近年來,隨著歐美等老牌電池生產(chǎn)企業(yè)巨大的成本壓力及國際鉛價(jià)的持續(xù)上漲,使得這些國際知名的公司都紛紛在中國建廠,或者干脆在中國購買電池進(jìn)行貼牌銷售。這種趨勢(shì)在帶給國內(nèi)企業(yè)可觀利潤(rùn)的同時(shí),也因國內(nèi)部分企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量問題給自身帶來了毀滅性的打擊。而國內(nèi)部分企業(yè)電池產(chǎn)品質(zhì)量與國外知名企業(yè)的顯著差別,主要就是長(zhǎng)光蓄電池使用壽命尤其是循環(huán)使用壽命達(dá)不到要求。
長(zhǎng)光蓄電池的壽命終止多因容量不足,而對(duì)于蓄電池來說,其循環(huán)壽命更是其眾多指標(biāo)中的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)于閥控鉛酸蓄電池,延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命的公認(rèn)措施是鉛膏配方中增加長(zhǎng)效添加劑、采用高錫低鈣合金、極板高溫固化、提高裝配壓力等等。
但即使全部采取以上措施,生產(chǎn)出的電池壽命也不一定能達(dá)到國外電池壽命的水平。尤其是隨著成本壓力的增加,很多國內(nèi)中小企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,提高電池的大電流放電性能,不斷地降低電池的極板厚度和增加電解液的比重,這對(duì)于電池的整體性能,尤其是循環(huán)性能來說無疑是殺雞取卵的方法。
本項(xiàng)目的研究重點(diǎn)即是在上述各項(xiàng)延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命的措施都采取的情況下,重點(diǎn)研究電池正負(fù)極板厚度、電解液比重和不同充電條件對(duì)電池初期容量、國標(biāo)循環(huán)壽命和1h率100%DOD循環(huán)壽命的影響。
1 試驗(yàn)內(nèi)容
針對(duì)以上研究?jī)?nèi)容,采用兩種極板厚度的電池結(jié)構(gòu),配合4種電解液比重,制作12V、7Ah電池以進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)。
1.1 電池制造
長(zhǎng)光蓄電池制造采用3正4負(fù)(正極板厚度為3.6mm)、4正5負(fù)(正極板厚度為2.8mm)兩種結(jié)構(gòu)裝配,鉛膏配方為今星光公司長(zhǎng)壽命鉛膏配方,極板為槽化成工藝生產(chǎn),電池裝配后分別加1.27、1.29、1.31、1.33四種比重電解液,加酸量控制單體內(nèi)有效酸量均相同。電池按照工藝初充電完成后測(cè)試電池重量和內(nèi)阻,兩種結(jié)構(gòu)電池的重量分別約為2.60kg和2.45kg,內(nèi)阻分別約為19mΩ和17mΩ。之后分別測(cè)試各類電池的初期容量和兩種循環(huán)壽命,為清楚表示各類正交試驗(yàn)電池的特點(diǎn)和試驗(yàn)項(xiàng)目,各類電池正交試驗(yàn)情況如表1所示。
1.2 初期性能測(cè)試
表1中的各類電池制作完成后,分別測(cè)試各類電池20h和3C容量,作為電池初期容量進(jìn)行比較考核。
1.3 國標(biāo)循環(huán)壽命
電池經(jīng)過初期容量測(cè)試合格后,按照小型閥控密封式鉛酸蓄電池國家標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T 196391.1-2005)5.18壽命試驗(yàn)方法測(cè)試表1中6類電池的壽命。
1.4 恒流限壓(LV)壽命試驗(yàn)
根據(jù)各類電池的兩項(xiàng)試驗(yàn)情況,采用不同的恒流限壓充電方法測(cè)試表1中4類電池的1h率放電100%DOD循環(huán)壽命。
