如何使鉛酸蓄電池達到理論壽命
發布時間:2012-12-15 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】盡jin管guan今jin天tian鉛qian酸suan蓄xu電dian池chi在zai結jie構gou設she計ji與yu使shi用yong原yuan材cai料liao方fang麵mian比bi過guo去qu有you了le很hen大da的de改gai進jin,性xing能neng有you了le相xiang當dang大da的de提ti高gao,許xu多duo設she計ji和he用yong料liao精jing良liang的de免mian維wei護hu鉛qian酸suan蓄xu電dian池chi浮fu充chong使shi用yong的de理li論lun壽shou命ming為wei15~20年以上,但真正能在使用中達到如此壽命的電池恐怕是少之又少。
拿汽車與摩托車廣泛使用的幹荷電少維護起動用鉛酸蓄電池來說,設計使用壽命為4~5年以上,通過調查發現,很少能達到以上水平,大部份幾個月至一年就夭折了,究其原因,我們認為有以下幾點:
1)充電設備的設計不夠完善,使用也不方便。
2)鉛酸蓄電池放電後得不到及時的補充充電,特別是過放電對電池造成致命之傷。
3)少數廠家的產品質量低劣,以次充好。
以上原因,我們認為2)、3)從技術上講是比較容易預防和做好的,唯1)牽涉比較難以解決的技術問題,下麵著重談談這方麵存在的問題。
蓄電池的充電技術要求
廠家提供的鉛酸蓄電池保證使用壽命的技術指標是在環境溫度為25℃下給出的。由於單體鉛酸蓄電池電壓具有溫度每上升1℃下降約4mv的特性,那麼一個由6個單體電池串聯組成的12V蓄電池,25℃時的浮充電壓為13.5V;當環境溫度降為0℃時,浮充電壓應為14.1V;當環境溫度升至40℃時,浮充電壓應為13.14V。同時鉛酸蓄電池還有一個特性,當環境溫度一定,充電電壓比要求的電壓高100mv,充電電流將增大數倍,因此,將導致電池的熱失控和過充損壞。當充電電壓比要求電壓低100mv時,又將使電池充電不足,也會導致電池損壞。另外鉛酸蓄電池的容量也和溫度有關,大約是溫度每降低1℃,容量將下降1%,所以廠家要求鉛酸蓄電池的使用者在夏天電池放出額定容量的50%後,冬天放出25%後就應及時充電。
顯然,日常使用中的鉛酸蓄電池不可能長期處在25℃的環境中,一日中尚有早、中、晚的溫差變化,更何況一年中還有春、夏、秋、冬四季更大的溫差,因此目前市麵上普遍使用的各種晶閘管整流型、變壓器降壓整流型、以及一般的開關穩壓電源型的鉛酸蓄電池充電器,以(yi)恒(heng)壓(ya)或(huo)恒(heng)流(liu)方(fang)式(shi)對(dui)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)的(de)充(chong)電(dian),是(shi)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)補(bu)充(chong)充(chong)電(dian)所(suo)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)的(de)嚴(yan)格(ge)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)的(de)。縱(zong)觀(guan)過(guo)去(qu)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)這(zhe)些(xie)對(dui)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)的(de)方(fang)法(fa),以(yi)及(ji)根(gen)據(ju)這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)開(kai)發(fa)的(de)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)器(qi),我(wo)們(men)不(bu)難(nan)看(kan)出(chu),其(qi)技(ji)術(shu)是(shi)不(bu)夠(gou)完(wan)善(shan)的(de),用(yong)這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)給(gei)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian),勢(shi)必(bi)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),同(tong)時(shi)這(zhe)些(xie)充(chong)電(dian)器(qi)還(hai)存(cun)在(zai)著(zhe)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)適(shi)應(ying)範(fan)圍(wei)窄(zhai)、體積大、效率低、安全係數差等問題。

圖題:自然平衡充電原理簡示圖
自然平衡充電器
zhenduiyishangqiansuanxudianchichongdiancunzaidepubianwenti,changshayuhengdianziyouxiangongsiduiqiansuanxudianchichongdianqijinxinglechangshijiandeshenruyanjiu,yizijidutedefangfaheqiaomiaodesheji,shengchanchuxindechongdianqixiliechanpin,jiejueleqiansuanxudianchichongdiancunzaidefuzajishuwenti,tongguoduonianshiyanzhengshi,dadatigaoleqiansuanxudianchideshiyongshouming。
現在簡要介紹一下蓄電池充電新法——自然平衡充電法。 何為蓄電池充電的自然平衡法?請看圖所示蓄電池充電的連接簡圖。
圖中有二個電源EA、EB,當電源EA與電源EB處在同一環境溫度下,正極和正極相連接,負極與負極相連接,在它們所形成的閉合電路中,存在著如下的關係,如果EA高出EB,EA將向EB提供EA-EB=ΔE的電壓,同時將按ΔE的大小,提供一Δi電流向電源EB流通和灌注,當EB吸收EA提供的Δi電流,使EB上升到完全等於EA時(在蓄電池中表現為,蓄電池端電壓的上升和電荷存儲量的增加),電源EA將停止向電源EB提供電流,也就是EA=EB,ΔE=0,Δi=0。
在上麵描述中,我們把EB換成被充電的蓄電池,算出在不同放電深度與環境溫度下,蓄電池對應的電壓。將EA精心設計成不同環境溫度下,能按蓄電池充電平衡需要,自動調節輸出電壓和電流的電源,與之對應連接。完全理想化的情況下,電源EA能根據蓄電池在任一環境溫度下,能夠接受的電流,對電池進行充電,電池充足電後,ΔE=0,Δi=0,EA電源將不再消耗功率,此後,EA隻隨環境溫度的變化,對被充蓄電池提供跟蹤平衡補償,由於蓄電池充電的整個過程完全是自動完成的,所以我們稱之為自然平衡法。
此方法完全理想化的情況是:蓄電池在充足電後,EA與被充電的蓄電池EB之間的電壓差ΔE=0,自然也就Δi=0,由於EA無功率供給蓄電池(EB),suoyixudianchidianjieyebukenengchanshengfeiteng,yebukenengshixudianchineidianjieyezhongdeshuifenjie,gengbukenengshixudianchineideyalihewendushenggao,chanshenganquanyinhuan。yinci,gaifangfatigonggeixudianchideshijibuhuishixudianchiguochongdian,yebuhuishixudianchichongdianbuzu,ershigengfangbian,genganquan,gengkekaodechongdian。
congshangmiandefenxizhong,womenbunankanchu,gaifangfatebieshihemianweihuyushaoweihuqiansuanxudianchideweihuxingchongdian,gengnengshiyingnaxiejianxiexingfangdianshiyongdexudianchirichangweihuchongdian,youliyutigaoxudianchirichangshiyongzhongdekekaoxing,tigaoxudianchideshiyongshouming。
最後介紹一下按自然平衡充電法研製的一款適用於摩托車12V鉛酸蓄電池用智能充電器的主要技術指標:
1)可充電池12V4~10Ah;
2)適應輸入電源為交流100~240V,直流120~370V;
3)重量≤100g;體積60mm×35mm×30mm;
4)適用環境溫度-10~45℃。
影響鉛酸蓄電池使用壽命的原因不外乎兩個方麵:
1)鉛酸蓄電池在環境溫度變化時對其充電設備有苛刻要求。由於過去的充電設備在設計上的缺陷,因此影響了蓄電池的正常使用壽命。
2)鉛酸蓄電池放電後,由於過去充電設備的使用不方便,致使用戶不能及時給電池補充電,其造成的傷害是使電池的壽命大為縮短。
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