而锂电池充电的***一个阶段为恒压充电阶段,这个阶段就是检测到锂电池电压等于4.2V时,充电器则进入恒压充电模式,这个阶段充电电压恒定为4.2V,充电电流则越来越小(慢慢充满了,电流肯定变小~)。当充电电流小于100mA时,就判断电池充满,切断充电电路。这一阶段的特性,也可以解释为什么手机指示充满电后,拔出USB线再插进去,手机又显示继续充电。 需要说一下的是:以上的充电是针对于单节锂电池的充电过程,目前的合格锂电池充放电保护板都是这样子工作的。 电瓶车的电瓶一般有铅酸LEOCH理士蓄电池和锂电池两种。这些电瓶都是由若干的电池成组而成的(铅酸LEOCH理士蓄电池类型的由6个或者8个串并联组成;锂电池类型的则由若干个锂电池串并联组成)。而涉及到电池组的充电方式,这里又有的一个大问题了,就是电池均衡问题。关于电池均衡问题,我在这里不再详说,百度一下就可以了。我只能说目前的绝大多数电瓶车电池都没有电池均衡管理,这个导致了电池组的寿命远远不如单个电池的寿命,这也解释了为什么电瓶车的电池不耐用,一年左右就报废了~~~也解释了当前电动汽车发展的困境就是电池成组技术的限制。 简单来说结论就是:快速充电是指充电电流大于0.1C的充电方式,这种充电方式对于单个锂电池来说,对寿命与稳定性等的影响非常小;如果对于电瓶车电池组来说的话,快充就是用时间换取电池寿命的一种行为。理士(LEOCH)CTF-300铅酸免维护蓄电池船舶储能用 ***要说的是:使用标配充电器对电瓶车充电没问题;对于那些打着10分钟充满电的充电站来说,就要注意了,使用这些充电站大大影响电池寿命。 对于电池组来说,电池均衡意义更重要。快充储能电池是太阳能光伏发电系统不可缺少存储能电能部件,其主要功能是存储光伏发电系统的电能,并在日照量不足,夜间以及应急状态下为负载供电。常用的储能电池有铅酸LEOCH理士蓄电池,碱性LEOCH理士蓄电池,锂电池,超级电容,它们分别应用于不同场合或者产品中,目前应用***是铅酸LEOCH理士蓄电池,从19世纪50年代)开发出来至今,已经有160余年的历史,目前衍生出来很多种类,如富液铅酸电池、阀控密封铅酸电池、胶体电池,铅碳电池等。发展快的是锂电池,目前主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池(镍钴锰酸锂LiNiCoMn)。
1、铅酸LEOCH理士蓄电池工作原理,基本结构
铅酸电池是用铅和化铅作为电池负极和正极活性物质,以稀硫酸为电解质的化学储能装置,具有电能转换效***、循环寿命长、端电压高、安全性强、、安装维护简单等特点,目前是各类储能、应急供电、启动装置中的化学电源。铅酸电池的主要构成包括:1)极板:正负极板均是以特殊的合金板栅涂敷上活性物质所得,极板在充放电时存储和释放能量,确保电池的容量和性能可靠;隔板:是置放于电池正负极中间的一个隔离介质,防止电池正负极直接接触而短路的装置,不同类型的铅酸电池隔板材质不同,阀控类电池电解液:铅酸电池的电解液是用蒸馏水配制的稀硫酸,电解液在充放电时起到在正负极间传输离子的作用,电解液必须要没有杂质;容器(电池壳盖):电池包覆的容器,电解液和极板均在容器内,主要起支撑作用,防止内部物质外溢,外部物质进入内部结构污染电池。铅酸LEOCH理士蓄电池的种类
铅酸电池的工作原理就是通过电化学反应,电能和化学能之间相互转化,电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种LEOCH理士蓄电池。英语:Lead-acidbattery 。放电状态下,正极主要成分为化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。种类较多,应用在光伏储能系统中,比较多的有三种,富液型铅酸LEOCH理士蓄电池(FLA,floodedlead-acid),阀控式密封铅酸LEOCH理士蓄电池VRLA(Valve-RegulatedLead Acid Battery),铅碳LEOCH理士蓄电池等等。
富液型铅酸LEOCH理士蓄电池铅酸电池的电解液中的硫酸直接参与电池充放电反应过程,传统铅酸电池中,电池槽内除去极板、隔板及其他固体组装部件的剩余空间完全充满硫酸电解液,电解液处于富余过量状态,故被称为“富液式”电池,电池极板完全浸泡在硫酸电解液中。富液式LEOCH理士蓄电池顶部有一个能够通气而又能够阻挡液体溅出的盖子,在使用过程中由于水分的蒸发和分解损失,需要定期将盖子打开补加蒸馏水及调整电解液密度,习惯上被称为“开口式”LEOCH理士蓄电池。富液型铅酸LEOCH理士蓄电池特点是价格便宜,寿命长,缺点是需要经常维护。
铅碳电池
