铅酸蓄电池循环深度充放电 (铅酸蓄电池怎么算充放电一次)

一只12V的单体电池单独充放电:充电电压=14.7V,放电截止电压=10.5V;不存在充电不足,不存在过度充电;不存在过度放电

n只12V的单体电池串联充放电:充电电压=n×14.7V,放电截止电压=n×10.5V;充电电压低于14.45V充电不足,充电电压高于14.85V过度充电,放电电压低于10.5V过度放电

铅酸蓄电池的充放电参数,始终遵循【电路欧姆定律】,【物质不灭定律】和【能量守恒定律】;不同单体电池充放电参数的变化,必须根据充放电过程进行科学分析

1)充放电电压和欧姆定律

物理参数:时间,电压U,储电位E{电动势},电流 I ,内阻R,温升和析气电压Ux

充电电压U=E+IR,时间和电流相同;内阻,储电位,电压,温升和析气电压不同

放电电压U=E-IR,时间和电流相同;内阻,储电位,电压和温升不同

2)物质不灭定律和物质转化说明

蓄电池主要物质:氧化铅PbO2,铅Pb,硫酸铅PbSO4,硫酸H2SO4,水H2O;方程式

PbSO4+2H2O+PbSO4⇌PbO2+2H2SO4+Pb

Pb的总量不变:PbSO4⇌{PbO2和Pb}

SO4的总量不变:PbSO4⇌H2SO4

H2O会流失:析气功耗大失水多

PbSO4含量高:形成硫酸铅晶体逐步硫化

H2SO4浓度高:内阻上升快储电量下降快

3)能量守恒定律和温升高的危害

充电量=储电量—析气功耗—内阻损耗

充电功率P=IU=IE+I²R,∫IUdt=充电量,∫IEdt=储电量+析气功耗,析气功耗=∫I²(U-Ux)dt ,∫I²Rdt=内阻损耗

放电量=储电量-内阻损耗

放电功率P=IU=IE-I²R,∫IUdt=放电量,∫IEdt=储电量,∫I²Rdt=内阻损耗

析气功耗和内阻损耗转为热能,温度上升:储电位下降,内阻上升,析气电压下降

4)三段式智能充电器说明

蓄电池通常采用【储电+恒压+浮充】三段式充电,6020充电器参数:储电期电流大概3.0A;转恒压总电压72.5V;恒压期总电压73.5V;转灯电流大概0.6A

恒流储电模式:储电期时间短储电量少;恒压期时间长能量损耗大;单体充电电压差别大;硫化和内阻大共存蓄电池寿命短;恒压期逐步延长充电安全难保障

恒功率储电模式:储电时间长储电多;恒压时间短能量损耗小;单体充电电压差别小;零硫化内阻上升慢蓄电池寿命长;恒压期电流正常下降充电安全有保障

5)储电期电压主动上升

储电期,方程式右边物质逐步增加:Pb和PbO2增加储电位上升;H2SO4增加酸浓度上升内阻上升;充电电压逐步上升,电压大于析气电压析气开始,常温Ux=14.10V

储电前期:储电位低内阻小,电压小于析气电压,温升低内阻上升慢,充电电压上升慢

储电后期:储电位高内阻大,电压大于析气电压,温升高内阻上升快,充电电压上升快

恒流储电模式:充电电流保持恒定,储电后期电流大{3.0A},内阻大单体电压上升非常快,内阻小单体电压上升非常慢,单体充电电压上升量差别大

恒功率储电模式:充电电流逐步降低,恒压后期电流小{2.6A},内阻大单体电压上升比较快,内阻小单体电压上升比较慢,单体充电电压上升量差别小

6)储电期能量损耗说明

内阻损耗=∫I²Rdt,析气功耗=∫I²(U-Ux)dt :内阻大单体温升高,充电电压高析气电压低,析气功耗大温升更加高;能量损耗与充电电流的平方成正比

恒流储电模式:内阻大单体能量损耗大,电池温升高内阻上升快;储电后期电流大,单体电池的内阻和温升差别被放大

恒功率储电模式:内阻小单体能量损耗小,电池温升低内阻上升慢;储电后期电流小,单体电池的内阻和温升差别比较小

7)储电期电池储电量说明

储电量=∫IEdt—析气功耗=∫IUdt—析气功耗—内阻损耗:储电前期电流大∫IEdt大,后续储电位上升快储电量多;储电后期电流大能量损耗大,内阻分压上升快,储电时间短储电量少

