蓄电池化成充电电流波形的探讨
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蓄电池充放电曲线全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:蓄电池是一种可以将电能转化为化学能,存储起来,然后在需要时将其放出的设备。
在实际应用中,蓄电池的充电和放电过程是非常重要的技术参数之一。
蓄电池的充放电曲线可以反映其性能和特性,对于蓄电池的使用和管理有着至关重要的作用。
蓄电池的充放电曲线是指蓄电池在充电和放电过程中,电压与电流之间的关系曲线。
通常情况下,蓄电池的充电过程是通过外部电源向蓄电池提供电流,使蓄电池存储化学能的过程。
而放电则是通过连接外部设备,将蓄电池存储的能量释放出来的过程。
在蓄电池的充电阶段,电流会使蓄电池内部的化学反应发生,从而将其化学能转化为电能。
随着充电时间的增加,蓄电池的电压会逐渐上升,直至达到满电状态。
在这个阶段,蓄电池的内阻通常较低,因此电流可以较大,电压也相对稳定。
当蓄电池处于放电状态时,电流将从蓄电池流出,驱动外部设备工作。
蓄电池的电压会逐渐下降,直至达到最低放电电压。
在放电过程中,蓄电池的内阻会影响电流的大小和电压的稳定性。
蓄电池的内阻是影响蓄电池性能的一个重要参数。
除了充放电过程的基本特性外,蓄电池的充放电曲线还可以反映蓄电池的性能指标,如容量、循环寿命等。
通过分析充放电曲线,可以评估蓄电池的充放电效率、内阻大小、自放电率等参数,进而指导蓄电池的使用和管理。
在实际应用中,为了保证蓄电池的安全性和可靠性,通常会对蓄电池的充放电曲线进行监测和测试。
通过实时监测蓄电池的充放电过程,可以及时发现蓄电池的异常情况,提前采取措施,保障蓄电池的正常使用。
蓄电池的充放电曲线是蓄电池性能的重要指标之一。
了解并掌握蓄电池的充放电曲线,可以帮助我们更好地使用和管理蓄电池,保证其长期稳定运行。
通过持续的监测和测试,我们可以及时发现蓄电池的问题,保障蓄电池的安全性和可靠性。
【这是2000字,如需继续,请问有什么需要帮助的吗?】第二篇示例:蓄电池充放电曲线是指在电池放电和充电过程中电压随时间变化的曲线。
铅酸电池(也称为铅酸蓄电池)是一种常见的蓄电池类型,通常用于车辆起动、应急电源和太阳能系统等应用中。
充电铅酸电池的电流电压曲线通常经历不同的充电阶段,这些阶段可以用来确定电池的充电状态和性能。
以下是典型的铅酸电池充电电流电压曲线的主要阶段:
1. 初充电(Constant Current, CC):在充电开始时,电池通常以恒定电流充电,即充电电流保持相对恒定。
在这个阶段,电池的电压会逐渐上升,但通常会在额定电压之下。
2. 吸收充电(Constant Voltage, CV):一旦电池电压达到设定的吸收电压,充电器会切换到吸收充电模式。
在吸收充电阶段,电池电压保持在恒定电压下,而充电电流逐渐减小。
这个阶段的目标是确保电池达到最大充电状态,同时最大程度地减少电池内部的气体生成。
3. 浮充(Float Charge):一旦电池达到充分充电状态,充电器会切换到浮充模式。
在浮充模式下,电池电压保持在较低的浮充电压下,以维持电池的充电状态,但充电电流很小。
这有助于防止电池过度充电并延长电池寿命。
4. 均衡充电:某些铅酸电池,尤其是深循环电池,可能需要定期进行均衡充电,以确保每个电池单元之间的电荷分布均匀。
铅酸电池的充电电流电压曲线可能会根据电池类型、充电器设计和充电条件而有所不同。
这些阶段的持续时间和电压值可能会根据具体情况而有所变化。
对于特定的铅酸电池,应参考制造商提供的充电指南,以确保正确的充电和维护,以延长电池的使用寿命并确保其性能。
助动车用蓄电池内化成研讨一般把生极板装配成蓄电池后,再加入电解液充电化成的工艺方法叫做“内化成”。
把先将生极板用化成槽充电化成的工艺方法叫做“外化成”从控制产品质量观点出发,“外化成”工艺多了两道选品工序,这就是下片化成可以把发现有问题而漏检的生极板剔出。
化成好后要经过干燥、修整、分片、刷极耳等工序,再逐片检验剔出熟极板中的不合格品,因为有些极板的质量问题,生极板是看不出来的,例如,极板的弯曲、脱皮、掉粉、疏松、负极板出现铁锈斑等质量问题,只有化成干燥后的熟极板才能看出来,而“内化成”是用极板组装电池,如果发生上述质量问题就不会及时发现,产品在使用中出现的质量问题就更难以追溯找出原因,因此采用“内化成”工艺给技术质量控制,技术工作提出了更严格的要求。
