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单体电池硫化导致铅酸蓄电池容量下降快

能源资讯(稿源) 2022-10-14 23:28 No.1866

配置铅酸蓄电池的电动车,几年前蓄电池的使用寿命大部分大于四年,现在蓄电池寿命大于两年的非常少!为什么蓄电池越来越不耐用,除了无镉化和电池减重,充电方法和充电参数严重影响蓄电池的使用寿命

以前的铅酸电池:极板含镉,电池硫化慢;电池重量足{1220大于14斤},极板粗内阻小

以前的6020恒流模式充电器参数:恒流期充电电流3.0A;恒压期充电电压大于73.5V;最大充电功率接近250W

以前配置6020铅酸蓄电池的电动车:新电池续航里程大概70公里,续航下降到40公里的行驶里程接近13000公里

现在的铅酸电池:极板无镉,电池硫化快,电池重量轻{1220小于13斤},极板细内阻大

现在的6020恒流模式充电器参数:恒流期充电电流2.8A,恒压期充电电压小于73.0V,最大充电功率小于235W

现在配置6020铅酸蓄电池的电动车:新电池续航里程大概60公里,续航下降到40公里的行驶里程接近7500公里

【1】单体电池容量下降方式

铅酸蓄电池组由几只12V的电池串联,存在两种容量下降方式:充电不足电池硫化,储电能力{电池容量}逐步下降;过度充电失水更多,内阻上升快容量下降快

充电过程一旦出现电压小于14.45V的充电不足单体,相应就会产生电压大于14.85V的过度充电单体;充放电过程化学反应方程式

PbSO4+2H2O+PbSO4==PbO2+2H2SO4+Pb

1)充电不足的电池逐步硫化储电能力下降

蓄电池硫化:附着在极板上的硫酸铅{PbSO4}晶体过多过密,逐步粗化堵塞极板上的孔隙,活性物质和电解液被隔离开来,储电能力下降

充电电压低于14.50V的电池充电不足,PbSO4化学反应不充分,充电后吸附在极板上的PbSO4含量多

充电不足失水少内阻小,温升低储电位下降少内阻上升少,放电电压{U=E-IR}高放电量多,放电后吸附在极板上了PbSO4含量多

蓄电池PbSO4含量高,硫酸铅晶体逐步变粗硫化,堵塞极板上的间隙孔,储电能力下降

充电不足的电池明显硫化后,储电期充电电压上升慢,转恒压时内阻小温升低,恒压前期电压下降,恒压后期电压平稳上升

2)过度充电的电池失水多内阻大储电量少

充电电压U=E+IR,功率P=IU=IE+I²R,∫IUdt=充电量,∫IEdt=储电量+析气功耗;∫I²Rdt=内阻损耗{热能};析气功耗{热能}=∫I²(U-Ux)dt】;电池温度上升导致:储电位下降内阻上升,析气电压{常温14.10V}下降

储电量=充电量-内阻损耗-析气功耗

充电电压大于14.85V过度充电,充电电压高充电量多,内阻损耗和析气功耗多,电池温升高储电量少;充电后PbSO4含量少

过度充电失水量多H2SO4浓度高,内阻大温升高,储电位下降多内阻上升多,放电电压低放电量少,放电后PbSO4含量少

过度充电的电池失水多内阻大,储电期充电电压上升快,转恒压时内阻大温升高,恒压前期电压上升多,恒压后期电压平稳下降

【2】恒流充电 硫化和内阻大共存容量下降快

【恒流+恒压+浮充】6020充电器参数:储电期充电电流3.0A,转恒压充电电压72.5V,恒压期充电电压73.5V,转灯电流0.6A

新电池储电位高内阻差别小,五个单体电池的充电电压差别小,最低电压接近14.55V,最高电压接近14.85V

充放电次数增加,五个电池的充电电压差别逐步变大,低电压电池充电不足,电池逐步硫化,高电压电池过度充电,失水多内阻大

1)充电不足单体:转恒压电压逐步下降{新电池14.45V},恒压期电压上升量逐步减少{新电池0.10V},充电电压逐步下降

2)过度充电单体:转恒压电压逐步上升,恒压期电压上升量逐步增加,充电电压逐步上升

3)蓄电池充电时间:低电压电池的充电电压逐步下降,恒压期充电时间逐步延长;最低充电电压小于14.45V之后,恒压期由【转灯无望】逐步发展到【充电异常】,充电异常继续充电的结果引发【热失控】

【3】恒功率充电 零硫化正常失水容量下降慢

【恒功率+恒压+浮充】6020充电器参数:储电期充电电流3.2A➡️2.6A,转恒压电压72.5V,恒压期电压73.5V,转灯电流0.7A

充放电次数增加,五个电池的充电电压差别永远小于0.4V,最低大于14.55V充电足零硫化,最高小于14.90V过度充电少正常失水

1)低电压单体:转恒压时的充电电压平稳上升{新电池14.45V},恒压期电压上升量变化少{新电池0.10V},充电电压平稳上升

2)高电压单体:转恒压电压平稳下降,恒压期电压上升量变化少,充电电压平稳下降

3)蓄电池充电时间:储电量下降不受硫化影响,蓄电池内阻上升导致容量下降,储电期时间逐步缩短,恒压期充电电流正常下降,不存在【转灯无望】充电安全有保障

敬请参阅【铅酸蓄电池充电新方法】和【铅酸蓄电池充电方法严重影响循环次数】


文章来源【DUI结构新型变压器】版权归原作者所有
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