蓄电池基本理论
作电压,一般规定固定型免维护蓄电池10小时率放电时单体蓄电池放电的终止电压为1.8v(相对于单体2V蓄电池)。
3、充电
蓄电池充电有三种方式即浮充、均充、恒流。下面列出的充电参数均在温度5℃~35℃前提下,超出此范围有温度补偿,具体补偿系数后面有讲。(以下10小时率电池为例,20小时率电池的限流相应调为0.05CA)
浮充:恒压(汤浅2.23V)、限流(标称是0.1CA或<0.25CA)、不限时
用该充电方式24小时可充满电池。或充电电流<100mA时表示电池充满。
均充:恒压(一般设为2.35V或<2.4V)、限流(标称是0.1CA或<0.25CA)、限时(设为10H或8H,或根据电池的实际情况设置),长期均充会使电池过充电。
恒流:恒流(<0.25CA)、不限压、限时(因为不限压,故在充电时需有人值班,检查温度,当温度升高时就得停止充电)
用恒流充电的一般是在实验试里,最省时,但一定得有人值班,实际操作中,我们一般用均充、浮充配合充电或只用浮充。
电池充电时,特别注意设置充电的参数,如电压,在环境温度在5℃~35℃范围内时,电压的设置最好用标称设置,以免电池过充或欠充,减短电池的使用寿命。
充电时,发现充电时电池电压高到不正常的范围,则可能会有如下原因:
一)、先查看一下充电电压,看是否设置的电压过高;
二)、检查外观,看其是否有磕坏的退迹,因为电池可能会因为有过磕碰而造成内部电池开路;
三、须确认出现问题的是第几次充电,如是第一次而充电电压设置正确,外观也是完好的,则可能是电池的质量问题;要是不是第一次,而前面充电时是正常的,那么有可能是该次充电时操作失误,造成电池内部发生短路。
4、放电
10小时率蓄电池的标称放电容量是电池在5℃~35℃时,放电至1.8V/单格时的10小时率放电容量。相应的20小时率蓄电池的标称放电容量是在相同的条件下放电20小时。
放电一般有两个目的,一是测试电池容量,二是给电池作激活。
电池测试容量时,一般是充好电后,按标称的参数放电,来测试电池是否满容量。测试电池容量时,发现电池容量不足,或在充电时发现电充不进去,而造成的原因是极板被硫化的,则需要通过激活极板,来恢复电池容量。给长时间没有使用也没有维护而无法充电的电池做激活时,因极板硫化,小电流无法激活极板,需要先深度放电,加大电池电压和充电电压的电压差,再用大电流冲击,以激活极板,这种深放电不需要按标称放电,可用大电流短时间放电,注意不要过放电。
给电池做激活可通过上面讲的反复充、放电的方式。
5、内阻、自放电
电池都有内阻(单位为mΩ),是指电流通过蓄电池内部时受到的阻力,他包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻等。由于内阻的存在,蓄电他的工作电压总是小于蓄电他的开路电压或电动势。欧姆内阻是由蓄电池构件(如极板栅、活性物质、隔膜和电解液等)产生的,虽遵循欧姆定律,但也随蓄电池荷电状态而改变。而极化内阻则随电流密度增加而增大,但不是线性关系。内阻的大小是衡量一个电池质量很重要的参数,其因电池极板、电解液的材质和工艺等的不同而不同,材质内的杂质越少,工艺越好,内阻值也越小。内阻值越小,自放电电流也越小,电池的容量越大,因为材质内的杂质会和极板上的活性物质反应,减少极板上的活性物质,从而影响电池容量。
质量好的蓄电池和质量差的蓄电池在内阻上差别很大。质量好的蓄电池之所以能持续大电流放电,就是因为其内阻很小,而质量差的蓄电池则不然。
蓄电池的自放电是指在电池极板、电解液中的杂质,在正负极板间形成了一个回路,这个回路就是自放电。它是蓄电池在开路搁置时的现象。蓄电池发生自放电将直接减少蓄电池可输出的电量,使蓄电池容量降低。自放电的产生主要是由于电极在电解液中处于热力学的不稳定状态,蓄电池的两个电极各自发生氧化、还原反应的结果。蓄电池的自放电速率的大小是由动力学因素决定的,主要取决于电极材料的特性、表面状态以及电解液的组成、浓度和杂质含量等,液取决于搁置的环境条件,如温度和湿度等因素。
自放电大,内阻增加,造成容量不足。这反应在电池的储存期上是最明显了。
6、电池的均一性
电池的均一性是指一组电池内单个电池电压的存在范围。
当电池放置了一段时间后,均一性会变差,无法满足对均一性要求高的行业,需要进行激活,这是因为每个电池的内阻不同,自放电也不同,使其放置后的容量不同,而反应容量的是它的电压,每个电池电压差越大,均一性也越差。
行业间对所需电池的均一性要求不同,如电力系统,
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