在技术、设备、材料、生产环境、工人素质都还达不到高标准要求的情况下,还是采用传统的“外化成工艺”较好。
通过研究发现,采用大电流化成有利于形成均匀致密的正极活性物质与界面结构,从而使电池在大电流放电的使用条件下,极板软化速度明显放缓,循环寿命大幅度提高,这一特性非常适合电动车电池的使用要求,采用间歇脉冲(秒级的慢脉冲)充电方式可以有效控制大电流充电时的温升,为大电流化成在工业生产中的应用扫除了障碍。
根据电池的具体要求设定包括幅值电流、脉冲频率、脉冲占空比、充电时间在内的脉冲化成工艺参数。
幅值充电部分外特性显示为恒流,实际上是由多种不同频率的高次谐波叠加而成。
化成过程中电解液的欧姆电压降和两极极化必将转化为热,而内化成除电化学反应外还伴随有大量放热的化学反应,且要求充进几倍于额定容量的电量,就使得化成和普通充电相比有更多的热量产生,设法去除和削弱极化是抑制温升的有效办法。
在同样占空比和幅值电流的情况下,采用慢脉冲的方式,其幅值电压虽然会更高,但由于有较为充裕的停充时间,大大减少了析气量,使硫酸和水有充分的时间扩散到极板的底部,减小了化成时电解液的浓差极化,大大提高了极板的化成效率,可以使极板孔隙间的硫酸被充分稀释,离子非线性浓差扩散达到稳态,充电可以反复从较低的电压开始,使充电效率得以提高,同时也消除了欧姆极化和电化学极化。
蓄电池充放电曲线-概述说明以及解释1.引言1.1 概述蓄电池充放电曲线是描述蓄电池在充电和放电过程中电压变化规律的一种曲线。
蓄电池作为一种常用的能量存储设备,广泛应用于家庭电力储备、汽车动力系统以及可再生能源储存等领域。
了解蓄电池的充放电曲线特征对于优化蓄电池的使用和维护具有重要意义。
充电曲线是指在给蓄电池施加电流的过程中,蓄电池的电压随时间的变化规律。
在充电过程中,当电压低于蓄电池的标准电压时,外部电源会向蓄电池施加电流,将电能转化为化学能存储在蓄电池中。
充电过程中的曲线特征包括充电开始时电压迅速上升,然后逐渐趋于平缓,最终达到充电终止电压的过程。
放电曲线是指在蓄电池给外部负载供电的过程中,蓄电池的电压随时间的变化规律。
在放电过程中,蓄电池内部的化学能转化为电能,通过外部负载实现功的输出。
放电过程中的曲线特征包括初始电压高,然后逐渐下降,在接近末端时电压骤降。
放电过程的曲线特征可以告诉我们蓄电池的电能储存状态和使用寿命。
了解蓄电池的充放电曲线特征能够帮助我们更好地掌握蓄电池的工作原理和性能特点。
通过分析充放电曲线,我们可以了解蓄电池的特定工作状态下的电压变化规律,并根据需要进行优化调整。
此外,了解蓄电池的充放电曲线特征还能帮助我们判断蓄电池的健康状况和效能,并合理规划蓄电池的使用和维护策略。
在这篇长文中,我们将重点介绍蓄电池的充放电曲线特征,包括蓄电池的基本原理、充电过程的曲线特征、放电过程的曲线特征。
通过深入了解和分析这些内容,我们可以更好地理解蓄电池的工作原理,为蓄电池的应用和发展提供参考和指导。
接下来,让我们开始探索蓄电池的充放电曲线特征吧!1.2文章结构文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文共分为三个主要部分:引言、正文和结论。
在引言部分,我们将提供一些概述性的介绍,包括蓄电池充放电曲线的基本原理、文章的结构以及研究目的。
在正文部分,我们将详细探讨蓄电池的基本原理,包括蓄电池的工作原理和组成结构。
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究摘要:铅酸蓄电池是太阳能储能系统中最常使用的储能方式之一,而其化成工艺参数是影响电池寿命和性能的关键因素。
本研究旨在通过改变电池化成工艺参数,优化铅酸蓄电池的性能,并达到长期稳定的使用寿命。
首先,本研究介绍了铅酸蓄电池的化成工艺参数,包括电解液温度、充放电温度、充放电速率、电解液浓度、添加剂等。
其次,本研究对不同参数梯度下电池容量下降和放电特性进行了分析和研究,并讨论了不同参数对电池性能的影响。
最后,本研究通过实验证明,通过优化铅酸蓄电池的化成工艺参数可以有效提高电池的性能,并实现长期稳定的使用寿命。
关键词:铅酸蓄电池,化成工艺参数,性能,容量下降1.言铅酸蓄电池是当今最常用的蓄电池,在太阳能储能系统中占有重要地位,用来存储太阳能能量并不断释放。
铅酸蓄电池的化成工艺参数是其最核心、最重要的参数,已经被证实是影响电池寿命、容量和放电特性的关键因素。
