| 低溫狀態(tài)下鉛酸電池的性能 |
2016-12-06
在嚴(yán)寒的冬季，有些用戶反應(yīng)鉛酸蓄電池的使用不夠理想，希望了解鉛酸蓄電池低溫狀態(tài)下的各種工作狀態(tài)。本文*低溫對鉛酸蓄電池的影響提出看法。
1. 溫度對鉛酸蓄電池*化的影響
在鉛酸蓄電池充放電過程，存在電化學(xué)*化和濃差*化，大電流充放電主要受濃差*化的影響。鉛酸蓄電池工作溫度降至0℃以下充電，在充電初始負(fù)*板會發(fā)生嚴(yán)重的濃差*化，使電池充電接受能力被限制，進(jìn)而造成電池充、放電隨著溫度的降低而明顯減少。
2. 溫度對電池容量的影響
同容量系列電池，以相同的放電速率（也可以理解為單位時間內(nèi)放電電流大小），在一定環(huán)境溫度范圍內(nèi)放電時，容量隨溫度升高而增加，隨溫度降低而減少，其原因有以下幾點(diǎn)：
A. 電池電動勢與工作溫度有關(guān)
電池電動勢是環(huán)境溫度t的函數(shù)，而電動勢溫度系數(shù)為正值。所以，在較高的工作溫度下放電，可以獲得較大的電量。
B. 低溫對負(fù)*活性物質(zhì)利用率的影響
通常，電池在低溫狀態(tài)下放電，負(fù)*活性物質(zhì)利用率*低。負(fù)*板鉛*易變成小尺寸的晶粒，且小孔又易被凍結(jié)和堵塞，從而減少了活性物質(zhì)利用率。更為嚴(yán)重的可能變成致密的硫酸鉛層，使電池中止放電。這種現(xiàn)象稱為鈍化。
C. 環(huán)境溫度和電池容量的關(guān)系的計算式
Ct=Ce×[1+K(t-25)]
式中：Ct——溫度為t℃時的電池容量；
Ce——溫度為25℃時的電池容量；
K——溫度系數(shù)，與放電速率有關(guān)，當(dāng)采用C／10放電時（C代表電池額定容量），K＝0.006／℃；當(dāng)采用C／3放電時，K＝0.008／℃；當(dāng)采用C／1放電時，K＝0.001／℃；
注：以TROJAN105電池為例，額定容量為18**h（5小時率），在0℃環(huán)境溫度下，若以平均37A恒流（C/5）放電，實(shí)際放電容量僅為148Ah，溫度再降低實(shí)際容量還會顯示減少。
3. 溫度對電池內(nèi)阻的影響
當(dāng)環(huán)境溫度降至0℃以下，溫度每降低10℃，內(nèi)阻約增大15％左右，因?yàn)榱蛩崛芤赫扯茸兇螅栽龃罅肆蛩崛芤弘娮瑁又亓穗?*化影響。蓄電池容量會明顯減小。
4.溫度對充電的影響
低溫下充電，濃差*化加劇，則引起充電效率的降低。另一方面上次放電的硫酸鉛在低溫下的飽和度，又使電池充放電反應(yīng)阻力增加，因而進(jìn)一步降低了充電效率。
5.溫度對電池存儲的影響
電解液密度%電池內(nèi)剩余電量
凝固點(diǎn)
1.280
100
-68.9°C
1.265
92
-57.4°C
1.250
85
-52.2°C
1.200
62
-26.7°C
1.150
40
-15.0°C
1.100（水為1.0）
20
-7.2°C
由上表數(shù)據(jù)可以看出，將電池充滿電有助于防止電池的凝固。建議寒冷地區(qū)日常放電只進(jìn)行62%（或以下）放電。電池一旦凝固（或結(jié)冰），將對電池的*板和殼體造成不可修復(fù)的損害。
6. 放電速率對放電容量的影響
電池放電容量與放電速率關(guān)系：成反比——放電速率越大，容量越小。
注：以TROJAN105電池為例，若以61.7A（C/3）放電，只能放出實(shí)際容量的70%（只有129AH）
7.新電池
新電池只能釋放出約75%的容量，在工作20-50個充放電循環(huán)后才能達(dá)到全部容量。
綜上所述，由鉛酸電池的結(jié)構(gòu)特性決定，在低溫狀態(tài)下，電池的充電接受能力，充電效率，容量都會下降，若電動車輛負(fù)載過大（大電流放電），長時間大電流放電，電池的實(shí)際放電容量將會變得更小。這也是所有鉛酸電池在冬季使用中不夠理想的原因。另外冬季氣溫低時也不能過放電，否則隨著電解液密度的下降會造成電池結(jié)冰，引起電池*板脹裂、粉碎，電池外殼鼓包等不可修復(fù)的損壞