阀控铅蓄电池充电性能的检测

阀控铅蓄电池充电性能的检测

1蓄电池充电效率检测铅酸蓄能池用作二次电源，将外部能源转化为电池的物理能量，然后将物理能量转化为能量释放。蓄电池能量的可逆程度,一般通过充电效率来体现。充电效率是指蓄电池放电时提供的电量与在规定条件下,恢复到放电前初始荷电状态时,所充入电量之比。在国内现行蓄电池标准中,没有对充电效率性能制定具体要求,因此,很少对蓄电池充电效率进行过检测。在研制开发太阳能光伏系统用密封铅酸蓄电池中,通过查阅有关资料,对这项技术性能有了一定认识,并对不同厂家(其中还有外国知名公司在国内合资企业)生产的阀控密封铅酸蓄电池(12V中密)的充电效率进行了检测对比。发现充电效率的高低,对蓄电池的容量及寿命有一定影响,尤其是蓄电池在深放电情况下或在不完全充电状态下运行,对其寿命的影响会更大。因此,与蓄电池界同仁共同探讨影响充电效率的诸因素,解决提高蓄电池充电效率,延长其寿命这一阀控密封式铅酸蓄电池技术改进的重要课题。2测试结果及分析目前,掌握两种充电效率的检测方法,并分别进行了检测。试验设备:μC-XCF微电脑蓄电池循环充放电测试仪。环境温度:25±2℃恒温水浴槽(实测温度均为26℃)。2.1日本GS公司曾受电力中央研究所的委托,在对太阳能发电系统用铅酸蓄电池调查与检测报告中,提供了蓄电池充电效率检测方法:①放电(5HR)→②充电(10HR)→③放电(5HR)说明:a.HR(hourrate)表示小时率;b.10HR电流为0.1C10A,放电终止电压为10.8V;5HR电流为0.18C10A,放电终止电压为10.5V;c.②充电量=①放电量100%充电效率=③放电量(Ah)②充电量(Ah)×100％=③放电量(Ah)②充电量(Ah)×100％测试结果如表1所示。2.2参照IEC太阳能光伏系统用二次电池——一般要求和试验方法,并根据对该标准的理解,蓄电池充电效率检测方法:①放电(实放容量Ce)→②充电→③放电说明:a.充、放电均采用10小时率,即充(放)电电流为0.1C10A,放电终止电压为10.8V.b.依次检测蓄电池在50%、75%、90%充电状态下的充电效率。当①放电结束后计算实放容量Ce,随后,计算出②充电量:0.5Ce、0.75Ce、0.9Ce,并换算出各充电时间(×h×min×s),最后按②、③充放电程序,把电流值、充电时间、放电终止电压等参数,输入到测试仪的微电脑中,并进行循环测试。充电效率=③放电量(Ah)②充电量(Ah)×100％=③放电量(Ah)②充电量(Ah)×100％测试结果列于表2。3不同蓄电池充电性能的比较3.1表1中检测数据表明蓄电池以5小时率容量放电后,在完全充电状态下的充电效率,据资料介绍:蓄电池充电效率一般都在90%以上,日本GS公司SRE500(2V500Ah)蓄电池使用前充电效率为99.1%,使用23个月后充电效率为100%,表明受试电池与该电池充电效率尚有一定距差。3.2第2.2款检测方法跟第2.1款不同之处是蓄电池在不完全充电状态下的充电效率。根据IEC标准要求,密封铅酸蓄电池的充电效率:<50%充电状态→>95%75%充电状态→>90%90%充电状态→>85%表2中测试数据表明:各受试电池充电效率均能达到或超过标准要求。当≤50%充电状态时,受试电池充电效率均为100%,说明此时100%的电能都转化为化学能,然后,又把全部化学能转变成电能输出。“永动机”式的能量转换似乎不可思议,但是,随着充电状态加深,蓄电池充电效率相应下降,根据蓄电池充放电机理,显而易见在情理之中。不同蓄电池当≥75%充电状态,充电效率性能就显示出了差别,从而在一定程度上也就反映出了产品质量的优劣。3.3从表2和图1中还有个意外发现,经反复验证充电效率跟蓄电池容量衰减程度有一定关系。例如:1#、2#电池充电效率较低,该电池容量衰减较严重;3#电池充电效率较好,则容量衰减较小;4#电池充电效率最优,容量基本稳定,充电效率试验后的容量还略有增加。试验中还发现,凡容量衰减的阀控密封式蓄电池通过改变充电方法,即用15V恒压(限流0.1C10A)充电量为放电量100%时,然后,改用0.025C10A涓流过充,总充电量在120%～125%,蓄电池容量有所提高,但是,欲想恢复到原来初始荷电状态确相当困难。3.4从有关蓄电池资料中看到关于研究解决阀控密封式蓄电池早期容量损失的文章,不少是从提高蓄电池充电接收能力入手研究。“充电接收能力”这个技术概念,首先在起动用铅酸蓄电池标准中出现,为了考核在低温环境下蓄电池的充电能力而制定的一项技术要求。从以前研究试验报告可知,欲想提高蓄电池充电接受能力,主要从负极板入手,改进负极板铅膏配方、负极板跟正极板厚度及活性物质量的合理配比等方面解决。我们认为:阀控密封式铅酸蓄电池容量衰减现象,不仅仅是蓄电池充电接受能力差而充不进电,而有不少蓄电池当达到完全充电状态后放不出应有的容量。曾对反馈来的蓄电池做过如下直观试验:分别用新的负极板配旧的正极板,用新的正极板配旧的负极板,补充电后做