铅酸电池的特性详解
[b][size=4]铅酸电池的特性详解[/size][/b][font=宋体]定电压充电方式一般建议方式，在充电过程中阳板之硫酸铅变成二氧化铅，当持续充电一段时间后，以便开始产生氧气并引起电压急速上升。定电压充电方式则会因电压之上升而控制其充量。此定电压充电方式有着限定的电流，并预防充电初期电流过大[/font][font=宋体]([/font][font=宋体]低电压之电池[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]；[/font]
[font=宋体]表[/font][font=宋体]1[/font][font=宋体]中表示充电电压及最大充电电流[/font]
[font=宋体][attach]85386[/attach][/font]
[font=宋体]图3及图4表示定电压充电之特性。
图3 电池在定电压14.7V(2.45V/Cell)下循环使用的充电特性[/font]
[font=宋体][attach]85387[/attach][/font]
[font=宋体]图4 电池在定电压13.65V(2.275V/Cell)[font=宋体]下之浮充使用的充电特性[/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][attach]85388[/attach][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体]图5 电池温度与浮充使用充电电压之关系[/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][attach]85389[/attach][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体]图3、图4表示在电池电压在到达某一特定电压前，均以0.1CA之定电流方式充电。电池在100%及50%放电后，其充电曲线，充电量是放电量之110～120%如此才可以充饱。
充电电压设定随着温度之上升而下降，随着温度之下降而上升。因此，用同一电压下〕涞缌魉嫖露仍黾佣銮浚诘臀率备〕涞缌骰峒跎佟５钡绯爻涞缁肪持露仍?/span>5oC(41oF)至35oC(95oF)之间，则不需考虑温度补偿，当温度低于5oC(41oF)或高于35oC(95oF)则必须考虑温度补偿。
温度系数为:
(1) 循环使用
-5mV/oC单节(-2.6mV/oF单节)
(2) 浮充使用
-3.3mV/oC单节(-1.7mV/oF单节)
[b]放电 [/b]
蓄电池容量(Ah)乃是以放电电流及放电至终止电压时间之[wiki]积分[/wiki]表示
蓄电池容量(Ah)＝∫I (t) dt
就上式而言，放电时间随放电电流大小而变，也就是电池容量随着放电电流而变，
例如，就20小时及1小时而言:
20小时，0.05C(A)×20(h)=1C(Ah)
1小时，0.6C(A)×1(h)=0.6C(Ah)
也就是说，1小时之容量仅为20小时之60%，即随着放电电流之上升，则电池容量会降低，所以通常放电之终止电压亦随着放电电流而改变。
并且电池容量亦因放电时之温度而改变，通常随温度之下降电池容量也随之下降，放电特性如图6、7、8所表示:
[attach]85390[/attach]
[font=宋体](1) 放电电流和放电终止电压表2阐述了放电电流和放电终止电压的关系。蓄电池放电不可低于预定之放电终止电压，否则可能产生过放电，多次发生过放电会使电池容量失效，甚至可能无法充电。[/font]
[font=宋体](2) [/font][font=宋体]不同比率下的放电特性如图[/font][font=宋体]6[/font][font=宋体]和图[/font][font=宋体]7[/font][font=宋体]所示的不同放电率之放电情况，图[/font][font=宋体]9[/font][font=宋体]显示了放电电流和时间的关系，由此选择蓄电池的不同规格。关于放电终止电压，可参看表[/font][font=宋体]2[/font][font=宋体]。[/font]
[font=宋体](3) [/font][font=宋体]温度和放电容量图[/font][font=宋体]8[/font][font=宋体]显示了温度和放电容量之间的关系，如图所示是在[/font][font=宋体]25oC(77oF)[/font][font=宋体]时充电效应和在不同温度下的放电效应。蓄电池不要在[/font][font=宋体]-20oC[/font][font=宋体]以下或[/font][font=宋体]50oC[/font][font=宋体]以上使用，以免导致损坏。[/font]
图6 不同放电率下放电特性[25oC(77oF)
[b][attach]85391[/attach][/b]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]8 [/font][font=宋体]温度和放电容量[/font]
[font=宋体][attach]85392[/attach][/font]
[font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]9 [/font][font=宋体]放电电流和放电时间的关系[/font] [/font]
[font=宋体][attach]85393[/attach][/font]
[font=宋体][b][font=宋体][color=#ff0000]过放电[/color][/font]
[/b]
[font=宋体]与咸性电池比较，密闭式电池对于过放电非常敏感，且一旦有过放电之状况发生后，则不可能再令其回复到正常之容量。通常容量会降低且寿命缩短，而造成过放电的原因是电池长时间的置于放电状态。[/font]
[font=宋体]但对于密闭式电池，若电池过放电，但在过放电之状态只有几天，则以适当之充电，还能够使其回复到初期[/font][font=宋体]([/font][font=宋体]未过放电前[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]之容量。[/font]
[font=宋体]尽管如此，还是应当尽量避免发生过放电的情形，所以当充电情况如图[/font][font=宋体]10[/font][font=宋体]时，为避免过放电于充电时，应注意以下数点：[/font]
[font=宋体](1)[/font][font=宋体]若电池经[/font][font=宋体]2-3[/font][font=宋体]次之连续性过放电或置于过放电状态下，经充饱电后尚可恢复其初期的容量，但若超过连续[/font][font=宋体]3[/font][font=宋体]次以上之过放电则可能无法恢复其初期容量。[/font]
[font=宋体](2)[/font][font=宋体]若一直以定电压[/font][font=宋体]2.45v/cell[/font][font=宋体]，初使电流[/font][font=宋体]0.05C[/font][font=宋体]充电，改以定电压[/font][font=宋体]0.25-2.275 v/cell[/font][font=宋体]充电条件则可能无法充分回复原来之容量，如此则必须反复充放[/font][font=宋体]2-3[/font][font=宋体]次。图[/font][font=宋体]10[/font][font=宋体]为过放电和在放电状态下充电的特性图，由此可见，充电电流在最初充电时不会变动，这是正常现象。[/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]10[/font][font=宋体] 例：电池在过放电及静置放电状态后之充电特性[/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][attach]85394[/attach][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][b][font=宋体][color=#ff0000]容量保持和储存[/color][/font]
