首页
1
最新消息
2
电池再生及检测服务
3
常用的电池充电方式4
新国环境开发股份有限公司 334 台湾桃园市八德区广福路901号
电池老化原因探讨 (1)       深度放电:放电深度越深,会减少电池的寿命,甚至损坏无法使用。为了电池安全角度考量下,不得不做容量测试。(2)       大电流放电:使用较大的放电电流,会缩短电池的使用寿命。这可以用电极铅板的腐蚀和截面积来加以解释,一般而言,铅酸电池的自然损坏是由於正电极铅板的腐蚀,而使电流流动的截面积变小,所以在大电流放电时,需要更大的铅板面积来提供如此大的电流流动,但当铅板的截面积已不足够让放电电流流过时,便会影响电池的寿命。为了使用安全角度考量下,不得不做大电流放电测试。(3)       大电流充电:使用大电流充电,产生的气体超过一定量时,会超过电池本身能吸收的速率,使内压上升,气体从安全阀排出,导致电解液被大量消耗,而减少电池的寿命。在定电压充电模式下,充电电流会随著电池充饱的程度而降低,当电池池充饱后,充电器自动进入浮充(Float charging)模式,让电池保持在充饱的状态。此法在充电初期时,因电池端的电压较低,造成初始充电电流过大,因而容易使电池的极板损坏及蓄电池本身温度升高,以致缩短蓄电池的寿命过度充电:若电池已经过度充电时,其各组成要件(极板、隔离板等)都将因电解液之氧化作用而受损。(4)       环境温度之影响:电池的环境温度会对其寿命造成影响。若以定电压充电,周遭温度过高时会加速电池内部材料的恶化,导致电池寿命缩短。太低温充电会有氢气产生,使内部压力增大或电解液减少,导致寿命缩短。一般而言,富液式电池的工作温度在20℃到40℃为最佳环境。贫液式电池(含AGM或GEL)的工作温度在20℃到25℃为最佳环境。 电池劣化(1)       铅酸电池不管进行充放电或浮充时,都会造成正极板水分减少之干涸,或负极板之硫酸化。(2)       正极板劣化的原因,可分为活性物质的软化、格子之腐蚀,以及格子与活性物质介面之阻碍(Barrier)等三种。正极活性物质经由充放电,反覆二氧化铅之溶解与硫酸铅之析出,而凝聚成较大之空洞,且发展成精致之胶质状(Colloidal)组织。此一过程电流以低电阻流通至活性物质之表面,同时从可确保硫酸扩散的通路来看,是一理想的构造,但是若形成此一胶质构造之活性物质微粒结合,逐渐变弱的同时,活性物质变成非活性化而降低放电容量。(3)       铅酸电池的电化学反应式如下图:因在整个铅酸电池的充、放电过程中的化学反应式中,都会消耗到铅酸电池中电解液的水份,因密闭反应效率并不很充分,过多的气体,会直接经由排气栓排出电池外,使电解液中水分逐渐减少。另外,当电池放电时,或电池温度较外界温度为高时,亦可能发生水蒸气渗透电解槽壁面,而逃逸至电池外面。(4)       负极板之硫酸化,当铅酸电池未能加以完全充电,平常又在部份性放电状态下使用时,最容易产生。特别在下层因高比重,经由电解液之成层化,将发生极板之硫酸化,且在极板下层将生成不易充电之较大硫酸铅结晶,导致容量下降。 电池劣化常用的三种判断(1)       离群电压:当电池使用在串联模式时,由於电池本身的特性不一致,导致电池在充放电的循环使用以后会产生更大的不一致性,造成有些电池过度充电而有些电池会充电不足的现象,因而加速电池的损坏。一般12V电池的浮充电压是设定在13.5±0.2V,电压过低时会造成电池效能衰退,容量降低。电压过高时会造成极板过电压急遽升高,造成气体快速产生,此时若气体重反应速率小於气体产生速率, 造成气体循环效率降低,电池内压力升高,气体经由排气阀逸出,因此在浮充电压必须控制在过电压气化点以下, 即控制气体生成速率,以免造成电池结构因内压过大而裂开或造成水份之散失,因而降低电池之使用寿命。(2)       浮充内阻:VRLA电池一般的失效模式是极板格子体腐蚀,极板活性物质劣化和电解液干涸。不寻常的失效模式是导电路径劣化和电解液过度干涸。这些情况都会影响电池和增加电池的内阻。如果电池内阻比新的时候增加了30%,该电池便应该再作试验以确定其原因,必要时可对该电池或系统进行容量试验以保证其可靠性。(3)       电池容量:电池系统每两年必须进行一次负载下的电池容量试验,最理想的是和原始安装时验收的结果接近。一但发现电池达到额定容量之85%时必须进行每年的容量测试。 https://www.nface.com.tw/cn/hot_307351.html 电池老化原因探讨 2021-08-11 2022-08-11
新国环境开发股份有限公司 334 台湾桃园市八德区广福路901号 https://www.nface.com.tw/cn/hot_307351.html
新国环境开发股份有限公司 334 台湾桃园市八德区广福路901号 https://www.nface.com.tw/cn/hot_307351.html
https://schema.org/EventMovedOnline https://schema.org/OfflineEventAttendanceMode
2021-08-11 http://schema.org/InStock $NT 0 https://www.nface.com.tw/cn/hot_307351.html