因此,研究优化铅酸蓄电池的化成工艺参数,以提高电池的性能,实现长期稳定的使用寿命,具有重要的实际意义。
2.献回顾在过去的几年里,科学家们研究了铅酸蓄电池的化成工艺参数,以提高其性能和降低损耗。
Hussman等在2006年首次报道了铅酸蓄电池的化成工艺,着重介绍了在给定温度下电解液浓度和充放电速率对电池性能的影响,证明调节电解液浓度和充放电速率可以有效改善电池的性能。
Zeng等在2008年报道了铅酸蓄电池的化成工艺,设计了不同的化成参数,并对电池放电曲线进行了分析,认为控制充放电速率和充放电温度可以显著提高电池的性能。
近年来,Tamura等介绍了不同添加剂对放电特性的影响,并研究了添加剂对电池性能的影响,提出了一种新的电池优化化成方案,结果表明该方案可以改善电池的性能。
3.究方法3.1验材料本研究采用120Ah铅酸蓄电池,容量为120Ah,电压为12V,电池配置有3个模块,每个模块的电容值为40Ah。
实验中使用电解液电导率为1.180S/cm,pH为1.20,温度为25℃。
蓄电池的充电与放电控制技术研究近几年,随着电子产品和汽车的使用逐渐增多,蓄电池已经成为人们日常生活和工作中必不可少的一部分,而蓄电池的充电与放电控制技术就成为了一个重要而又实用的研究方向。
蓄电池的充电与放电控制技术可以提高电池的使用寿命,减少能源浪费,降低对环境的影响,是一项具有广泛应用前景的技术。
本文将从蓄电池的基本原理、充电与放电控制技术的现状以及未来研究方向三个方面对蓄电池的充电与放电控制技术进行探讨。
一、蓄电池的基本原理蓄电池是一种利用化学反应将化学能转化为电能存储,再利用电化学反应将电能转化为化学能的装置。
蓄电池内部的电化学反应是由电极、电解液和分隔膜三部分构成的,其中电解液是导电和传递离子的介质,而分隔膜则起到隔离电解液的作用。
蓄电池的充电和放电是利用电解液中的化学物质参与反应来实现的。
二、充电与放电控制技术的现状目前,蓄电池的充电和放电控制技术已经得到了广泛的应用和发展。
其中一些比较成熟的技术包括:1. 恒流充电技术恒流充电技术是比较常用的一种充电方式,其基本原理是在充电过程中,让电流保持不变,直到电池达到充电终止电压为止。
在应用方面,这种技术可以用于车载电池、UPS电源等需要长时间持续供电的场合。
2. 恒压充电技术恒压充电技术是一种比较现代的充电方式,其基本原理是在充电过程中,控制充电电路输出的电压和电流,使电池达到充电终止电压。
这种技术可以保证蓄电池在充电过程中不会因为充电电压过高而过度充电,从而延长电池的使用寿命。
3. 脉冲充电技术脉冲充电技术是一种高频率交变充放电的技术,其基本原理是通过高频脉冲电流的作用,使电池获得更好的充放电效果。
脉冲电流的充放电可以使电池内部的铅酸晶体重新形成,从而提高蓄电池的容量和使用寿命。
该技术已经广泛应用于汽车、UPS等大型电力系统中。
4. 电子式放电技术电子式放电技术是一种新型的放电方式,通过电子元件的控制实现对电池放电的精确控制,可以实现快速放电,同时有效地控制电池的放电量,提高电池的使用寿命。
蓄电池充放电曲线全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:蓄电池是一种能够将电能转化为化学能并储存起来的设备,通过充电和放电循环利用能量。
充放电曲线是描述蓄电池在充电和放电过程中电压和电流之间的关系的图表,是评估蓄电池性能和特性的重要工具。
一般来说,蓄电池的充电过程包括恢复电极的活性物质,使电极之间的电位差增大,从而将电能转化为化学能;而放电过程则是将储存的化学能转化为电能。
在充放电过程中,蓄电池会产生一定的内阻,这个内阻会对充放电的效率和性能产生影响,因此需要通过充放电曲线来分析和评估。
蓄电池的充电曲线通常包括三个阶段:恒流充电、恒压充电和漂移充电。
在恒流充电阶段,充电电流保持不变,电池电压逐渐增加,直到达到设定的最高电压。
在恒压充电阶段,电池电压保持不变,充电电流逐渐减小,直至接近于零。
在漂移充电阶段,电池电压和电流同时减小,充电过程结束。
通过对蓄电池的充放电曲线进行分析,可以评估电池的性能和特性,包括电压、电流、容量、内阻等参数。
通过调整充放电参数,可以提高蓄电池的效率和循环寿命。
充放电曲线还可以用于监测电池的状态和健康状况,及时识别问题并进行维护。
蓄电池充放电曲线是评估电池性能和特性的重要工具,通过对曲线的分析可以优化蓄电池的充放电过程,提高能源利用效率,延长电池寿命,为各种应用提供可靠的电源支持。
