一、基本概念:
1、電池電壓:
a、開路電壓:電池在開路狀況下的端電壓。
b、作業(yè)電壓:電池接通負(fù)荷后在放電過程中顯現(xiàn)的電壓。作業(yè)電壓與放電條件有關(guān),放電電流越大,作業(yè)電壓越低;溫度越低,作業(yè)電壓越低。
2、電池的容量:
a、電池的理論容量:活性物質(zhì)按法拉第規(guī)則核算而得的最高理論值。
b、電池的實(shí)踐容量:電池在必定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)刻的乘積。單位:AH。
c、電池的額外容量:按國家或有關(guān)部門公布的標(biāo)準(zhǔn),保證電池在必定條件下的最低極限的容量。
正常狀況下,三者的聯(lián)絡(luò)是:理論容量〉實(shí)踐容量〉額外容量。
3、電池的內(nèi)阻:
電流通過電池的內(nèi)部時(shí)遭到阻力,使電池的電壓下降。電池的阻不是常數(shù),由于活性物質(zhì)的組成、電解液溫度和濃度都在不斷的改動(dòng)。內(nèi)阻可分為歐姆內(nèi)阻和極化阻,歐姆內(nèi)阻契合歐姆規(guī)則;極化電阻跟著放電流的增大而增大,但不是直線聯(lián)絡(luò)而是對(duì)數(shù)聯(lián)絡(luò)。
4、正極活性物質(zhì):
正極活性物質(zhì)有α-PbO2和β-PbO2兩種晶型。β-PbO2具有較高的活性及利用率。α-PbO2具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和較大的尺度。當(dāng)α-PbO2/β-PbO2為0.8時(shí),電池具有最好的深放電才干。
二、蓄電池的相關(guān)要素
1、電池的容量
蓄電池在必定放電條件下所能給出的電量稱為蓄電他的容量,常用C標(biāo)明。但是,蓄電池作為電源,由于其端電壓是一個(gè)變值,選用Ah標(biāo)明蓄電池的電源特性則更為準(zhǔn)確。理論上,可以趨于無窮大,但實(shí)踐受騙蓄電池放電電壓低于連續(xù)電壓時(shí)假定仍持續(xù)放電,這或許會(huì)損壞蓄電池,故對(duì)t值有所束縛。在蓄電池工作中,以小時(shí)或分標(biāo)明蓄電池可持續(xù)放電的時(shí)刻,常見的有C24 、C20、、C10、C 8、、C 3 、C1等標(biāo)稱容量值。
蓄電池容量可分為理論容量、額外容量和實(shí)踐容量三種。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉策規(guī)則核算而得到的最高理論值。實(shí)踐容量是指蓄電池在必定條件下所能輸出的電量,它等于放電電流與放電時(shí)刻的乘積,其值小于理論容量。額外容量也稱為標(biāo)稱容量或保證容量,是按國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn),保證蓄電池在必定的放電條件下應(yīng)該放出的最低極限的容量。固定型閥控式鉛酸蓄電池一般選用10小時(shí)率手放出的容量作為蓄電池的額外容量,并用來標(biāo)定蓄電池的型號(hào)。
陽光10小時(shí)率蓄電池的標(biāo)稱容量是電池在5℃~35℃時(shí),按0.1C電流放電至1.8V/單格時(shí)的10小時(shí)率放電容量。 湯淺蓄電池 10小時(shí)率蓄電池的標(biāo)稱容量是電池在5℃~35℃時(shí),按0.1C電流放電至1.8V/單格時(shí)的10小時(shí)率放電容量。相應(yīng)的20小時(shí)率蓄電池的額外容量是在 5℃~35℃時(shí),按0.05C電流放電至1.8V/單格時(shí)的20小時(shí)率放電容量。從上面的界說中可以看出,電池的容量和溫度、放電電流、放電時(shí)刻、連續(xù)電壓、內(nèi)阻、充電電壓等要素有關(guān)。