常用的电池充电方式

电池的充电方式会影响到电池的性能和寿命,当使用过大的充电电流时,电池的化学反应不及,使得电池内阻增加,造成电池温度的急遽上升,使用不当则会伤及内部的材料;反之,若充电电流太小,则需较长的充电时间,使用上十分不方便。因此,欲发挥电池的较大效能,且不需要太长的时间对电池充电,则电池的充电方法就显得十分重要。

电池的充电方法有定电压(CV)充电法、定电流(CC)充电法、混合定电流/定电压(CC/CV)充电法以及脉冲充电法(CP)等。一般市面上较常使用之充电方法大多为定电压充电法与定电流充电法两主种,主要原因在於充电器之电路结构简单,设计亦较容易,但此两种方法亦存在两个主要的问题,定电压充电法在充电初期电流较大,除了会造成蓄电池的温度升高外,电池极板也容易损坏,而定电流充电法则是充电时过长。脉冲充电法由於充电过程中可提供充电休息时间,使电池电解液获得缓合的时间,故可采用较大电流进行充电,以缩短蓄电池的充电时间,以下将分别介绍上述所提的充电法则。

(1)       定电压充电法:如下图所示,定电压充电法的原理是利用定电压源对电池进行充电,其优点为电路架构简单及控制电路设计容易。在定电压充电模式下,充电电流会随著电池充饱的程度而降低,当电池池充饱后,充电器自动进入浮充(Float charging)模式,让电池保持在充饱的状态。此法在充电初期时,因电池端的电压较低,造成初始充电电流过大,因而容易使电池的极板损坏及蓄电池本身温度升高,以致缩短蓄电池的寿命。欲改善此缺点,可采用多段电压充电法,亦即充电初期先以较低之充电电压进行充电,待电池端的电压上升后,在将充电电压提升。

bae5b362aafb78b1aa28562f5a76c4f7.png

(2)       定电流充电法:如下图所示,定电流充电法是以一固定电流对电池充电,此法与定电压充电法相同的是,当电池充饱后,充电器须转换为滴流充电模式以避免电池过充而损害。相较於定电压充电法,此法可以在短时间内将电池充饱,但是必须注意电池的充电程度,因为充电器会一直提供定电流给电池进行充电,所以当电池充饱后,若不立即停止充电或切换至滴流充电模式,则会造成电池过度充电,使电池的极板损坏,减少电池的寿命。

7e3482a2dbc124a0a900ccb9b74ae3b8.png

(3)       混合定电流/定电压充电法:由上述得知,定电压与定电流充电法各有其优缺点,为了改善此两种方法的缺点,於是定电流/定电压充电法被提出来,此充电方法可以明显的减少充电时间,也因具有定电压充电法织自我调节电流的功能,不会造成电池过充的情形。如下图所示,充电初期采用定电流模式,由於电池在电量较少时对电流的接受较高,此时可将大部份释放的能量快速的补回,当此模式一直进行到电池电压到达设定电压时,充电器会转换为定电压模式继续充电,此时称为均充模式,待电池充饱后,充电器会自动转换为浮充模式,让电池维持在充饱电的状态。

ef23a55145726cc046ba4ccb3f316ecf.png

 

(4)       脉冲充电法:脉冲充电法是以周期性脉冲电流对电池充电,如下图所示,此法因为有一段停止充电的时间,使得电池内之电解液可以利用这段时间获得较均匀的扩散,因此充电的能量能充分的由化学能转换成电能,故此充电效率较前述之方法为高。

96ac858a53abd9431108ec8764bc185a.png

 由於密闭式的铅酸电池仅添加刚好足够的电解液,因此任何形式的电解液损失均会造成电池容量的下降,所以在充电过程中不宜用过高的电流对电池充电,以避免过高的电流使电解液的气化速度超过气体的吸收速度。所以在实验设计时,对於充电电流与频率都需要加以规范,以确保电池能适度充饱又不至於伤害到电池。

上一个 回列表 下一个