[/b]
[font=宋体](1) [/font][font=宋体]容量保持[/font]
[font=宋体]当一经充电之电池若经长期储存，则其容量将逐渐减少，并成为放电状态，此种现象称为自行放电，且这现象是无法避免的。即使电池未使用过，而造成自行放电之原因，是因电池内部起化学及电化学反应。兹将铅酸蓄电池的自行放电之情况分述如下：[/font]
[font=宋体]化学方面[/font]
[font=宋体]不论阳板[/font][font=宋体](PbO2)[/font][font=宋体]或阴板[/font][font=宋体](Pb)[/font][font=宋体]的活化物质，都会经分解或逐步与硫酸反应[/font][font=宋体]([/font][font=宋体]电解液[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]，而转变成较稳定之硫酸铅，这也就是自行放电。[/font]
[font=宋体]电化学方面[/font]
[font=宋体]由于含不纯物，所以在电池内部会形成局部电路或于两极发生氧化还原反应，而造成自行放电。有的电池自放电量非常小，是普通铅酸蓄电池的[/font][font=宋体]1/3[/font][font=宋体]至[/font][font=宋体]1/4[/font][font=宋体]，这源于电池有超强保持特性。如图[/font][font=宋体]11[/font][font=宋体]，容量保持特性和储存条件。[/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]11[/font][font=宋体] 容量保持特性、补充电和储存条件[/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][attach]85395[/attach][/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体]
[/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=simsun]2) 储存[/font]
[font=宋体]铅酸电池在充电后长期储存会有明显的影响，但本电池由于是铅钙合金，比传统蓄电池储存期要长，如图[/font][font=宋体]11[/font][font=宋体]；[/font]
[font=宋体]但电池于储存之过程中需补充电，补充电之间隔如下表叁[/font]
[font=宋体]表叁 储存温度和建议补充电间隔[/font][/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体][attach]85396[/attach][/font][/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体]虽然补充电的方式不外乎[/font][font=宋体]2.45V/cell[/font][font=宋体]定电压充电或是以[/font][font=宋体]0.05CA[/font][font=宋体]定电流充电，但很多时候都无法使电池经补充电后容量达[/font][font=宋体]100%[/font][font=宋体]，如此则电池需经多次充放。[/font]
[font=宋体](3) [/font][font=宋体]开路电压和剩馀容量[/font]
[font=宋体] [/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]12[/font][font=宋体]表示开路电压和剩馀容量的关系。[/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]12[/font][font=宋体] 开路电压特性[/font]
[attach]85397[/attach][/font][/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体][b][font=宋体][color=#ff0000]使用寿命[/color][/font]
[/b]
[font=宋体]类似其它电池，当电池经长时间的使用，两极也会发生变化，如此若电池达到其使用寿命时，则难以充电方式使其容量回复。由于充电方法或使用温度，所以此类之电池其使用寿命都比有大量电解液之铅酸电池为短。[/font]
[font=宋体]以下几点为电池寿命缩短之主要原因[/font]
[font=宋体](1) [/font][font=宋体]深度放电[/font]
[font=宋体]放电条件为较大的放电量则会缩短循环寿命。[/font]
[font=宋体](2)[/font][font=宋体]大电流放电[/font]
[font=宋体]用小放电量放电之后，再以很大电流放电则会缩短使用寿命。[/font]
[font=宋体](3)[/font][font=宋体]大电流充电[/font]
[font=宋体]极大充电电流产生的气体在一定量时，会超过电池吸收速率，这将使内压上升，气体从安全塞中排出，最终电解液被大量消耗。在浮充状态下充电，尤其要注意此点。[/font]
[font=宋体](4)[/font][font=宋体]过充电量[/font]
[font=宋体]若电池已经过充电时，其电池各组成要件[/font][font=宋体]([/font][font=宋体]极板／隔离板及其它[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]都将因电解液散失而受损，所以在浮充充电条件下，过充电会变成决定电池寿命之一重要因素。[/font]
[font=宋体](5)[/font][font=宋体]周遭温度之影响[/font]
[font=宋体]若周遭温度过高将加速电池各部份之劣化，若以定电压充电，在高温下以非必要之大电流充电，结果将导致电池寿命缩短。但若于低温充电会有氢气产生，氢气产生使得内部压力增大或电解液减少，终至缩短寿命。[/font]
[font=宋体](1)[/font][font=宋体]循环使用寿命[/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]13[/font][font=宋体]显示了放电深度和循环次数的关系。当放电深度增加时，而使循环使用次数减少，当用于相同负载时，电池使用寿命将延长。[/font]
[font=宋体](2)[/font][font=宋体]浮充使用寿命[/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]14[/font][font=宋体]显示电池容量和浮充使用寿命的关系，阴影描述了使用寿命特性。[/font]
[font=宋体]图[/font][font=宋体]13 [/font][font=宋体]循环使用寿命[/font]
[attach]85398[/attach][/font][/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体]
[/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]14[/font][font=宋体] 浮充使用寿命[/font][/font][/font][/font][/font]
[font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体][font=宋体][attach]85399[/attach][/font]
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[[i] 本帖最后由 海阔天空 于 2008-3-14 20:32 编辑 [/i]] 很详尽的东东，楼主辛苦了！ 很好的资料,谢谢楼主的分享!
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