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鉛酸蓄電池達(dá)不到設(shè)計(jì)使用壽命有什么原因

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1387次  |  2019年02月12日  

盡管今天鉛酸蓄電池在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與使用原材料方面比過(guò)去有了很大的改進(jìn),性能有了相當(dāng)大的提高,許多設(shè)計(jì)和用料精良的免維護(hù)鉛酸蓄電池浮充使用的理論壽命為15~20年以上,但真正能在使用中達(dá)到如此壽命的電池恐怕是少之又少。拿汽車(chē)與摩托車(chē)廣泛使用的干荷電少維護(hù)起動(dòng)用鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)使用壽命為4~5年以上,通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),很少能達(dá)到以上水平,大部份幾個(gè)月至一年就夭折了,究其原因,我們認(rèn)為有以下幾點(diǎn):


1)充電設(shè)備的設(shè)計(jì)不夠完善,使用也不方便。


2)鉛酸蓄電池放電后得不到及時(shí)的補(bǔ)充充電,特別是過(guò)放電對(duì)電池造成致命之傷。


3)少數(shù)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量低劣,以次充好。


以上原因,我們認(rèn)為2)、3)從技術(shù)上講是比較容易預(yù)防和做好的,唯1)牽涉比較難以解決的技術(shù)問(wèn)題,下面著重談?wù)勥@方面存在的問(wèn)題。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

2蓄電池的充電技術(shù)要求


廠家提供的鉛酸蓄電池保證使用壽命的技術(shù)指標(biāo)是在環(huán)境溫度為25℃下給出的。由于單體鉛酸蓄電池電壓具有溫度每上升1℃下降約4mv的特性,那么一個(gè)由6個(gè)單體電池串聯(lián)組成的12V蓄電池,25℃時(shí)的浮充電壓為13.5V;當(dāng)環(huán)境溫度降為0℃時(shí),浮充電壓應(yīng)為14.1V;當(dāng)環(huán)境溫度升至40℃時(shí),浮充電壓應(yīng)為13.14V。同時(shí)鉛酸蓄電池還有一個(gè)特性,當(dāng)環(huán)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(shù)倍,因此,將導(dǎo)致電池的熱失控和過(guò)充損壞。當(dāng)充電電壓比要求電壓低100mv時(shí),又將使電池充電不足,也會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞。另外鉛酸蓄電池的容量也和溫度有關(guān),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%后,冬天放出25%后就應(yīng)及時(shí)充電。


顯然,日常使用中的鉛酸蓄電池不可能長(zhǎng)期處在25℃的環(huán)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,因此目前市面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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源型的鉛酸蓄電池充電器,以恒壓或恒流方式對(duì)電池進(jìn)行的充電,是無(wú)法達(dá)到鉛酸蓄電池補(bǔ)充充電所需要滿(mǎn)足的嚴(yán)格技術(shù)要求的??v觀過(guò)去所采用的這些對(duì)鉛酸蓄電池充電的方法,以及根據(jù)這些方法開(kāi)發(fā)的鉛酸蓄電池充電器,我們不難看出,其技術(shù)是不夠完善的,用這些產(chǎn)品給鉛酸蓄電池充電,勢(shì)必直接影響鉛酸蓄電池的使用壽命,同時(shí)這些充電器還存在著工作電壓適應(yīng)范圍窄、體積大、效率低、安全系數(shù)差等問(wèn)題。


3自然平衡充電器


針對(duì)以上鉛酸蓄電池充電存在的普遍問(wèn)題,長(zhǎng)沙宇恒電子有限公司對(duì)鉛酸蓄電池充電器進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的深入研究,以自己獨(dú)特的方法和巧妙的設(shè)計(jì),生產(chǎn)出新的充電器系列產(chǎn)品,解決了鉛酸蓄電池充電存在的復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題,通過(guò)多年實(shí)驗(yàn)證實(shí),大大提高了鉛酸蓄電池的使用壽命。(該技術(shù)已申請(qǐng)專(zhuān)利)

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標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

現(xiàn)在簡(jiǎn)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(qǐng)看圖1所示蓄電池充電的連接簡(jiǎn)圖。


圖1中有二個(gè)電源EA、EB,當(dāng)電源EA與電源EB處在同一環(huán)境溫度下,正極和正極相連接,負(fù)極與負(fù)極相連接,在它們所形成的閉合電路中,存在著如下的關(guān)系,如果EA高出EB,EA將向EB提供EA-EB=ΔE的電壓,同時(shí)將按ΔE的大小,提供一Δi電流向電源EB流通和灌注,當(dāng)EB吸收EA提供的Δi電流,使EB上升到完全等于EA時(shí)(在蓄電池中表現(xiàn)為,蓄電池端電壓的上升和電荷存儲(chǔ)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。


在上面描述中,我們把EB換成被充電的蓄電池,算出在不同放電深度與環(huán)境溫度下,蓄電池對(duì)應(yīng)的電壓。將EA精心設(shè)計(jì)成不同環(huán)境溫度下,能按蓄電池充電平衡需要,自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的電源,與之對(duì)應(yīng)連接。完全理想化的情況下,電源EA能根據(jù)蓄電池在任一環(huán)境溫度下,能夠接受的電流,對(duì)電池進(jìn)行充電,電池充足電后,ΔE=0,Δi=0,EA電源將不再消耗功率,此后,EA只隨環(huán)境溫度的變化,對(duì)被充蓄電池提供跟蹤平衡補(bǔ)償,由于蓄電池充電的整個(gè)過(guò)程完全是自動(dòng)完成的,所以我們稱(chēng)之為自然平衡法。


此方法完全理想化的情況是:蓄電池在充足電后,EA與被充電的蓄電池EB之間的電壓差ΔE=0,自然也就Δi=0,由于EA無(wú)功率供給蓄電池(EB),所以蓄電池電解液不可能產(chǎn)生沸騰,也不可能使蓄電池內(nèi)電解液中的水分解,更不可能使蓄電池內(nèi)的壓力和溫度升高,產(chǎn)生安全隱患。因此,該方法提供給蓄電池的是既不會(huì)使蓄電池過(guò)充電,也不會(huì)使蓄電池充電不足,而是更方便,更安全,更可靠的充電。


從上面的分析中,我們不難看出,該方法特別適合免維護(hù)與少維護(hù)鉛酸蓄電池的維護(hù)性充電,更能適應(yīng)那些間歇性放電使用的蓄電池日常維護(hù)充電,有利于提高蓄電池日常使用中的可靠性,提高蓄電池的使用壽命。


最后介紹一下按自然平衡充電法研制的一款適用于摩托車(chē)12V鉛酸蓄電池用智能充電器的主要技術(shù)指標(biāo):


1)可充電池12V4~10Ah;


2)適應(yīng)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(huán)境溫度-10~45℃。


4結(jié)語(yǔ)


影響鉛酸蓄電池使用壽命的原因不外乎兩個(gè)方面:


1)鉛酸蓄電池在環(huán)境溫度變化時(shí)對(duì)其充電設(shè)備有苛刻要求。由于過(guò)去的充電設(shè)備在設(shè)計(jì)上的缺陷,因此影響了蓄電池的正常使用壽命。


2)鉛酸蓄電池放電后,由于過(guò)去充電設(shè)備的使用不方便,致使用戶(hù)不能及時(shí)給電池補(bǔ)充電,其造成的傷害是使電池的壽命大為縮短。

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