一电蓄电池达不到设计使用寿命的原因
发布时间:2023-12-13 17:21:46 浏览量:363
1引言
尽管今天铅酸
一电蓄电池在结构设计与使用原材料方面比过去有了很大的改进,性能有了相当大的提高,许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为15~20年以上,但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。拿汽车与摩托车广泛使用的干荷电少维护起动用铅酸
一电蓄电池来说,设计使用寿命为4~5年以上,通过调查发现,很少能达到以上水平,大部份几个月至一年就夭折了,究其原因,我们认为有以下几点:
1)充电设备的设计不够完善,使用也不方便。
2)铅酸
一电蓄电池放电后得不到及时的补充充电,特别是过放电对电池造成致命之伤。
3)少数厂家的产品质量低劣,以次充好。
以上原因,我们认为第二、三点从技术上讲是比较容易预防和做好的,唯第一点牵涉比较难以解决的技术问题,下面着重谈谈这方面存在的问题。
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一电蓄电池的充电技术要求
厂家提供的铅酸蓄电池保证使用寿命的技术指标是在环境温度为25℃下给出的。由于单体铅酸蓄电池电压具有温度每上升1℃下降约4mv的特性,那么一个由6个单体电池串联组成的12V蓄电池,25℃时的浮充电压为13.5V;当环境温度降为0℃时,浮充电压应为14.1V;当环境温度升至40℃时,浮充电压应为13.14V。同时铅酸
一电蓄电池还有一个特性,当环境温度一定,充电电压比要求的电压高100mv,充电电流将增大数倍。因此,将导致电池的热失控和过充损坏。当充电电压比要求电压低100mv时,又将使电池充电不足,也会导致电池损坏。另外铅酸蓄电池的容量也和温度有关,大约是温度每降低1℃,容量将下降1%,所以厂家要求铅酸蓄电池的使用者在夏天电池放出额定容量的50%后,冬天放出25%后就应及时充电。
显然,日常使用中的铅酸蓄电池不可能长期处在25℃的环境中,一日中尚有早、中、晚的温差变化,更何况一年中还有春、夏、秋、冬四季更大的温差,因此目前市面上普遍使用的各种晶闸管整流型、变压器降压整流型、以及一般的开关稳压电源型的铅酸蓄电池充电器。以恒压或恒流方式对电池进行的充电,是无法达到铅酸蓄电池补充充电所需要满足的严格技术要求的。纵观过去所采用的这些对铅酸蓄电池充电的方法,以及根据这些方法开发的铅酸蓄电池充电器。我们不难看出,其技术是不够完善的用这些产品给铅酸蓄电池充电,势必直接影响铅酸蓄电池的使用寿命。同时这些充电器还存在着工作电压适应范围窄、体积大、效率低、安全系数差等问题。
3自然平衡充电器
针对以上铅酸蓄电池充电存在的普遍问题,现以用独特的方法和巧妙的设计,研究开发出新的充电器产品,解决了
一电铅酸蓄电池充电存在的复杂技术问题,通过多年实验证实,大大提高了铅酸蓄电池的使用寿命。
现在简要介绍一下蓄电池充电新法——自然平衡充电法。
假设有二个电源EA、EB,当电源EA与电源EB处在同一环境温度下,正极和正极相连接,负极与负极相连接,在它们所形成的闭合电路中。存在着如下的关系,如果EA高出EB,EA将向EB提供EA-EB=ΔE的电压,同时将按ΔE的大小,提供一Δi电流向电源EB流通和灌注。当EB吸收EA提供的Δi电流,使EB上升到完全等于EA时(在蓄电池中表现为,蓄电池端电压的上升和电荷存储量的增加),电源EA将停止向电源EB提供电,,也就是EA=EB,ΔE=0,Δi=0。
在上面描述中,我们把EB换成被充电的蓄电池,算出在不同放电深度与环境温度下蓄电池对应的电压。将EA精心设计成不同环境温度下,能按蓄电池充电平衡需要,自动调节输出电压和电流的电源,与之对应连接.完全理想化的情况下,电源EA能根据蓄电池在任一环境温度下,能够接受的电流,对电池进行充电,电池充足电后,ΔE=0、Δi=0、EA电源将不再消耗功率。此后,EA只随环境温度的变化,对被充蓄电池提供跟踪平衡补偿,由于蓄电池充电的整个过程完全是自动完成的,所以我们称之为自然平衡法。
此方法完全理想化的情况是:蓄电池在充足电后,EA与被充电的蓄电池EB之间的电压差ΔE=0,自然也就Δi=0。由于EA无功率供给蓄电池(EB),所以蓄电池电解液不可能产生沸腾,也不可能使蓄电池内电解液中的水分解,更不可能使蓄电池内的压力和温度升高,产生安全隐患。因此,该方法提供给蓄电池的是既不会使
一电蓄电池过充电,也不会使蓄电池充电不足,而是更方便、更安全、更可靠的充电。
从上面的分析中,我们不难看出,该方法特别适合免维护与少维护铅酸蓄电池的维护性充电,更能适应那些间歇性放电使用的蓄电池日常维护充电,有利于提高蓄电池日常使用中的可靠性、提高蓄电池的使用寿命。
影响铅酸蓄电池使用寿命的原因不外乎两个方面:
1)铅酸蓄电池在环境温度变化时对其充电设备有苛刻要求。由于过去的充电设备在设计上的缺陷,因此影响了蓄电池的正常使用寿命。
2)铅酸蓄电池放电后,由于过去充电设备的使用不方便,致使用户不能及时给电池补充电,其造成的伤害是使电池的寿命大为缩短。
研究发现:电池充电过程对电池寿命影响最大,放电过程的影响较少。也就是说,绝大多数的
一电蓄电池不是用坏的,而是“充坏”的。由此可见,一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。