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改善充电方法延长蓄电池寿命(怎么能延长电池的使用寿命)

导语:改善充电方法延长蓄电池寿命

铅酸蓄电池容量下降过程的理论分析,通过分析大量的试验数据,得出结论分享如下

§ 蓄电池充放电过程,始终遵循【电路欧姆定律】,【能量守恒定律】和【物质不灭定律】

§ 一只12V电池单独充电,电压=14.70V,充电足零硫化,容量随着内阻的上升而下降

§ 几只12V单体串联充电

理想电压14.70V,合理电压14.60V~14.80V

小于14.45V充电不足,PbSO4含量高硫化

大于14.85V过度充电,H2SO4浓度高内阻大

§ 蓄电池通常采用【储电+恒压+浮充】充电

储电期电压:前期上升慢,后期上升快;内阻大上升快,内阻小上升慢

恒压期电压:储电位高上升多,温升高上升多;硫化单体上升少,硫化严重时电压下降

§ 单体电压差别影响蓄电池寿命

单体电压差别导致物质含量差别,单体物质含量差别加剧电压差别;PbSO4含量高硫化,H2SO4浓度高内阻大

§ 串联充电的单体越多:电压差别越大,循环次数减少,蓄电池寿命缩短

§ 蓄电池鼓包的根本原因是单体硫化,硫化导致储电位下降多内阻上升少,恒压期逐步延长发展到转灯无望,继续充电引发热失控

【1】铅酸蓄电池特性说明

蓄电池由几只12V的单体串联,方程式如下

PbSO4+2H2O+PbSO4⇌PbO2+2H2SO4+Pb

PbSO4含量高的单体,形成硫酸铅晶体硫化

析气伴随着失水,析气功耗大失水多

累计失水多的单体,H2SO4浓度高内阻大

1)充电电压U=E+IR,功率P=IU=IE+I²R

储电量=∫IEdt-析气功耗

储电量=充电量-析气功耗-内阻损耗

充电量=∫IUdt,析气功耗=∫I²(U-Ux)dt ,内阻损耗=∫I²Rdt

2)能量损耗转为热能,电池温度上升导致

储电位下降;内阻上升,析气电压下降

3)放电电压U=E-IR,功率P=IU=IE-I²R

放电量=储电量-内阻损耗,放电量=∫IUdt,储电量=∫IEdt,内阻损耗=∫I²Rdt

放电电流大电池温升高,储电位下降快,内阻上升快,电压下降快放电时间短

单体电池内阻大温升高,储电位下降快,内阻上升快,电压下降快放电时间短

【2】改善充电方法➡️确保充电安全

铅酸蓄电池通常采用【恒流+恒压+浮充】三段式充电,把【恒流】改成【恒功率】,就变成新型【恒功率+恒压+浮充】三段式充电

充电过程相关参数对比{以6020为例}

1)储电前期电流

恒流3.0A,恒功率3.2A

恒流模式:充电电流小,∫IEdt小储电量少,后续储电位上升慢,储电能力弱

恒功率模式:充电电流大,∫IEdt大储电量多,后续储电位上升快,储电能力强

2)储电后期电流

恒流3.0A,恒功率2.6A

恒流模式:电流大电压上升快,能量损耗多,析气功耗大,失水多内阻上升快

恒功率模式:电流小电压上升慢,能量损耗少,析气功耗小,失水少内阻上升慢

3)储电期时间

恒流模式:电压上升快储电时间短

恒功率模式:电压上升慢储电时间长

4)转恒压储电位和储电量

转恒压时的储电位E=72.5-IR

恒流模式:转恒压电流3.0A,内阻分压IR高,储电位低储电量少

恒功率模式:转恒压电流2.6A,内阻分压低,储电位高储电量多

5)恒压充电时间

恒压期电流I={73.5-E}/R

恒流模式:储电位低电流下降慢恒压时间长

恒功率模式:储电位高电流下降快恒压时间短

6)单体电压差别

恒流充电:单体电压逐步偏离合理电压,最低小于14.45V,最高大于14.85V

恒功率充电:单体电压接近合理电压,最低大于14.55V,最高小于14.90V

7)电池寿命和充电安全性

恒流充电:硫化和内阻大共存,蓄电池寿命短,恒压期时间逐步延长,充电安全难保障

恒功率充电:零硫化内阻上升慢,蓄电池寿命长,恒压期电流正常下降,充电安全有保障

【3】减少充电单体➡️增加循环次数

串联充电的单体越少,单体电压的差别越小,循环次数增加,蓄电池寿命延长

1)恒流充电循环次数少

一只单体单独充电,电压永远等于14.70V,循环次数大于350

三只单体串联充电:新电池单体电压≈14.60V~14.75V,最低电压由14.60V逐步下降到小于14.45V,循环次数大概300

六只单体串联充电:新电池单体电压≈14.50V~14.80V,最低电压由14.50V快速下降到小于14.40V,循环次数大概225

2)恒功率充电循环次数

恒功率充电:单体电压接近合理电压,蓄电池容量下降慢,循环次数提升50%

三只单体串联充电,单体电压=14.60V~14.80V,循环次数450

六只单体串联充电,单体电压=14.52V~14.90V,循环次数350

3)双胞胎充电循环次数多

一组蓄电池采用两只恒功率充电器串联充电,比如采用两只3620恒功率充电器,串联起来向72V20ah蓄电池进行充电

7220蓄电池恒流充电,循环次数大概225

3620蓄电池恒功率充电,循环次数大概450

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