膠體蓄電池的使用和保養(yǎng)方法
膠體鉛酸蓄電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn),用膠體電解液代換了硫酸電解液,在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通電池有所改善。
膠體鉛酸蓄電池采用凝膠狀電解質(zhì),內(nèi)部無游離液體存在,在同等體積下電解質(zhì)容量大,熱容量大,熱消散能力強(qiáng),能避免一般蓄電池易產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象;電解質(zhì)濃度低,對(duì)極板的腐蝕作用弱;濃度均勻,不存在電解液分層現(xiàn)象。
1、膠體蓄電池充電方法
(1)恒流充電法
恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法,保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法。控制方法簡(jiǎn)單,但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進(jìn)行而逐漸下降的,到充電后期,充電電流多用于電解水,產(chǎn)生氣體,使出氣過甚,因此,常選用階段充電法。
(2)恒壓充電法
充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值,隨著蓄電池端電壓的逐漸升高,電流逐漸減少。與恒流充電法相比,其充電過程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電,由于充電初期蓄電池電動(dòng)勢(shì)較低,充電電流很大,隨著充電的進(jìn)行,電流將逐漸減少,因此,只需簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)。
這種充電方法電解水很少,避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大,對(duì)蓄電池壽命造成很大影響,且容易使蓄電池極板彎曲,造成電池報(bào)廢。鑒于這種缺點(diǎn),恒壓充電很少使用,只有在充電電源電壓低而電流大時(shí)采用。例如,汽車運(yùn)行過程中,蓄電池就是以恒壓充電法充電的。
階段充電法
此方法包括二階段充電法和三階段充電法
①二階段法采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法,首先,以恒電流充電至預(yù)定的電壓值,然后,改為恒電壓完成剩余的充電。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。
②三階段充電法在充電開始和結(jié)束時(shí)采用恒電流充電,中間用恒電壓充電。
當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時(shí),由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少,但作為一種快速充電方法使用,受到一定的限制。
快速充電法
①脈沖式充電法,這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率,而且能夠提高蓄電池充電接受率,從而打破了蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制,這也是蓄電池充電理論的新發(fā)展。脈沖充電方式首先是用脈沖電流對(duì)電池充電,然后讓電池停充一段時(shí)間,如此循環(huán),如圖5所示。充電脈沖使蓄電池充滿電量,而間歇期使蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重新化合而被吸收掉,使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除,從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓,使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進(jìn)行,使蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使蓄電池有較充分的反應(yīng)時(shí)間,減少了析氣量,提高了蓄電池的充電電流接受率。
②2REFLEXTM快速充電法,這種技術(shù)是美國(guó)的一項(xiàng)專利技術(shù),它主要面對(duì)的充電對(duì)象是鎳鎘電池。由于它采用了新型的充電方法,解決了鎳鎘電池的記憶效應(yīng),因此,大大降低了蓄電池的快速充電的時(shí)間。鉛酸蓄電池的充電方法和對(duì)充電狀態(tài)的檢測(cè)方法與鎳鎘電池有很大的不同,但它們之間可以相互借REFLEXTM充電法的一個(gè)工作周期包括正向充電脈沖,反向瞬間放電脈沖,停充維持3個(gè)階段。
③變電流間歇充電法,這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上,如圖7所示。其特點(diǎn)是將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法,保證加大充電電流,獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電段,獲得過充電量,將電池恢復(fù)至完全充電態(tài)。通過間歇停充,使蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重新化合而被吸收掉,使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除,從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓,使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進(jìn)行,使蓄電池可以吸收更多的電量。
④變電壓間歇充電法,在變電流間歇充電法的基礎(chǔ)上又有人提出了變電壓間歇充電法,如圖8所示。與變電流間歇充電方法不同之處在于第一階段的不是間歇恒流,而是間歇恒壓。在每個(gè)恒電壓充電階段,由于是恒壓充電,充電電流自然按照指數(shù)規(guī)律下降,符合電池電流可接受率隨著充電的進(jìn)行逐漸下降的特點(diǎn)。