恒流储电模式:储电前期电流小后续储电位上升慢,储电后期电流大内阻分压上升快,储电期时间短储电量少

恒功率储电模式:储电前期电流大后续储电位上升快,储电后期电流小内阻分压上升慢,储电期时间长储电量多

8)转恒压时储电位说明

6020充电器转恒压储电位ΣEi=72.5–I×ΣRi

恒流储电模式:转恒压时电流大{3.0A},内阻分压高储电位低;新电池单体内阻差别小,内阻大单体充电足储电位高,内阻小单体充电不足储电位低;随着充放电次数的增加,内阻大单体内阻上升快储电位下降快,内阻小单体逐步硫化储电位下降快

恒功率储电模式:转恒压电流小{2.6A},内阻分压低储电位高;新电池单体内阻差别小,内阻大单体电压高储电位高,内阻小单体电压低储电位低;随着充放电次数的增加,内阻小单体内阻上升慢储电位下降慢,内阻大单体内阻上升快储电位下降快

9)恒压期电压被动升降

6020充电器恒压期电流 I ={73.5–ΣEi}/ΣRi

能量损耗正比于电流的平方,电流下降温度下降,储电位上升内阻分压下降

电压升降量=充电位上升量—内阻分压下降量

储电位高电压上升多,储电位低电压上升少

温升高电压上升多,温升低电压上升少

恒流储电模式:储电位ΣEi小上升慢,内阻ΣRi大下降快,充电电流下降慢,恒压时间长;转恒压时储电位低,单体电池的内阻,温升和电压差别大,恒压10分钟单体电压上升量差别大,恒压期单体充电电压差别大

恒功率储电模式:储电位ΣEi大上升快,内阻ΣRi小下降慢,充电电流下降快,恒压时间短;转恒压时储电位高,单体电池的内阻,温升和电压差别小,恒压10分钟单体电压上升量差别小,恒压期单体充电电压差别小

10)充电不足和过度充电

蓄电池由几只单体电池串联,12V电池的合理充电电压14.6V~14.8V,小于14.45V充电不足逐步硫化,大于14.85V过度充电内阻上升快

§ 充电不足PbSO4含量高硫化

电压低于14.45V,充电不足化学反应不充分,充电后PbSO4含量高

充电不足失水少,H2SO4浓度低内阻小,温升低放电量多,放电后PbSO4含量高

PbSO4含量高形成粗化的硫酸铅晶体,堵塞极板上的间隙孔,逐步硫化储电能力下降

§ 过充电H2SO4浓度高内阻大

电压大于14.85V,过度充电化学反应充分,充电后PbSO4含量低

过度充电失水多,H2SO4浓度高内阻大,温升高放电量少,放电后PbSO4含量低

{PbSO4含量低+失水多}➡️H2SO4浓度上升快➡️内阻上升快➡️储电量下降快

11)恒流模式充电蓄电池使用寿命短

采用【恒流+恒压+浮充】三段式充电的蓄电池,新电池单体电压差别小于0.3V,充放电次数增加,单体电压差别逐步变大

最低小于14.45V充电不足硫化,最高大于14.85V过度充电内阻上升快

硫化和内阻大共存使用寿命短,恒压期时间逐步延长充电安全难保障

石墨烯7223蓄电池,恒流模式充电,服役9个月行驶2000公里

蓄电池容量下降14%放电80分钟;充电时间464分钟,储电期377分钟,恒压期87分钟

储电期电压上升差别大:5#2.729V,6#2.197V

转恒压电压差别大:5#14.832V,6#14.262V

恒压10分钟电压上升差别大:1#0.219V,6#0.110V

充电电压差别大:5#15.005V,6#14.441V

铅蓄电池充放电参数控制,铅酸蓄电池的充放电终止电压

12)恒功率模式充电蓄电池寿命长

蓄电池采用【恒功率+恒压+浮充】三段式充电,新电池单体电压差别小于0.4V,充放电次数增加,单体电压差别还是小于0.4V

最低大于14.55V充电足零硫化,最高小于14.90V过度充电少内阻上升慢

零硫化内阻上升慢使用寿命长,恒压期电流正常下降充电安全有保障

天能T3–6022蓄电池,恒功率充电,服役5个月行驶3500公里

蓄电池容量下降2.2%放电130分钟;充电时间493分钟,储电期407分钟,恒压期86分钟

储电期电压上升差别小:5#2.613V,1#2.542V

转恒压电压差别小:5#14.565V,1#14.485V

恒压13分钟电压上升差别小:5#0.106V,1#0.036V

充电电压差别小:5#14.801V,1#14.612V

铅蓄电池充放电参数控制,铅酸蓄电池的充放电终止电压