在未来,随着新型电池技术的不断发展,充放电曲线将继续发挥重要作用,推动电池科技的进步和应用的广泛发展。
第二篇示例:蓄电池是一个可以将化学能转换为电能的设备,广泛应用于各种电子设备和工业领域。
蓄电池的性能指标之一就是充放电曲线,它描述了蓄电池在充电和放电过程中电压随时间变化的曲线。
蓄电池的充放电曲线直接影响着其性能和使用寿命。
蓄电池的充电过程是将电能通过外部电源输入到蓄电池中,化学反应使得正负极之间的电位差逐渐增大,蓄电池的电压也随之上升。
在此过程中,蓄电池的内阻会使得电压略微下降,这就是充电曲线中出现的负斜率区域。
引言铅酸蓄电池由于其制造成本低,容量大,价格低廉而得到了广泛的使用。
但是,若使用不当,其寿命将大大缩短。
影响铅酸蓄电池寿命的因素很多,而采用正确的充电方式,能有效延长蓄电池的使用寿命。
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。
1蓄电池充电理论基础上世纪60年代中期,美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究,并提出了以最低出气率为前提的,蓄电池可接受的充电曲线,如图1所示。
实验表明,如果充电电流按这条曲线变化,就可以大大缩短充电时间,并且对电池的容量和寿命也没有影响。
原则上把这条曲线称为最佳充电曲线,从而奠定了快速充电方法的研究方向[1,2]。
图1最佳充电曲线由图1可以看出:初始充电电流很大,但是衰减很快。
主要原因是充电过程中产生了极化现象。
在密封式蓄电池充电过程中,内部产生氧气和氢气,当氧气不能被及时吸收时,便堆积在正极板(正极板产生氧气),使电池内部压力加大,电池温度上升,同时缩小了正极板的面积,表现为内阻上升,出现所谓的极化现象。
蓄电池是可逆的。
其放电及充电的化学反应式如下:很显然,充电过程和放电过程互为逆反应。
可逆过程就是热力学的平衡过程,为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电,必须尽量使通过电池的电流小一些。
理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。
但是,实践表明,蓄电池充电时,外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料,溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。
在化学反应中,这种电动势超过热力学平衡值的现象,就是极化现象。
一般来说,产生极化现象有3个方面的原因。
1)欧姆极化充电过程中,正负离子向两极迁移。
在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力,称为欧姆内阻。
为了克服这个内阻,外加电压就必须额外施加一定的电压,以克服阻力推动离子迁移。
化成工艺对铅蓄电池性能影响的研究柴树松(福建安溪闽华电池有限公司,福建安溪362400)摘要:分析了化成过程的影响因素,认为化成电流、温度、极板的形状等都是影响化成的因素; 根据实际情况的总结提出了确定化成参数的经验方法;并对化成不良导致的电池出现的问题进行了分析。
关键词:化成蓄电池充电中图分类号:TM912·1文献标识码:B文章编号:1006-0847(2006)03-0106-05Effects of the formation process on the performance of lead-acid batteriesCAI Shu-song(Minhua Battery Co., Ltd., Anxi, Fujian362400, China)Abstract:The effects of the formation current, temperature, plate shape and processing on the formationprocess were reviewed. Based on some practical conditions an experiential method to decide the formation pa-rameters was presented. In addition, some problems caused by the inadequate formation were analysed.Key words:formation; lead-acid battery; charge收稿日期:2005-11-20化成的概念比较简单,一般描述为:生极板中物质用电化学的方法最终转化为活性物质的过。
