Center，China Uni-com Company，China Mobile-com Company，and passed the test carried out by national authorities such as the Power Industry Bureau and China Tele-com Test Center.
1.2 Product Features
LONG LIFESPAN
Heavy-duty Pb-Ca-Sn-Al alloy grids enable lifespan up to 15 years，requiring no adding of distilled water throughout the service life.
Alloy characteristic of ENP battery is shown below.

CONVENIENT INSTALLATION
The battery could be freely installed，and only requires normal ventilation in the working environment.
NO FREE ACID
The battery has been compactly designed with the AGM firmly holding the acid，hence there is no free acid inside the battery.
SAFETY
The valve could automatically regulate the internal pressure of the battery，and the special filter prevents the chance of battery explosion，and multi-layer seal structure fully solve the problem of battery leakage (refer to the following fig.)，ensuring safety use.
.
LOW INTERNAL RESISTANCE
With low internal resistance and low self-discharge current，the voltage keeps constant.
SUPERIOR QUALITY
The key components，such as safety valve，seal rings，seal rubber，seal resin，AGM separators etc.，are all high grade imported materials to ensure the battery quality.
COMFORTABLE DISCHARGE CAPACITY
10h rate capacity (25℃) can be obtained at the first discharge.
SPECIAL DESIGN FOR INTERIOR APPLICATION
When used inside the equipment，the batteries with gas collection and outlet structures first neutralize the acid brume possibly created during the charging process before vent out the gas，avoiding gas accumulation inside the cabinet. And keeps a green application environment. The following fig. shows the application example.

1.3 Application

48V100Ah system “green environment”box

Ÿ Tele-exchange system
Ÿ Telecommunications
Ÿ Controlling equipment of power system
Ÿ UPS ( Uninterruptible power supplies)
Ÿ Solar powered systems
Ÿ Public emergency power system
1.4 General Specifications
1.4.1 Outline Drawings

2V Series

6V Series

12V Series
1.4.2 Product Type and Relative Data
1. 2V series
Type
Nominal Voltage
(V)
Capacity (Ah)
Dimension (mm)
Weight
(kg)
C10
C3
C1
L
b
h
H
T2V200E/A
（GFM-200Ⅱ）
2
200
150
110
98
178
367
385
16.0
T2V200/A
（GFM-200Ⅰ)
205
177
275
300
19.0
T2V300E/A
（GFM-300Ⅱ）
2
300
225
165
143
178
367
385
24.5
T2V300/A
（GFM-300Ⅰ)
205
177
275
300
26.5
T2V400E/A
（GFM-400Ⅱ）
2
400
300
220
164
178
367
385
28.0
T2V400/A
（GFM-400Ⅰ)
124
206
466
512
31.0
T2V500E/A
（GFM-500Ⅱ）
2
500
375
275
214
180
368
385
38.0
T2V500/A
（GFM-500Ⅰ)
124
206
466
512
35.0
T2V650/A
（GFM-650)
2
650
487.5
357.5
261
180
368
385
46.0
T2V800/B
（GFM-800)
2
800
600
440
309
181
369
386
54.0
T2V800/A
(GFM-800Ⅰ)
254
210
466
512
61.0
T2V1000/B
（GFM-1000)
2
1000
750
550
418
182
369
386
74.0
T2V1000/A
(GFM-1000Ⅰ)
254
210
466
512
74.0
T2V1600/A
（GFM-1600)
2
1600
1200
880
355
332
370
387
130.0
T2V/A
（GFM-)
2

1500
1100
425
357
370
387
155.0
T2V3000/A
（GFM-3000)
2
3000
2250
1650
616
358
371
388
243.0

2. 6V、12V series
Type
Nominal Voltage
(V)
Capacity (Ah)
Dimension (mm)
Weight
(kg)
C10
C3
C1
L
b
h
H
T6V100/A
（3-GFM-100)
6
100
75
55
205
177
275
300
27.0
T12V50/A
（6-GFM-50)
12
50
37.5
27.5
357
178
189
221
28.0
T12V65SE/A
（6-GFM-65N)
12
65