低温对铅蓄电池的影响
随着温度降低,一切都变得更慢,包括电池充电和放电所需的化学反应。
随着离子减速,需要更多能量才能让它们再次移动。
BEST 的技术编辑 Mike McDonagh 博士研究了低温对铅酸电池运行和充电的影响,并解释了如何补偿运行温度的变化。
大多数电池用户都充分意识到在高温下操作铅酸电池的危险。
大多数人还敏锐地意识到,在寒冷的天气里,电池无法提供启动动力。
这两种情况都会导致电池过早失效。然而,可以公平地说,很少有最终用户了解在低温下使用电池的全部影响。
由于部分充电状态 (PSoC) 效应,无法满足占空比以及寿命提前终止只是其中的一部分后果。
本文演示了铅酸电池是如何在不知情的情况下被简单地使用和滥用的;
仅仅因为没有认识到在寒冷天气期间电池充电和放电时需要进行温度补偿。
准备好的指南
铅酸蓄电池低温运行存在的问题可列举如下:
- 增加充电电池电压。
充电时电池越冷,内阻越高。这提高了充电电压,这可以欺骗自动和“智能”充电器,使其在电池未充满时接受电池充满电
- 这减少了板中带电活性材料的量。在低温下,基于测量电压的电池充电状态 (SoC) 将指示电池处于高充电状态。
- 对于不同类型的充电,精确地补偿较高的充电电压是重要的。这对于确定电池的SoC和为不同充电阶段设置正确的电压截止点尤为重要
为了能够预测电压补偿值,了解电压随温度变化的理论基础非常重要(见下文)
作为指导,对于温度的每一度变化,每个电池的温度补偿在3.5到4mv之间。
- 确切的数值取决于电池的设计。随着温度的下降,该因子被添加到电压中,并随着温度的上升而被扣除。
- 对于12V电池,这意味着温度每下降1°C,至少应增加6 x 3.5mv=0.021V
- 但是,缺少活性材料意味着可用容量(即充电百分比)小于电池电压的预期值
- 充电类型:CV、CC、CC/CV、脉冲等都会如上所述受到较高充电电压的影响;
- 由于缺乏温度补偿而导致的不正确充电电压会对电池的性能和寿命产生不利影响。
- 充电不足和过度充电一样容易缩短电池寿命。由于缺乏低温电压补偿,充电不足会导致电池中电解液的比重 (SG) 较低。
- 放电电池中的SG在低温下比在标准操作条件下更高。这是由于任何液体的SG随温度的正常变化。
- 因此,使用切断电压的正常放电控制会认为电池处于比实际更高的充电状态。
- 然后,它会继续将活性材料放电超过其设计极限,并在极板中产生比标准温度下更多的硫酸铅。
当这与更高的充电电压的上述影响相结合时,总体结果是在部分充电状态下操作的过放电电池。
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- 这两种疾病的影响已经在BESTmg的早期版本中进行了描述。
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- 然而,最终的结果是,这些极板会被严重硫酸化,并可能在几个月内杀死铅酸电池。