即正极活性物质转化为PbO2,负极活性物质化成Pb。
尽管概念较简单,实际上是极其复杂,首先生极板的成份和结构复杂,因为生极板中了PbO之外还有3BS和4BS及其他组分。
蓄电池极板化成充放电电源的设计作者:刘小平张南宾来源:《数字技术与应用》2010年第12期摘要:本文着重阐述了蓄电池充放电控制系统的硬件系统设计。
本蓄电池极板化成充放电电源采用了晶闸管整流技术,系统采用了晶闸管整流技术,主电路由三相全桥组成,功率开关管选用晶闸管,控制电路以STC89E516RD芯片为核心,通过采集蓄电池的端电压、充放电电流等状态信息,送入DSP进行分析和处理,得到晶闸管的移相角,控制主电路晶闸管的开通时刻,通过整流和逆变两种状态来实现充电和放电;同时控制系统对交流电压、电池端电压和充放电电流进行监测,对系统起到很好的保护作用。
关键词:蓄电池晶闸管充放电中图分类号:TP211.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2010)12-0041-021 引言蓄电池是能反复充电、放电的电池,它用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用22%~28%的稀硫酸作电解质。
在充电时,将外部直流电源连在蓄电池上进行充电,使电能转化成化学能储存起来;放电时电能从电池中释放出来去驱动外部设备使化学能又转化为电能。
蓄电池是一种具有良好的可逆性、电压特性平稳、使用寿命长、适用范围广、供电方便、安全可靠的直流电源。
随着现代工业的迅猛发展,蓄电池工业对社会主义现代化建设起着越来越重要的基础性作用,交通运输和电信设备等行业对蓄电池需求量越来越大,其配套的化学电源必须具备范围大、高可靠、全密封、免维护和高性价比等优点,从而对铅酸蓄电池的生产包括即生产过程的质量控制,原材料,制造工艺及生产设备提出了更高的要求,而蓄电池化成过程是影响蓄电池质量的一个非常重要的工艺环节,因此对蓄电池化成工艺过程的有效控制将直接影响到生产的蓄电池性能和使用寿命,而充放电电源是决定化成质量的根本保证。
因此,研制一种适用于蓄电池的化成充放电电源,以提高蓄电池的循环寿命,降低用户使用成本,节约资源,促进行业发展,是蓄电池厂家及用户共同的呼声。
蓄电池的充放电原理及改进方向蓄电池是一种能够将化学能转化为电能,并在需要时将电能释放出来的装置。
它被广泛应用于各种领域,如汽车、电力系统、通信设备等。
了解蓄电池的充放电原理以及如何改进蓄电池的性能,对于提高蓄电池的效能和寿命具有重要意义。
一、蓄电池的充电原理蓄电池的充电是指将电能输送到电池中,使其化学反应逆转,从而将蓄电池中的化学能转化为电能。
常见的蓄电池充电方式有恒流充电和恒压充电。
1. 恒流充电恒流充电是指在充电过程中,通过控制充电电流来完成充电。
当电池电压较低时,充电电流较大,随着电池电压的升高,充电电流逐渐减小。
这种充电方式可以快速充电,但需要监控电池电压,以避免过充。
2. 恒压充电恒压充电是指在充电过程中,通过控制充电电压来完成充电。
充电开始时,电池电压较低,充电电流较大,随着电池电压的增加,充电电流逐渐减小,直到电池电压达到设定值停止充电。
这种充电方式可以保持充电电流稳定,但需要监控电池电压,以防止过充。
二、蓄电池的放电原理蓄电池的放电是指将储存的化学能转化为电能并输出。
蓄电池的放电过程可以通过连接电阻或负载来实现,电阻或负载吸收电能,使电池的电能减少。
蓄电池的放电可以分为两种类型:直流放电和脉动放电。
1. 直流放电直流放电是指电池在恒定的电流下放电。
当电池放电时,电流从正极流向负极,电压逐渐降低,直到电池电压降到某个程度,无法继续输出电能时,放电过程结束。
2. 脉动放电脉动放电是指电池在不断变化的电流下放电。
在脉动放电过程中,电流不断变化,电压也会随之波动。
这种放电方式能够提供更高的瞬时功率输出,适用于需要大电流输出的场景。
三、改进蓄电池的方向虽然蓄电池在各个领域都得到了广泛应用,但其性能和使用寿命仍然有待改进。
以下是改进蓄电池的方向:1. 提高能量密度提高蓄电池的能量密度可以增加其储能能力,延长使用时间。