溫度越高,電池內(nèi)的化學(xué)反響相應(yīng)變快,電池容量添加,反之電池容量減小。
放電容量隨放電電流(放電率)巨細(xì)改動(dòng)而改動(dòng),放電電流越小,放電容量越大;放電電流越大,放電容量越小。但是電池不容許長時(shí)刻小電流放電,否則極板簡單構(gòu)成較細(xì)密的硫酸鉛層即極板硫化,故小電流放電時(shí),一要控制時(shí)刻,二要進(jìn)步連續(xù)電壓,以保護(hù)電池;相應(yīng)的大電池放電時(shí),連續(xù)電壓相對(duì)較低。所謂連續(xù)電壓指蓄電池低于這一規(guī)則的電壓時(shí)蓄電池就無法正常作業(yè)的電壓。換言之,蓄電池在低于連續(xù)電壓的狀況下持續(xù)放電運(yùn)用,或許會(huì)構(gòu)成蓄電池永久性損壞。
放電容量和放電時(shí)刻也有聯(lián)絡(luò),當(dāng)放電時(shí)刻大于該電池相應(yīng)的標(biāo)稱時(shí)刻時(shí),放電容量大于標(biāo)稱容量,相反則是小于標(biāo)稱容量。為了比較不同系列蓄電池,常用比容量的概念,即電位體積或單位質(zhì)量蓄電池所能給出的電量,別離稱為體積比容量和分量比容量,其單位別離為Ah/L(安時(shí)/升)或Ah/kg (安時(shí)/千克)。在衡量蓄電池的指標(biāo)中,蓄電他的額外電壓和額外容量是兩個(gè)最常用的技術(shù)指標(biāo)。例如,如德國Sonnenschein A412/100A的額外電壓為12V,德國Sonnenschein A602/3000的額外電壓為2V。
2、電池的電壓
陽光電池的稱標(biāo)電壓有2V、12V,電池的最基本的單元是2V。蓄電池的開路電壓是指蓄電池在開路狀況下的端電壓。它等于蓄電池在斷路時(shí)(即沒有電流通過南北極時(shí))蓄電池的正極電位與負(fù)極電位之差。充電電壓是指蓄電池在充電時(shí)外電源加在其兩端的電壓。陽光A400系列的充電電壓是2.27V,A600系列的充電電壓是2.25V,理論上抵達(dá)相應(yīng)的電壓時(shí),電池才是滿容量的。
蓄電池放電電壓又稱為蓄電他的作業(yè)電壓或負(fù)荷電壓,是指蓄電池在放電時(shí)其兩端的電壓, 放電連續(xù)電壓是蓄電池放電時(shí)電壓下降到不能再持續(xù)放電的最低作業(yè)電壓,一般規(guī)則固定型免保護(hù)蓄電池10小時(shí)率放電時(shí)單體蓄電池放電的連續(xù)電壓為1.8v(相對(duì)于單體2V蓄電池)。
3、充電
蓄電池充電有三種辦法即浮充、均充、恒流。下面列出的充電參數(shù)均在溫度5℃~35℃前提下,超出此規(guī)劃有溫度補(bǔ)償,詳細(xì)補(bǔ)償系數(shù)后邊有講。(以下10小時(shí)率電池為例,20小時(shí)率電池的限流相應(yīng)調(diào)為0.05CA)
浮充:恒壓(湯淺2.23V)、限流(標(biāo)稱是0.1CA或《0.25CA)、不限時(shí)
用該充電辦法24小時(shí)可布滿電池。或充電電流《100mA時(shí)標(biāo)明電池布滿。
均充:恒壓(一般設(shè)為2.35V或《2.4V)、限流(標(biāo)稱是0.1CA或《0.25CA)、限時(shí)(設(shè)為10H或8H,或根據(jù)電池的實(shí)踐狀況設(shè)置),長時(shí)刻均充會(huì)使電池過充電。
恒流:恒流(《0.25CA)、不限壓、限時(shí)(由于不限壓,故在充電時(shí)需有人值勤,查看溫度,當(dāng)溫度升高時(shí)就得連續(xù)充電)
用恒流充電的一般是在實(shí)驗(yàn)試?yán)铮钍r(shí),但必定得有人值勤,實(shí)踐操作中,我們一般用均充、浮充協(xié)作充電或只用浮充。
