铅酸蓄电池的主要性能指标
2023-08-04 08:17:48 点击:次
铅酸蓄电池的主要性能指标
(1)安全性能安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的,其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计(比如安全阀失效)及应当禁止的不正确操作有关。
(2)额定容量为了蓄电池的容量,定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候,规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量,其单位为Ah。使用条件不同,蓄电池能够放出的容量也不同。
规定的蓄电池放电条件为:
①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率,针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准,放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、0.5小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示,以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。
②放电终止电压。放电电流不同,终止放电电压也不相同。随着放电的进行,蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同,放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格,以2小时率方电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压时,虽然可以放出稍微多一点的电量,但是容易形成再次充电的容量下降,所以除非特殊情况,不要放电到终止电压。
③放电温度。需电池在低温时的放电容量小,高温时的容量大,为了统一放电容量就规定了放电温度。
④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少,单位用安时表示(Ah)表示。同样安时数越大,则蓄电池的容量就越大,电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中,蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池,以恒定电流5A放电要超过2h,相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等,其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大,将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同,所能够放出的容量也不相同,放电电流越大,能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A,使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电,如果采用10小时率放电,可以达到12Ah。这样,该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah,如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量,还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah,同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如,14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah,蓄电池容量标称值大了,但是其容量没有明显的变化。
(3)内阻蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力,铅酸蓄电池的内阻很小,需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻,即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻,并且不太稳定。蓄电池的内阻越大,蓄电池自身消耗掉的能量越多,其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害,使蓄电池的温度急剧上升,对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多,由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低,蓄电池的内阻会有不同程度的增大,质量越差的蓄电池增大的越快。蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大,尤其是在放电终止时阻抗最大,主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降,故放电后务必马上充电。若任其持续放电,则硫酸铅形成安定的白色结晶(即硫化现象)后,即使充电,极板的活性物质亦无法恢复原状,从而将缩短蓄电池的使用寿命。温度的下降将导致电解液流动性变差,极板收缩,化学变化迟缓,蓄电池内阻增加。从30℃开始,若温度下降1℃,容量将下降1%左右,其内阻也有所增大。所以在严寒地区,气温在-20℃以下时容量已下降至60%,内阻增大,常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电,而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池,必须根据当地的气候条件,针对实际情况,掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备,这样才能提高蓄电池的容量,延长蓄电池的使用寿命。铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小,即蓄电池容量下降2/3后,仍能提供较大的电流,而电源电压基本稳定,波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例,当容量下降到原来的1/3后,电流输出为12A时,电压就会有4~5V的波动,即有电流输出时为31V,无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中,骑行时会出现运行不平稳,时而有输出时而无输出的现象。
(1)安全性能安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的,其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计(比如安全阀失效)及应当禁止的不正确操作有关。
(2)额定容量为了蓄电池的容量,定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候,规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量,其单位为Ah。使用条件不同,蓄电池能够放出的容量也不同。
规定的蓄电池放电条件为:
①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率,针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准,放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、0.5小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示,以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。
②放电终止电压。放电电流不同,终止放电电压也不相同。随着放电的进行,蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同,放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格,以2小时率方电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压时,虽然可以放出稍微多一点的电量,但是容易形成再次充电的容量下降,所以除非特殊情况,不要放电到终止电压。
③放电温度。需电池在低温时的放电容量小,高温时的容量大,为了统一放电容量就规定了放电温度。
④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少,单位用安时表示(Ah)表示。同样安时数越大,则蓄电池的容量就越大,电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中,蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池,以恒定电流5A放电要超过2h,相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等,其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大,将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同,所能够放出的容量也不相同,放电电流越大,能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A,使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电,如果采用10小时率放电,可以达到12Ah。这样,该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah,如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量,还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah,同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如,14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah,蓄电池容量标称值大了,但是其容量没有明显的变化。
(3)内阻蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力,铅酸蓄电池的内阻很小,需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻,即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻,并且不太稳定。蓄电池的内阻越大,蓄电池自身消耗掉的能量越多,其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害,使蓄电池的温度急剧上升,对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多,由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低,蓄电池的内阻会有不同程度的增大,质量越差的蓄电池增大的越快。蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大,尤其是在放电终止时阻抗最大,主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降,故放电后务必马上充电。若任其持续放电,则硫酸铅形成安定的白色结晶(即硫化现象)后,即使充电,极板的活性物质亦无法恢复原状,从而将缩短蓄电池的使用寿命。温度的下降将导致电解液流动性变差,极板收缩,化学变化迟缓,蓄电池内阻增加。从30℃开始,若温度下降1℃,容量将下降1%左右,其内阻也有所增大。所以在严寒地区,气温在-20℃以下时容量已下降至60%,内阻增大,常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电,而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池,必须根据当地的气候条件,针对实际情况,掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备,这样才能提高蓄电池的容量,延长蓄电池的使用寿命。铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小,即蓄电池容量下降2/3后,仍能提供较大的电流,而电源电压基本稳定,波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例,当容量下降到原来的1/3后,电流输出为12A时,电压就会有4~5V的波动,即有电流输出时为31V,无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中,骑行时会出现运行不平稳,时而有输出时而无输出的现象。
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