通过改进电极材料、优化电解质等方式,可以增加蓄电池的能量储存量。
2. 延长循环寿命循环寿命是指蓄电池充放电多少次后容量会下降到一定程度。
蓄电池充电方法的分析和探讨0 引言新的蓄电池投入使用后,必须定期地进行充电和放电。
充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量,以满足用电设备的需要。
放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数,及促进电极活性物质的活化反应。
蓄电池充电和放电状况的好坏,将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。
目前对蓄电池充电的方法很多,选择科学合理的充电方法将会大大提高蓄电池的维护效果。
1 蓄电池常用的充电方法1)恒定电流充电法在充电过程中充电电流始终保持不变,叫做恒定电流充电法,简称恒流充电法或等流充电法。
在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高,充电电流逐渐下降,为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小,充电过程必须逐渐升高电源电压,以维持充电电流始终不变,这对于充电设备的自动化程度要求较高,一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。
恒流充电法,在蓄电池最大允许的充电电流情况下,充电电流越大,充电时间就可以缩短。
若从时间上考虑,采用此法有利的。
但在充电后期若充电电流仍不变,这时由于大部分电流用于电解水上,电解液出气泡过多而显沸腾状,这不仅消耗电能,而且容易使极板上活性物质大量脱落,温升过高,造成极板弯曲,容量迅速下降而提前报废。
所以,这种充电方法很少采用。
2)恒定电压充电法在充电过程中,充电电压始终保持不变,叫做恒定电压充电法,简称恒压充电法或等压充电法。
由于恒压充电开始至后期,电源电压始终保持一定,所以在充电开始时充电电流相当大,大大超过正常充电电流值。
但随着充电的进行,蓄电池端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。
当蓄电池端电压和充电电压相等时,充电电流减至最小甚至为零。
由此可见,采用恒压充电法的优点在于,可以避免充电后期充电电流过大而造成极板活性物质脱落和电能的损失。
但其缺点是,在刚开始充电时,充电电流过大,电极活性物质体积变化收缩太快,影响活性物质的机械强度,致使其脱落。
而在充电后期充电电流又过小,使极板深处的活性物质得不到充电反应,形成长期充电不足,影响蓄电池的使用寿命。
交流与探讨蓄电池化成充电电流波形的探i,r 蓄电池化成充电电流波形的探讨李开责1,徐刚1,王春民2(1.广州唯丰凯电源技术有限公司,广州511400;2.湖北水利水电职业技术学校,武汉430070)摘要:实测了不同化成充电电流波形对电池化成、极板化成的影响数据,提出了一种长周期、间歇式、步进细分、高频化的设计方案。
实践证明,优化后的化成充电电流波形对电池或极板品质的提高确有好处,并缩短了化成时间,减少了大量电耗,降低了环境污染。
关键词:化成电流波形;电耗;时间;环境中图分类号:TM910.6文献标识码:B文章编号:1006—0847(2008)02-0080-04D i s cussi on on c ur r e nt w avef or m s of f or m at i on char gi ng of bat t er i esLI K ei-gu i l,X U G an91,W A N G C hu n-m i n2(1.W F K E l e ct r i c T echn ol ogy C o。