電池充電時(shí),特別留神設(shè)置充電的參數(shù),如電壓,在環(huán)境溫度在5℃~35℃規(guī)劃內(nèi)時(shí),電壓的設(shè)置最好用標(biāo)稱設(shè)置,避免電池過充或欠充,減短電池的運(yùn)用壽數(shù)。
充電時(shí),發(fā)現(xiàn)充電時(shí)電池電壓高到不正常的規(guī)劃,則或許會(huì)有如下原因:
一)、先查看一下充電電壓,看是否設(shè)置的電壓過高;
二)、查看外觀,看其是否有磕壞的退跡,由于電池或許會(huì)由于有過磕碰而構(gòu)成內(nèi)部電池開路;
三、須確認(rèn)出現(xiàn)問題的是第幾次充電,如是第一次而充電電壓設(shè)置正確,外觀也是完好的,則或許是電池的質(zhì)量問題;要是不是第一次,而前面充電時(shí)是正常的,那么有或許是該次充電時(shí)操作失誤,構(gòu)成電池內(nèi)部發(fā)生短路。
4、放電
10小時(shí)率蓄電池的標(biāo)稱放電容量是電池在5℃~35℃時(shí),放電至1.8V/單格時(shí)的10小時(shí)率放電容量。相應(yīng)的20小時(shí)率蓄電池的標(biāo)稱放電容量是在相同的條件下放電20小時(shí)。
放電一般有兩個(gè)目的,一是檢驗(yàn)電池容量,二是給電池作激活。
電池檢驗(yàn)容量時(shí),一般是充好電后,按標(biāo)稱的參數(shù)放電,來檢驗(yàn)電池是否滿容量。檢驗(yàn)電池容量時(shí),發(fā)現(xiàn)電池容量短少,或在充電時(shí)發(fā)現(xiàn)電充不進(jìn)去,而構(gòu)成的原因是極板被硫化的,則需求通過激活極板,來康復(fù)電池容量。給長時(shí)刻沒有運(yùn)用也沒有保護(hù)而無法充電的電池做激活時(shí),因極板硫化,小電流無法激活極板,需求先深度放電,加大電池電壓和充電電壓的電壓差,再用大電流沖擊,以激活極板,這種深放電不需求按標(biāo)稱放電,可用大電流短時(shí)刻放電,留神不要過放電。
給電池做激活可通過上面講的重復(fù)充、放電的辦法。
5、內(nèi)阻、自放電
電池都有內(nèi)阻(單位為mΩ),是指電流通過蓄電池內(nèi)部時(shí)遭到的阻力,他包含歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻,極化內(nèi)阻又包含電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻等。由于內(nèi)阻的存在,蓄電他的作業(yè)電壓總是小于蓄電他的開路電壓或電動(dòng)勢(shì)。歐姆內(nèi)阻是由蓄電池構(gòu)件(如極板柵、活性物質(zhì)、隔膜和電解液等)發(fā)生的,雖遵從歐姆規(guī)則,但也隨蓄電池荷電狀況而改動(dòng)。而極化內(nèi)阻則隨電流密度添加而增大,但不是線性聯(lián)絡(luò)。內(nèi)阻的巨細(xì)是衡量一個(gè)電池質(zhì)量很重要的參數(shù),其因電池極板、電解液的質(zhì)料和工藝等的不同而不同,質(zhì)料內(nèi)的雜質(zhì)越少,工藝越好,內(nèi)阻值也越小。內(nèi)阻值越小,自放電電流也越小,電池的容量越大,由于質(zhì)料內(nèi)的雜質(zhì)會(huì)和極板上的活性物質(zhì)反響,減少極板上的活性物質(zhì),然后影響電池容量。
質(zhì)量好的蓄電池和質(zhì)量差的蓄電池在內(nèi)阻上不同很大。質(zhì)量好的蓄電池之所以能持續(xù)大電流放電,就是由于其內(nèi)阻很小,而質(zhì)量差的蓄電池則否則。
