鉛酸蓄電池的充放電特性
發(fā)布時(shí)間：2025-03-02 點(diǎn)擊次數(shù)：76
固定型閥控密封式鉛酸蓄電池（以下簡稱蓄電池）和蓄電池組廣泛用于通信、設(shè)備開關(guān)、發(fā)電、應(yīng)急電源及不間斷電源或類似用途。與加水型鉛酸蓄電池不同的是其內(nèi)部的硫酸電解液是不流動(dòng)的，或吸附在電極間的微孔結(jié)構(gòu)中或呈膠體形式。蓄電池具有自放電效應(yīng)，從生產(chǎn)制造車間到用戶使用，大約要隔數(shù)月的時(shí)間，在30℃的環(huán)境溫度下存放8個(gè)月，蓄電池的容量會(huì)降到出廠時(shí)的一半左右，因此對(duì)于新購買的鉛酸蓄電池，一般要進(jìn)行一次較長時(shí)間（不低于24小時(shí)）的充電才能使用。蓄電池的使用壽命和效率與環(huán)境溫度（正常使用溫度20~30℃，標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃）有關(guān)外，和正確的充、放電方式也密切相關(guān)。
蓄電池的充電
根據(jù)蓄電池的使用場(chǎng)合不同，充電方式也不同。常采用均衡充電和浮充充電的方式來保證電池的放電時(shí)間和使用壽命。對(duì)于端電壓為12V的蓄電池，在不同的環(huán)境溫度下，充電電壓應(yīng)根據(jù)溫度的高低做相應(yīng)的調(diào)整（溫度補(bǔ)償），否則會(huì)出現(xiàn)蓄電池充不滿或過電壓充電而導(dǎo)致的蓄電池壽命縮短甚至損壞的情況。充電電流采用分階段限流充電方式，即在充電初期采用較大的電流，然后電流逐步減小。充電電流的設(shè)計(jì)一般不超過0.1C（10小時(shí)率），當(dāng)充電電流超過0.3C時(shí)可認(rèn)為是過電流充電。過電流充電會(huì)導(dǎo)致蓄電池極板彎曲，活性物質(zhì)脫落，造成蓄電池供電容量下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞蓄電池。
1、均衡充電
為確保蓄電池組中所有電池的電壓和比重達(dá)到均勻一致，常采用恒壓限流充電方式，這種恒壓限流充電方式就是均衡充電(也叫均充)。初期時(shí)蓄電池電壓比較低，在限流的情況下，充電電壓也較低。隨著充電的進(jìn)行，蓄電池容量逐漸增加，為保持充電電流恒定，充電電壓逐步提高，直到設(shè)定的電壓值。此時(shí)蓄電池電壓達(dá)到最大設(shè)定值（13.8~14.4V按蓄電池廠家規(guī)定值選用）。均充的的特點(diǎn)是恒流，目的是快速補(bǔ)充電能，同時(shí)當(dāng)個(gè)別蓄電池電壓有偏差時(shí)，可消除偏差，趨于平衡。這種充電方式普遍用于汽車點(diǎn)火系統(tǒng)或蓄電池頻繁放電的工作模式。
2、浮充充電
為了平衡蓄電池自放電造成的容量損耗，需要對(duì)蓄電池進(jìn)行一種連續(xù)地、長時(shí)間的恒電壓充電，這種充電模式就是浮充電。在浮充模式下，即使蓄電池處于充滿狀態(tài)，充電也不會(huì)停止，仍會(huì)提供恒定的浮充電壓和很小的電流供給蓄電池，此時(shí)的充電電壓基本上是恒定的值（環(huán)境溫度為25℃時(shí)，充電電壓13.20V～13.62V按蓄電池廠家規(guī)定值選用）。浮充的特點(diǎn)是恒壓，以很小的電流來補(bǔ)充蓄電池自放電的容量，使蓄電池容量始終處于飽和狀態(tài)。普遍用于蓄電池不常放電的場(chǎng)所或僅作為應(yīng)急備用的模式。
目前，通信電源和大功率不間斷電源（UPS、EPS）的充電系統(tǒng)基本都具備均充轉(zhuǎn)浮充功能和溫度補(bǔ)償功能，可很好的保護(hù)蓄電池。
蓄電池的放電
在電池使用過程中，電池放出的容量與額定容量的占比即為放電深度。蓄電池放電深度對(duì)蓄電池的使用壽命影響非常大，蓄電池放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)就越少。在輕載放電或空載放電的情況下，雖然小電流放電能提高蓄電池的放電效率，但是當(dāng)用極小的電流（小于0.05C）長時(shí)間（超過8小時(shí)）放電，會(huì)造成蓄電池嚴(yán)重的深度放電。12V蓄電池的放電截至電壓一般在10.8V，當(dāng)放電終止電壓在10.5V以下時(shí)，電池內(nèi)阻開始增大，電池極板加速老化。因此放電深度控制在30%~50%最佳，避免超過70%。
另外，蓄電池放電時(shí)間的長短和放電電流有很大關(guān)系，且放電的電流越大，蓄電池的使用效率越低。特別是在大電流充、放電的狀況下，電池內(nèi)部的氫氣和氧氣含量劇增，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱和其他積聚到一定程度時(shí)，極易引起火災(zāi)或爆炸。放電電流控制在0.25~0.5C最佳，不要超過2C。
譬如一組電池，用20A的電流放電，正常放電時(shí)間為1小時(shí)，當(dāng)換成10A的電流放電時(shí)，放電時(shí)間將會(huì)超過2小時(shí)，甚至達(dá)到3小時(shí)，而用40A的電流放電時(shí)，時(shí)間會(huì)遠(yuǎn)小于0.5小時(shí)，甚至只有0.2小時(shí)。所以在配置電池和計(jì)算電池的放電時(shí)間時(shí)一定要根據(jù)電池廠家提供的放電電流和時(shí)間的參數(shù)表來選擇蓄電池的容量，不能簡單的按倍比計(jì)算。
綜上所述，在使用蓄電池時(shí)，既要避免重載過流放電，又要避免長時(shí)間輕載的深度放電,更要避免蓄電池短路；否則會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞蓄電池再充電能力和蓄電能力，縮短使用壽命。
