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脈沖充電器的特點(充電器與電池的關系) 特點:能夠有效延長鉛酸電池的使用壽命+ 原理:鉛酸電池損壞的主要原因及解決方案 1、鉛酸電池損壞的四大原因:①失水②硫化③失衡④熱失控(充鼓) 前兩者①、②占了目前市場上電池損壞的97%. (1)分析①:鉛酸電池失水的主要原因 鉛酸電池中的電解液像人體中的血液一樣寶貴,電解液一旦喪失,就意味著電池報廢了.電解液是由稀硫酸和水組成的.充電過程中,難以避免失水,充電模式不一樣,失水也不一樣.普通三段式充電模式,充電過程中的失水量是脈沖模式的二倍以上!電池除了自然壽命外還有一個失水壽命:單只電池失水超過90克,電池就報廢了.在常溫下(25℃),普通充電器的失水量約為0.25克,而脈沖為0.12克.在高溫下(35℃),普通充電器的失水量為0.5克,而脈沖為0.23克.按此計算,普通充電器在250次循環后水分充干,而脈沖在600次循環后水分才會充干.因此,脈沖能延長電池一倍以上的壽命.(脈沖充電器與超威電池測試試驗過,并畫曲線圖.) 鉛酸蓄電池在充電過程中的最大問題是析氣. 根據美國科學家馬斯(J.A.Mas)對鉛酸電池充電過程中析氣原因和規律的研究,為達到最低析氣率,鉛酸電池能夠接受充電電流曲線如下: 臨界析氣曲線的公式為:I=I0e-at%h^2 在充電過程中,充電電流超過臨界析氣曲線的部分,只能導致蓄電池電解水反應而產生氣體和溫升,不能提高電池的容量 ①恒流充電階段,充電電流保持恒定,充入電量快速增加,電壓上升; ②恒壓充電階段,充電電壓保持恒定,充入電量繼續增加,充電電流下降; ③蓄電池充滿,電流下降到低于浮充轉換電流,充電電壓降低到浮充電壓; ④浮充充電階段,充電電壓保持為浮充電壓; 普通三階段充電第一階段為恒流充電,這主要是考慮到電路的設計比較方便,并非為使蓄電池性能最佳而設計. 按照鉛酸蓄電池充電析氣曲線,普通三階段充電過程的析氣情況如圖: 恒流充電段后期和恒壓充電前期(陰影區),電流超過臨界析氣曲線,造成蓄電池析氣,引起壽命下降. 超過臨界析氣曲線的電流僅使蓄電池產生氣體和溫升,未轉化為電池電量,充電效率也因此降低. 解決①:脈沖解決失水的方案 脈沖恒動率階段的時間,比普通充電器恒流+恒壓階段要縮短了近一個小時,而這一個小時的高壓段充電是水分散發的關鍵時刻.脈沖以電壓參數為轉燈依據,轉燈進入智能脈沖很準確,而普通充電器以電流參數為轉燈依據,一旦電池硫化,內阻加大,充電電流也加大,很難達到轉燈電流,很容易造成高壓段長時間充電,加速水解. (2)分析②:鉛酸電池硫化的原因 電池長期滯留,充電過程中的長期過充和欠充,使用過程中的大電流放電,極易造成電池的硫化.它的表象為:一放就光,一充就飽,我們把它叫做電池的“假損壞”.硫化物質硫酸鹽粘附在極板上,縮減了電解液與極板的反應面積,使電池容量迅速衰減.失水會加重電池的硫化;硫化又會加重電池的失水,易形成惡性循環. 解決②:脈沖解決硫化的方案 脈沖運用智能脈沖中的尖峰脈沖,可以擊碎硫酸鉛結晶的晶核,使之難以形成硫酸鹽. 智能脈沖充電器:①恒功率、②智能脈沖、③滴充 普通三段式:①恒流、②恒壓、③浮充 (3)分析③:鉛酸電池的失衡問題 一組電池由三到四只組成.由于制造工藝問題,無法做到每只電池的絕對平衡,普通充電器使用平均電流,使容量小的單只電池最先充滿,并形成過充,放電時,這只容量小的電池最先放完,并形成過放.長期如此,惡性循環,使整組電池出現單只落后,從而使整組電池報廢.三段式充電器的浮充階段,有500mA的小電流,它的作用是補償充電,讓電池充飽.但它也帶來兩個副作用:1、充飽后,多余的電流沒有關斷,電能轉化為熱能,進行水分解,加速水份的散發;2、小電流充電,產生的電流分叉很大,更容易造成電池組的不平衡. 解決③:脈沖解決電池組失衡方案 脈沖的失水量是普通充電器的三分之一,失水量少,則電池組電壓差會小;反之,失水量大,則電池組電壓差大.隨著失水量的加大,硫化也會加重,而普通充電器沒有去除硫化功能,所以電池組失衡嚴重.科林脈沖在充電時,失水量少,電池組電壓差也小,當電池產生硫化后,能用脈沖去除,使整組電池趨向平衡.脈沖恒功率階段的電流較大,作用是:1、快速充電,節省充電時間;2、激活電池極板,消除電池鈍化現象,恢復電池容量,使整組電池的容量趨于平衡.滴充階段,能消除電流分叉的影響,對欠充電池滴充,充滿后自動關斷,減少水分解,保持電池組的平衡. (4)分析④:鉛酸電池的熱失控問題 蓄電池變形不是突發的,往往是有一個過程的.蓄電池在充電到容量的80%,左右進入高電壓充電區,這時,在正極板上先析出氧氣,氧氣通過隔板中的孔,到達負極,在負極板上進行氧復活反應:2Pb+O2(氧氣)＝2PbO+Q(熱量);PbO+H2SO4＝PbSO4+H2O+Q(熱量).反應時產生熱量,當充電容量達到90%時,氧氣發生速度增大,負極開始產生氫氣,大量氣體的增加使蓄電池內壓超過閥壓,安全閥打開,氣體逸出,最終表現為失水.2H2O＝2H2↑+O2↑.隨著蓄電池循環次數的增加,水分逐漸減少,結果蓄電池出現如下情況: ⑴氧氣“通道”變得暢通,正極產生的氧化很容易通過“通道”到達負極; ⑵熱容減小,在蓄電池中熱容量最大的是水,水損失后,蓄電池熱容大大減小,產生的熱量使蓄電池溫度升高很快; ⑶由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發生收縮現象,使之與正負極板的附著力變差,內阻增大,充放電過程中發熱量加大.經過上述過程,蓄電池內部產生的熱量只能經過電池槽散熱,如散熱量小于發熱量,即出現溫度上升現象.溫度上升,使蓄電池析氣過電位降低,析氣量增大,正極大量的氧化通過“通道”,在負極表面反應,發出大量的熱量,使溫度快速上升,形成惡性循環,即所謂的“熱失控”. 解決④:脈沖解決熱失控的方案 脈沖有溫度補償功能,通過熱敏電子采集外界和機內溫度,智能調節充電電壓,使冬季節不欠充,夏季不過充,有效解決熱失控.脈沖充電參數是動態的,變化的;普通充電器是靜態的,固定的.所以,普通充電器不可避免的會出現夏季過充和冬季欠充問題.