蓄電池的自放電是指在電池極板、電解液中的雜質(zhì),在正負(fù)極板間構(gòu)成了一個(gè)回路,這個(gè)回路就是自放電。它是蓄電池在開路放置時(shí)的現(xiàn)象。蓄電池發(fā)生自放電將直接減少蓄電池可輸出的電量,使蓄電池容量下降。自放電的發(fā)生首要是由于電極在電解液中處于熱力學(xué)的不穩(wěn)定狀況,蓄電池的兩個(gè)電極各自發(fā)生氧化、康復(fù)反響的成果。蓄電池的自放電速率的巨細(xì)是由動(dòng)力學(xué)要素抉擇的,首要取決于電極材料的特性、外表狀況以及電解液的組成、濃度和雜質(zhì)含量等,液取決于放置的環(huán)境條件,如溫度和濕度等要素。
自放電大,內(nèi)阻添加,構(gòu)成容量短少。這反響在電池的儲(chǔ)存期上是最明顯了。
6、電池的均一性
電池的均一性是指一組電池內(nèi)單個(gè)電池電壓的存在規(guī)劃。當(dāng)電池放置了一段時(shí)刻后,均一性會(huì)變差,無法滿意對(duì)均一性要求高的工作,需求進(jìn)行激活,這是由于每個(gè)電池的內(nèi)阻不同,自放電也不同,使其放置后的容量不同,而反響容量的是它的電壓,每個(gè)電池電壓差越大,均一性也越差。工作間對(duì)所需電池的均一性要求不同,如電力系統(tǒng),它對(duì)電池均一性的要求是,在不充電的狀況下電壓差《100mV;在充電的狀況下電壓差《50 mV。而電信系統(tǒng)則是在不充電的狀況下電壓差《50mV;在充電的狀況下電壓差《30 mV。與UPS配套的電池沒有明確的均一性要求。
對(duì)均一性要求高的工作,盡量選用同一批號(hào)的電池,以保證其均一性,由于不同的批號(hào)會(huì)因材料的配備、工藝的過失,而使其均一性沒有同一批號(hào)的電池均一性好
7、溫度
電池?zé)o論是容量、充電、放電、儲(chǔ)存期、壽數(shù)等,都和環(huán)境溫度很有大的聯(lián)絡(luò),溫度影響著和電池相關(guān)的每一個(gè)參數(shù)。電池的溫度要求是5℃~35℃,超出這個(gè)規(guī)劃,溫度越高,電池內(nèi)的化學(xué)反響越快,容量越大,一同也加快了極板的老化,減短了電池的壽數(shù)。溫度和充電:充電時(shí)標(biāo)稱溫度規(guī)劃是5℃~35℃,跨越這個(gè)規(guī)劃,需求一個(gè)溫度補(bǔ)償系數(shù),每升溫1度每2V的充電電壓下調(diào)3mV;相反,每降溫1度每2V的充電電壓上調(diào)3mV,要是不做相應(yīng)的調(diào)整也會(huì)構(gòu)成欠充電。
溫度和儲(chǔ)存期:電池儲(chǔ)存的溫度要求最嚴(yán),是定在25℃,溫度每升高10℃,電池的儲(chǔ)存期折半,相反溫度下降時(shí),儲(chǔ)存期也相應(yīng)添加。這是由于溫度越高,自放電越大,內(nèi)阻添加,構(gòu)成儲(chǔ)存容量短少。
8、壽數(shù)
電池的壽數(shù)分為規(guī)劃壽數(shù)和循環(huán)壽數(shù)。電池的運(yùn)用壽數(shù)和它在運(yùn)用中操作是否正確,是否有保護(hù),以及它所在環(huán)境溫度等都有聯(lián)絡(luò)。
規(guī)劃壽數(shù)則是指從電池出廠開始核算,一般有5年、10年、15年等,就算電池生產(chǎn)后沒有運(yùn)用過,到了這個(gè)年限就報(bào)廢了,而不是從用戶開始運(yùn)用時(shí)核算。循環(huán)壽數(shù)又稱為運(yùn)用周期,是指在必定的放電條件下蓄電池容量下降到某—規(guī)則值前所履歷的充放電次數(shù)。電池的規(guī)劃壽數(shù)還有一種核算辦法是電池的放電次數(shù),電池的深循環(huán)次數(shù)是400次,或50%循環(huán)1200至2000次,只要抵達(dá)這個(gè)數(shù)字,不管它的年限是否到了,該電池就得報(bào)廢了。所以我們給客戶配電池時(shí),要放約 30%的余量,避免客戶在運(yùn)用中構(gòu)成深循環(huán),使實(shí)踐放電量控制在電池容量的70%左右,最好是50%。