,Lt d.,G ua ngzhou51140D,C hi na,"2.H u bei W at er R esour ces Techni cal Col l ege.,W uhan431700,C hi na)A bs t r act:I n t hi s pa per,A n exp er i m ent on t he i nf l uence of di f f er e nt f or m a t i on c ur r e nt w avef oIr m s ont he ba t t er y f or m at i on and pl at e s f or m a t i on w a s conduct ed.B as ed o n t hi s exp er i m ent a l o ng per i od,i nt er m i tt ent,s ubdividing and hi gh-f r equency des i gn w a s pres ent ed.The exp er i m ent r esu l t s pr o ve t h att he opt i m i z ed f or m at i on c u r r ent w av ef or i l l c an de f i ni t el y i m pr ove t he qual i t y of t he bat t er i es and plat es.M eanw hi l e,t hef or m ati on t i m e has been s hor t ened,t he el e ct r i c al pow er cons um pt i on has bee n c utdow n and t he envi r o nm ent pol l ut i on has been r e duc ed.K ey w or ds:f or m at i on c u r r ent w a vefor m;e l e ct ri ca l pow er c onsum pt i on;t i m e;envi ronm e nt.1前言化成充电(包括电池化成和极板化成)电流波形对电池产品质量及耗电量的影响,长期以来,未引起国内电池制造业的关注,导致电池或极板温升过高、析气量过大、酸雾污染严重、化成时间过长、电耗极大,加剧了电池生产成本,延缓了企业流动资金的运转,确实应引起电池制造业的重视了。
最近,读吴寿松老先生在1980年的技术工作随笔【l】,感受很深,吴老作了比较详细的探讨及试收稿13期:2008-03-24验,摘录如下:‘‘..…我们曾向一位瑞典工程师探询这个问题的实质,他说主要是指充电电流带有交流电时,易引起蓄电池过热,囚而会缩短电池的寿命。
……所谓叠加交流电,只是一种对问题的表达方式,实际上讲,充电电流是一种脉动直流电。
对于平滑直流电,电流的平均值与有效值是一样的,而在脉动直流电,有效值大于平均值,脉动程度高的直流电(例如半波整流)有效值可以为平均值的几倍。
而电流的热效应是与有效值的平方成正比的,所以用脉动程度高的直流电充电,确有可能引起蓄电池的不正常温升,我们曾对一组用旧了的G G F一100型蓄电池作了比较试验,先用l o A的平滑直流充电到温升稳定,然后用10A的半波整流直流电充电到温升稳定,结果如表1所示。
使用可控硅整流器充电时,如果被充的电池太C h i n ese L A B A T M a n N o.2,2008蓄电池化成充电电流波形的探讨交流t-J探讨少太小,以致充电器处于导通角很少的情况下工作,则交流成分将增大,电池发热也将加剧……”表1温升度数(℃)电池编号l23456平滑直流充电(10A)12.522.51916.52715半波整流充电(10A)17.5433131.538.5332实践与分析我们也作过多次试验,即使采用三相全控桥整流模式,其谐波电流及脉动电流也很大,如果不采取一定措施,用普通的化成充/放电设备,确实会造成温升过高、析气失水、酸雾过大、时间过长、电耗过大。
实例1:用熟板组装的6D M一10电动自行车电池一批,用国内某厂的化成充/放电机进行初充电,充电时间(三充两放)32h,电池最高温升23℃。
初充电完成后,用5A放电进行容量检测,放电时间138m i n~148r a i n,平均143m i n。
而改用我公司长周期、间歇式、细分脉冲化成充电设备后,初充电时间(三充二放)18h,电池最高温升7℃,5A放电140m i n。
后来在此基础上加大充入电量,延长充电时问,但放出电量仍未见明显增加,为什么采用间歇细分脉冲方式充电,放电容量减少了2%左右呢?我们又买了一批该品牌电池,作了多次试验,结果基本相同。
直到后来,采用两台不同化成设备,进行平行充放电循环寿命检测,才发现用普通化成设备充电,其循环充/放电寿命仅282次,而采用问歇细分脉冲化成设备充电,循环寿命平均为413次。