1.5 電池解剖分析
將上一試驗(yàn)步驟中壽命終止的電池解剖,采用化學(xué)方法分析正負(fù)極活性物質(zhì)含量、負(fù)極硫酸鉛含量以及酸比重等,并確定電池壽命終止的原因。
蓄電池的充電可分為定流充電、定壓充電和快速充電三種不同的充電方法,應(yīng)根據(jù)具體情況正確選擇充電方法。
1、定電流充電
在充電過程中,充電電流保持一定的充電方法稱為定流充電。充電電流的大小必須按容量最小的來選定,大小為C20的1/15-l/10。
定流充電有較大的適應(yīng)性,可以任意選擇和調(diào)整充電電流,因此可以對(duì)各種不同情況及狀態(tài)的蓄電池充電。例如,新蓄電池的初充電,使用中的蓄電池補(bǔ)充充電,去硫充電等。定流充電的不足之處在于需要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流,充電時(shí)間長(zhǎng)。
2、定電壓充電
蓄電池在充電過程中,直流電壓保持不變的充電方法稱為定壓充電。定壓充電時(shí),充電電流很大,充電開始之后4-5 h內(nèi)蓄電池就可以獲得本身容量的90%-95%,因而可以大大縮短充電時(shí)間。
定壓充電的充電時(shí)間短,定壓充電不能調(diào)整充電電流的大小,所以適應(yīng)性較小上不能將蓄電地完全充足,故只適用于蓄電地補(bǔ)充充電。定壓充電要求所有參與充電的蓄電池的電壓完全相等。
3、快速充電
目前采用的快速充電方法有脈沖快速充電法和大電流遞減充電法。
快速充電具有充電時(shí)間短、空氣污染小、省電節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),因此一般在蓄電池集中、充電頻繁的場(chǎng)合或應(yīng)急部門使用快速充電。但其輸出容量較低,能量轉(zhuǎn)換效率也較低,不能將蓄電池完全充足,且對(duì)蓄電池的壽命有不利的影響。因此,在正常情況下,應(yīng)按蓄電池生產(chǎn)廠提供的規(guī)定電流值進(jìn)行初充電或補(bǔ)充充電,在特殊情況下才采用快速充電。
UPS電源大部分都是運(yùn)用的免保護(hù)鉛酸蓄電池,這種鉛酸蓄電池只需保護(hù)得當(dāng),運(yùn)用壽命通常在10年左右。不過由于多方面的因素,UPS蓄電池的運(yùn)用往往達(dá)不到其設(shè)計(jì)壽命。就拿當(dāng)前市場(chǎng)上UPS/EPS電源運(yùn)用的蓄電池來說,通常運(yùn)用3-5年,蓄電池就要更換,有些客戶保護(hù)不當(dāng),兩年就要更換了。
如果您想讓您的UPS蓄電池壽命更長(zhǎng),那么下面這個(gè)10個(gè)容易導(dǎo)致蓄電池?fù)p壞的因素你就要多加留心了,在運(yùn)用的過程中盡量避免,您的蓄電池壽命就會(huì)更長(zhǎng)。
UPS蓄電池?fù)p壞的10大因素:
一、受污物污染(例如:受到鹽酸、海水、有機(jī)酸等污染)
二、UPS蓄電池充電時(shí)加上過大的電流,充電電流過大會(huì)沖爆蓄電池,形成蓄電池壽命大大的縮短。
三、電極板變形形成正極板與包極板互相接觸,因此產(chǎn)生短路現(xiàn)象。
四、在極板上部及下部沉積有污物,引起短路。
五、過度放電,UPS電源的放電保護(hù)電路不正常,UPS電源負(fù)載過小,形成電池深度放電。
六、蓄電池長(zhǎng)時(shí)間存放(在存放期間沒有充過電),電池長(zhǎng)期不用也會(huì)失效。
七、運(yùn)用不合格的充電器充電,有些充電器沒有限流裝置,形成蓄電池?fù)p壞。
八、沒有電解液,運(yùn)用時(shí)間長(zhǎng)了,電解液一年可以能夠補(bǔ)充一次。
九、電解液比重太高
十、在高溫條件下充電,由于現(xiàn)在的鉛酸蓄電池技能不斷提高,在運(yùn)用的過程中,保護(hù)率也比較低。不過用戶也千萬不能因?yàn)槠洹懊獗Wo(hù)“的性質(zhì),而疏忽了管理。一些簡(jiǎn)單的檢查與保護(hù)仍是有必要的,這樣也才能更好的確保蓄電池的運(yùn)用。