铁路内燃机蓄电池6TM-60价格参数
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摘要:介绍了供内燃机车启动使用的阀控式GNC170镉镍倍率碱性蓄电池的研制及应用。讨论了蓄电池电性能测试及装车实验所表现出的优良启动能力。DF8CJ型内燃机车启动实验表明:阀控式GNC170 蓄电池在不同荷电状态下全电压、低电压启动柴油机能力完全达到铁道部TB/T2362—93行业标准要求。目前,该蓄电池随车正在正常运行中。
关键词:阀控式镉镍蓄电池、倍率、内燃机车 启动
1. 前言:
随着国民经济的迅速发展,铁路作为国民经济发展的支柱产业,起到了越来越重要的作用。为了更好的配合经济发展要求,列车在一次次地提速,因此,提速列车对蓄电池也提出了更高的要求。目前,内燃机车大多采用铅酸蓄电池作为直流启动电源,但铅酸蓄电池存在着体积大、质量重、寿命短、酸雾腐蚀、高倍率放电性能差等缺点。我公司研制的内燃机车用碱性蓄电池与酸性蓄电池相比质量轻40%,体积小30%,且启动性能优良,对列车提速起到很重要地作用。当今,许多国家的高速列车、地铁、动车公共交通系统很大一部分使用的就是启动性能好、可靠性高、寿命长、使用维护方便的碱性蓄电池。
国内于2001年成功地研制出了以GNC170为代表的用于内燃机车启动的新型蓄电池——阀控式镉镍倍率碱性蓄电池。该结构电池不仅具备了镉镍碱性蓄电池的优良性能,而且具有少维护性能,维护周期在两年以上,的方便了用户,颇受用户青睐。该蓄电池按铁道部TB/T2362—93行业标准要求进行了不同荷电状态下全电压、低电压启动能力实验。结果表明,该电池完全满足内燃机车要求。
2. 阀控式GNC170镉镍倍率碱性蓄电池设计及技术特点。
2.1设计特点:
2.1.1 为满足铁路内燃机车瞬时大电流启动放电的特殊要求,在电池设计中,加大负极板容量,调整正负极容量比(正极容量:负极容量=1:1.3~1.4),从而有效地控制充电电压,蓄电池有较高的充电效率,有效地控制充电后期两电极气体的析出,尤其控制氢气析出;另外,选用合适的负极添加剂,提高析氢过电位,也能起到抑制或减少氢气析出的作用。
2.1.2 选用新型微孔隔板加无纺布,替代原用的接枝膜加尼龙布隔膜,一方面可以使正极产生的氧气通过微孔扩散到负极进行镉氧复合,不仅可以减少水消耗,同时也能保持电池电极电位的稳定;另一方面采用新型隔膜可有效地控制极板间距,改善极间状态,使极板间不仅有足够的电液量,降低极化电阻,同时有效地控制电池温升,防止电池热失控。另外采用新型隔膜强度好,能有效地地控制微短路发生,从而可以延长电池寿命,提高可靠性。
2.1.3负极处理:为提高负极充电过程中氧复合能力,负极物质或负极表面进行亲水和疏水处理,以电极有足够活性表面,从而有效地控制电池内压。
2.1.4 严格控制电池装配松紧度,因为电池装配松紧度的大小直接影响电池的大电流放电性能。若装配较松,两个电极之间电阻增大,工作电压偏低,不能满足启动要求,并使极板严重膨胀,影响电池寿命;而装配较紧,不仅操作困难,长期充电后所引起的极板膨胀,会导致电池短路等质量隐患。通过对不同装配松紧度的电池进行综合性能测试,确定出适合大电流放电的装配松紧度。
2. 2 技术特性:
2.2.1 少维护性:阀控式GNC170 镉镍倍率碱性蓄电池采用阀控式技术,气塞采用阀控式结构,平时处于关闭状态,减少电解液的碳酸盐化。当蓄电池充放电产生气体过多,蓄电池内部气体压力达到一定值时,蓄电池气阀自动打开减压;当内部压力减小时,气阀自动关闭,减少了水的损失,从而使其补水周期由原来的3个月提高到2年以上,大大延长了维护周期,达到了少维护的目的。
2.2.2 高容量特性:作为内燃机车启动用蓄电池在启动过程中,瞬时放电电流高达2000A左右。根据机车使用条件及启动功率,确定蓄电池容量为170Ah;根据大电流放电所需的电流密度,正负极板装配比例为34:33。由于极板片数较多且极板面积较大,为确保质量,便于拆卸、修理,极板组采用装配式结构。
2.2.3 宽温度特性:阀控式GNC170 镉镍倍率碱性蓄电池工作温度范围宽:能够在-40℃——+55℃范围内正常使用。
2.2.4 大电流放电特性:由于阀控式GNC170镉镍倍率碱性蓄电池内阻很小,可持续提供1~15C5A放电,便于启动机车的启动使用。
3. 测试结果
按上述性能设计制造的阀控式GNC170镉镍倍率碱性蓄电池,其电性能结果见表1:
从表1可看出,阀控式GNC170镉镍倍率碱性蓄电池各项性能都远超过标准要求,一致性好,能满足大电流放电需要。
4. 装车实验
装车前,机车厂在地面上对该电池进行了容量检测,其平均容量为193.8Ah。阀控式GNC170蓄电池装车后按照铁道部TB/T2362-93行业标准对蓄电池进行不同荷电状态下全电压、低电压的启动能力实验。测试环境温度34℃,测试结果见表2。
表1. 阀控式GNC170蓄电池电性能测试结果
测 试 项 目