分析得知:采用普通化成充,放电设备充电,初充电过程中,电池温升过高,失水较多(平均每只电池失重78囝,只好采用补酸调整工艺,因而密度偏高,容量稍高,而采用间歇细分脉冲化成机充电,即使延长充电时间,加大充电量,电池温升仍然很低,失水有限(平均每只电池失水38g),密度相对偏低,因而容量稍低,用这种设备作循环寿命试验,整个循环期间,失水很少,循环寿命当然明显增加。
为此,我们又用生极板组装了20只6D bl一20电池,仍然分成两组,采用胶体电解液,用不同化成充/放电设备进行化成充电及循环寿命检测,所得到的数据规律与普通电解液数据规律基本相同,只是循环寿命延长了30%左右,容量减少了l o%左右。
化成用时(三充两放)分别为,普通化成设备需98h,而采用间歇细分脉冲化成设备仅需39h,电池温升也明显减小。
在此基础上,两组电池中各取1只化成充电完毕而未进行放电的电池,静置24h后,锯开上盖,可明显观察到,用普通化的设备充电的电池极群上部胶体存在龟裂现象,特别是中间几格龟裂更加严重。
而采用间歇细分脉冲化成设备充电的电池的极群上部基本无龟裂,只有一层薄薄的析出液体,测量各单格电压,数据如表2所示。
表1电池组中各个单格的电压第一单格第二单格第三单格第四单格第五单格第六单格电池组电压单格最大压差化成机(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(v)普通化成机2.1402.2352.2542.2622.2452.17713.3130.122唯丰凯间歇细2.2012.2092.21l2.2232.2142.20313.2610.022分脉冲化成机从实例1可以得出如下结论:采用不同的化成充/放电设备,其充电时间、电池温升、析气量、电池一致性及循环寿命明显不同,特别是采用生板内化成工艺时,其化成设备的选用至关重要。
由于电池中间格散热条件差,普通化成设备充电时,中间几格失水加严重,导致各单格密度不同,电压相差较大,使得电池各单格本身就不一致,何谈成组电池的一致性呢?实例2-深圳某电池生产企业,送来15只12V一200A h电池,放电至10.5V/节,再充人1.2《蓄电池》2008年第2期81交流与探讨蓄电池化成充电电流波形的探讨倍电量,以验证问歇细分脉冲化成机的节电情况,并专为此条供电线路配备了电度表,结果其耗电量为64度左右,反复3次,效果相同。
另外,有几家蓄电池生产企业,主要生产一般为2V一300A h ~2V 一800A h 的电力、通讯用阀控铅酸蓄电池,采用生极板内化成工艺,原厂使用普通化成设备进行电池内化成时,充入电量往往需达到8.8C 左右(因极板较厚),改用间歇细分脉冲化成机化成后,充入电量仅需7.0C 左右,化成后电池质量及一致性还有所提高,节电效果明显。
从实例2可以得出如下结论:不同的化成充/放电设备,其耗电量相差甚远,要想提高功率因数,用普通相控整流方式的化成设备,是很难达到的,由于间歇细分脉冲化成充电时温升低,耗电量主要用于电化学转换,无功少,并且应用了一种谐波吸收转换技术,节电效果十分明显。
实例3:广州某蓄电池厂主要生产极板,其中一种规格为8A hX 2/大片,32片,槽,共110槽,采用普通化成设备时,需23h 左右,改用问歇细分脉冲化成方式后,仅需15h 左右,电池槽温升<15℃,同时,电耗节省了20%左右,化成后正极板中Pb02含量90.18%,PbS04含量1.54%,负极板中PbO 含量3.10%,PbS 04含量1.88%,完全达到极板化成质量要求。
从实例3可以得出如下结论:间歇细分脉冲化成机不仅适用于电池化成充,放电,也适应于极板化成充,放电,同时减少了时间、节约了电耗。
3工作原理及实拍波形形为陡升陡降的矩形波,每个脉冲开始都存在很大的电流冲击,造成供电变压器峰涌电流过大,线路发热,功率因数降低。
这样的脉冲化成机,一个厂若多用几台,其供电线路是承受不了的,同时电池内离子定向移动紊乱,电池温升过高。
2)采用了谐波吸收转换技术,任何变流器都会产生谐波,谐波不仅危害电网,也使设备本身的可靠性受到威胁,我们则‘变敌为友”,将偕波吸收储存起来,转换为有功功率向电池充电,因而节电明显。
3)采用了高频化平波电抗技术,将充电电流的脉动量限制在8%以内,使其近似于平滑的直流电,因而电流的有效值基本等于平均值,所以节能效果明显。
要想做到这一点,不仅电抗器的电感量增加了近10倍,而且功率器件也换成了一种新型电力电子模块,控制方式也作了实质性的改变。