三、日常保護(hù)與操作
● 放電
(1)連續(xù)電壓如下表,請(qǐng)留神不要使蓄電池的端子電壓低于此值。低于此值時(shí)電池就構(gòu)成電池過放電,否則電池便遭到損害。
(2)放電后不要放置,請(qǐng)當(dāng)即充電。不小心過放電后,也請(qǐng)當(dāng)即充電。
(3)電池放電時(shí)請(qǐng)?jiān)?15~45℃的環(huán)境下進(jìn)行。
(4)最大答應(yīng)放電電流為6CA,放電5秒以下,不要跨越這個(gè)值,否則有或許損壞電池。
放電電流的巨細(xì)與放電連續(xù)
電壓的聯(lián)絡(luò):
放電電流(A) 單體放電連續(xù)電壓(V)
0.1C10以下或間歇放電 1.90
0.1C10或近似電流 1.80
0.16C10或近似電流 1.75
0.23C10或近似電流 1.70
注:“C10”是10小時(shí)率容量值。
●充電
(1)浮充
浮充電壓一貫加在電池端子上,電壓值過高或過低對(duì)電池的影響如下:
長時(shí)刻過高(過充電):縮短壽數(shù)。
長時(shí)刻過低(充電短少):満足不了負(fù)載或使電池電壓不一致,然后使電池整組容量下降,壽數(shù)縮短。
(2)康復(fù)充電
A、回復(fù)充電最好按浮動(dòng)充電來施行,假定選用均充轉(zhuǎn)浮充辦法,側(cè)均充電流抵達(dá)1%C10時(shí)轉(zhuǎn)為浮充電,并且均充時(shí)刻不能設(shè)定;
B、充電初期的電流沒有特別規(guī)則,但最好束縛在0.1C~0.3C安培充電,能在25℃24小時(shí)以內(nèi)充入放電量的100%以上。
C、要使其徹底康復(fù)(充電量至放電量的大約105%),有必要在抵達(dá)設(shè)定電壓后持續(xù)充電24小時(shí)以上。
(3)溫度補(bǔ)償
當(dāng)溫度違反25℃時(shí),請(qǐng)按每改動(dòng)1℃,以-3mv/單格進(jìn)行修正。
(4)均衡充電
均衡充電時(shí),運(yùn)用的均充電壓為2.30-2.35V/單格。
(5)電池充電時(shí)留神事項(xiàng)
A、假定設(shè)定的充電電壓跨越2.23V/單體,充電末期充電電流跨越0.05C,會(huì)對(duì)蓄電池的外觀、功用、壽數(shù)等構(gòu)成永久的劣化,所以請(qǐng)?zhí)貏e留神充電電壓。
B、請(qǐng)運(yùn)用有電流下降特性的定電壓充電設(shè)備、且充電電壓精度為±2%以內(nèi)(負(fù)載變化0~100%時(shí))的充電器。
C、浮動(dòng)充電電壓在一般室內(nèi)運(yùn)用溫度(5℃~35℃)時(shí)為2.23V/單體,但長時(shí)刻低溫或高溫等特別環(huán)境下運(yùn)用時(shí),以25℃為基點(diǎn),對(duì)充電電壓按 -3mV/℃ 單體進(jìn)行修正較為適宜。這是為避免低溫時(shí)回復(fù)充電時(shí)刻的加長及高溫時(shí)過充電構(gòu)成電池的劣化。特別是將蓄電池裝入電池箱內(nèi)時(shí),電池箱內(nèi)蓄電池的周圍溫度有或許跨越35℃時(shí),為避免蓄電池的過熱腐蝕,請(qǐng)進(jìn)行溫度調(diào)度或許給充電器添加保護(hù)機(jī)能,以使溫度升到55℃時(shí)將充電電壓下降到2.11V/單體。有關(guān)溫度修正的詳細(xì)狀況,請(qǐng)與制造廠家聯(lián)絡(luò)。
D、充電請(qǐng)?jiān)诃h(huán)境溫度-15℃~+45℃規(guī)劃內(nèi)進(jìn)行。
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評(píng)論