⑤變電壓變電流波浪式間歇正負(fù)零脈沖快速充電法,合脈沖充電法、ReflexTM快速充電法、變電流間歇充電法及變電壓間歇充電法的優(yōu)點(diǎn),變電壓變電流波浪式正負(fù)零脈沖間歇快速充電法得到發(fā)展應(yīng)用。脈沖充電法充電電路的控制一般有兩種:
1)脈沖電流的幅值可變。
2)脈沖電流幅值固定不變。
脈沖電流幅值和PWM信號(hào)的頻率均固定,PWM占空比可調(diào),在此基礎(chǔ)上加入間歇停充階段,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)充進(jìn)更多的電量,提高蓄電池的充電接受能力。
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2、膠體蓄電池怎么修復(fù)
(1)、充電法:一般硫化較輕的蓄電池,可以通過正常充電恢復(fù)。一般的說,放電電流越大,電池的壽命越短;放電深度越深,電池的壽命也越短。從理論上蓄電池使用時(shí)應(yīng)盡量避免深放電,應(yīng)做到淺放勤充。
(2)、水療法:對(duì)硫化較重的蓄電池,進(jìn)行“水療法”充放電。
1)用醫(yī)院點(diǎn)滴用的500毫升滴流瓶容量的蒸餾水兌上0.5毫升分析純濃硫酸配制成密度大約為1.050的稀硫酸電解液作為補(bǔ)水用。
2)撬開電池上蓋(必須小心進(jìn)行以免損壞),旋開單格控制閥(或摘下膠皮罩),給電池補(bǔ)加自配的1.050的電解液5毫升-15毫升,注入電解液后最好是電池置放10小時(shí)以上,使補(bǔ)充液浸透入隔板內(nèi)至剛好看到有流動(dòng)電解液出現(xiàn)(用手電筒垂直照射孔內(nèi)看的更清楚)或?qū)㈦姵胤D(zhuǎn)90度,讓小孔面向側(cè)面,使多余電解液溢出,然后回翻)。
3)連接好電池與測(cè)試儀,按動(dòng)測(cè)試儀“電池修復(fù)”功能按鈕,進(jìn)行修復(fù)。測(cè)試儀自動(dòng)進(jìn)入三六小時(shí)去硫修復(fù),三小時(shí)去硫時(shí)間之后自動(dòng)轉(zhuǎn)入工作模式“3”,既充電——放電——充電,充電電流為3A,放電電流為5A,測(cè)試儀自動(dòng)顯示放電容量和時(shí)間,非常直觀。每次紀(jì)錄下容量,反復(fù)三、四次直到容量不再上升為止。
(3)、電池并聯(lián)分流法:如果修復(fù)過程中電池溫度上升很快,應(yīng)減小充放電電流,這時(shí)可以把兩只電池并聯(lián)后接入一路測(cè)試儀線路上,充放電電流為原先的1/2(忽略內(nèi)阻差異),效果也很好。
(4)、電池串聯(lián)修復(fù)法:當(dāng)單節(jié)電池標(biāo)稱電壓低于12V時(shí)采用此法。如,市面上可充電應(yīng)急燈常采用6V4AH,還有6V7AH蓄電池,而測(cè)試儀單路輸出為12V。
(5)、輸出聯(lián)充電增流法:如果被修復(fù)電池容量大,如某些汽車用100AH電池,有時(shí)需要增加充電電流,此時(shí)可以同時(shí)用測(cè)試儀的兩路或更多輸出端同時(shí)并聯(lián)到被修復(fù)的電池上,以增強(qiáng)充電電流。
3、膠體電池能用幾年
一個(gè)看適用環(huán)境,如果環(huán)境溫度高的話,那么一般來說,以25度為基準(zhǔn),每升高10度,壽命縮減一半;還有充電條件,如果經(jīng)常欠充,充的比放的少,那么也就很快“壞了”,單次循環(huán)的充電量應(yīng)該是放電量的1.2倍以上還有放電深度,比如每次只放出電池實(shí)際容量的30%的話,可以循環(huán)1500次以上,也就是4年左右,但是如果每次都在80%的話,就只有一年多了,100%的話就大概1年。
4、膠體蓄電池缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
膠體電池主要優(yōu)點(diǎn):質(zhì)量高,循環(huán)壽命長(zhǎng)。膠體電解質(zhì)可對(duì)極板周圍形成固態(tài)保護(hù)層,保護(hù)極板避免因震動(dòng)或碰撞而產(chǎn)生損壞,破裂,防止極板被腐蝕,同時(shí)也減少了蓄電池在大負(fù)荷使用時(shí)產(chǎn)生極板彎曲和極板間的短路,不至于導(dǎo)致容量下降,具有很好的物理及化學(xué)保護(hù)作用,是普通鉛酸電池壽命的兩倍。
使用安全,利于環(huán)保,屬于真正意義上的綠色電源。膠體電池的電解質(zhì)呈固態(tài),密封結(jié)構(gòu),凝膠電解液,永不漏液,使電池內(nèi)每一部位的比重保持一致。 使用特殊的鈣鉛錫合金板柵,更耐腐蝕,充電接受能力更好。 采用超高強(qiáng)度隔板避免短路的產(chǎn)生。 進(jìn)口優(yōu)質(zhì)安全閥,閥控調(diào)節(jié)壓力。 裝備了過濾酸霧隔爆裝置,更安全可靠。使用時(shí)無酸霧氣體析出,無電解質(zhì)外溢,生產(chǎn)過程中不含對(duì)人體有害元素,無毒,無污染,避免了傳統(tǒng)鉛酸電池在使用過程中電解質(zhì)大量外溢滲透。浮充電流小,電池發(fā)熱量少,電解液不發(fā)生酸分層。
深放電循環(huán)性能好。電池深放電后再及時(shí)補(bǔ)充電的情況下容量能100%得到回充,能迎合高頻率、深程度放電的需要,因此其使用范圍比鉛酸蓄電池更廣泛。
自放電小,深放電性能好,充電接受能力強(qiáng),上下電位差小,電容量大。在低溫啟動(dòng)能力,荷電保持能力,電解液保持能力,循環(huán)耐久能力,耐震動(dòng)性能,耐溫變性能等方面有顯著提高。在20℃室溫下儲(chǔ)存2年,無需充電即可投入運(yùn)行。
適應(yīng)環(huán)境(溫度)廣泛。可在-40℃–65℃的溫度范圍內(nèi)使用,尤其低溫性能好,適用于北方高寒地區(qū)。抗震性能好,能在各種惡劣的環(huán)境下安全使用。 不受空間限制,使用時(shí)可任意方位放置。
使用快捷方便,由于單體電池的內(nèi)阻、容量、浮充電壓一致性好,因此無需均衡充電,也無需經(jīng)常維護(hù)。
缺點(diǎn)
生產(chǎn)技術(shù)難度大,成本高。
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