| 低温状态下铅酸电池的性能 |
2016-12-06
在严寒的冬季,有些用户反应铅酸蓄电池的使用不够理想,希望了解铅酸蓄电池低温状态下的各种工作状态。本文*低温对铅酸蓄电池的影响提出看法。
1. 温度对铅酸蓄电池*化的影响
在铅酸蓄电池充放电过程,存在电化学*化和浓差*化,大电流充放电主要受浓差*化的影响。铅酸蓄电池工作温度降至0℃以下充电,在充电初始负*板会发生严重的浓差*化,使电池充电接受能力被限制,进而造成电池充、放电随着温度的降低而明显减少。
2. 温度对电池容量的影响
同容量系列电池,以相同的放电速率(也可以理解为单位时间内放电电流大小),在一定环境温度范围内放电时,容量随温度升高而增加,随温度降低而减少,其原因有以下几点:
A. 电池电动势与工作温度有关
电池电动势是环境温度t的函数,而电动势温度系数为正值。所以,在较高的工作温度下放电,可以获得较大的电量。
B. 低温对负*活性物质利用率的影响
通常,电池在低温状态下放电,负*活性物质利用率*低。负*板铅*易变成小尺寸的晶粒,且小孔又易被冻结和堵塞,从而减少了活性物质利用率。更为严重的可能变成致密的硫酸铅层,使电池中止放电。这种现象称为钝化。
C. 环境温度和电池容量的关系的计算式
Ct=Ce×[1+K(t-25)]
式中:Ct——温度为t℃时的电池容量;
Ce——温度为25℃时的电池容量;
K——温度系数,与放电速率有关,当采用C/10放电时(C代表电池额定容量),K=0.006/℃;当采用C/3放电时,K=0.008/℃;当采用C/1放电时,K=0.001/℃;
注:以TROJAN105电池为例,额定容量为18**h(5小时率),在0℃环境温度下,若以平均37A恒流(C/5)放电,实际放电容量仅为148Ah,温度再降低实际容量还会显示减少。
3. 温度对电池内阻的影响
当环境温度降至0℃以下,温度每降低10℃,内阻约增大15%左右,因为硫酸溶液粘度变大,所以增大了硫酸溶液电阻,而加重了电**化影响。蓄电池容量会明显减小。
4.温度对充电的影响
低温下充电,浓差*化加剧,则引起充电效率的降低。另一方面上次放电的硫酸铅在低温下的饱和度,又使电池充放电反应阻力增加,因而进一步降低了充电效率。
5.温度对电池存储的影响
电解液密度%电池内剩余电量
凝固点
1.280
100
-68.9°C
1.265
92
-57.4°C
1.250
85
-52.2°C
1.200
62
-26.7°C
1.150
40
-15.0°C
1.100(水为1.0)
20
-7.2°C
由上表数据可以看出,将电池充满电有助于防止电池的凝固。建议寒冷地区日常放电只进行62%(或以下)放电。电池一旦凝固(或结冰),将对电池的*板和壳体造成不可修复的损害。
6. 放电速率对放电容量的影响
电池放电容量与放电速率关系:成反比——放电速率越大,容量越小。
注:以TROJAN105电池为例,若以61.7A(C/3)放电,只能放出实际容量的70%(只有129AH)
7.新电池
新电池只能释放出约75%的容量,在工作20-50个充放电循环后才能达到全部容量。
综上所述,由铅酸电池的结构特性决定,在低温状态下,电池的充电接受能力,充电效率,容量都会下降,若电动车辆负载过大(大电流放电),长时间大电流放电,电池的实际放电容量将会变得更小。这也是所有铅酸电池在冬季使用中不够理想的原因。另外冬季气温低时也不能过放电,否则随着电解液密度的下降会造成电池结冰,引起电池*板胀裂、粉碎,电池外壳鼓包等不可修复的损坏