铅炭电池是一种电容型铅酸电池,是从传统的铅酸电池演进出来的技术,它是在铅酸电池的负极中加入了活性炭,能够***提高铅酸电池的寿命。铅碳电池是一种新型的超级电池,是将铅酸电池和超级电容器两者合一:既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点,也发挥了铅酸电池的比能量优势,且拥有非常好的充放电性能。由于加了碳(石墨烯),阻止了负极硫酸盐化现象,改善了过去电池失效的一个因素,更延长了电池寿命。铅炭电池的度电成本可低至0.5元/kWh,在规模化生产的基础上,铅炭电池甚至有望将度电成本降至0.4元以下。铅炭电池是铅酸LEOCH理士蓄电池领域进的技术,也是新能源储能行业的发展重点,具有非常广阔的应用前景。储能电池技术是制约新能源储能产业发展的关键技术之一。光伏电站储能、风电储能和电网调峰等储能领域,要求电池具有功率密度较大,循环寿命长和价格较低等特点。铅酸LEOCH理士蓄电池组管理铅酸LEOCH理士蓄电池一般采用三段式充电模式:阶段快充,恒流充电阶段,以充电器的输出电流对电池快速充电,充电时间取决于电池容量和开始充电时电池状态。***阶段均充,恒压充电阶段,充电器充电电压保持恒定,充入电量继续增加,电池电压缓慢上升,充电电流下降;.第三阶段浮充模式,LEOCH理士蓄电池基本充满,充电电流下降到低于浮充转换电流,充电电压降低到浮充电压。
充电电流电池充电电流一般以电池容量C的倍数来表示,举例来讲,如果电池容量C=100Ah,充电电流为0.1C则为0.1×100=10A。铅酸免维护电池的充电电流为0.1C左右,充电电流不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命.
充电电压额定电压为2V的单体电池,一般浮充电压设置为2.2-2.3V。均充电压设置为2.3-2.5V,如果充电电压过高,电池易失水,发热变形,会使电池充电不足,充电电压异常,可能由充电器配置错误引起,或因充电器故障造成。
放电深度DOD depthof discharge
在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的***比称为放电深度(depthofdischarge,DOD)。放电深度的高低电池寿命有很深的关系,放电深度越深,其充电寿命就越短,在使用时应尽量避免深度放电。LEOCH理士蓄电池放电深度在10%~30%上下为浅循环放电;放电深度在40%~70%上下为中等循环放电;放电深度在80%~90%上下的为深循环放电。
一般来说,LEOCH理士蓄电池长期运行的每日放电深度越深,LEOCH理士蓄电池寿命越短,放电深度越浅,LEOCH理士蓄电池寿命越长。浅循环放电有利于延长LEOCH理士蓄电池寿命。LEOCH理士蓄电池浅循环运行,有两个明显的优点:,LEOCH理士蓄电池一般有较长的循环寿命;***,LEOCH理士蓄电池经常保有较多的备用安时容量,使光伏系统的供电***率更高。根据实际运行经验,较为适中的放电深度是60%到70%。LEOCH理士蓄电池的检查
新的理士蓄电池投进使用后,必须定期地进行充电和放电。充电的目的是使理士蓄电池贮存电能及时地恢复容量,以满足用电设备的需要。放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数,及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池充电和放电状况的好坏,将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。目前对理士蓄电池充电的方法很多,选择科学公道的充电方法将会大大进步蓄电池的维护效果。
1江苏理士蓄电池常用的充电方法
1)恒定电流充电法
在充电过程中充电电流始终保持不变,叫做恒定电流充电法,简称恒流充电法或等流充电法。在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高,充电电流逐渐下降,为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小,充电过程必须逐渐升高电源电压,以维持充电电流始终不变,这对于充电设备的自动化程度要求较高,一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法,在蓄电池Zui大答应的充电电流情况下,充电电流越大,充电时间就可以缩短。若从时间上考虑,采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变,这时由于大部分电流用于电解水上,电解液出气泡过多而显沸腾状,这不仅消耗电能,轻易使极板上活性物质大量脱落,温升过高,造成极板弯曲,容量迅速下降而提前报废。这种充电方法很少采用。
2)恒定电压充电法
在充电过程中,充电电压始终保持不变,叫做恒定电压充电法,简称恒压充电法或等压充电法。由于恒压充电开始至后期,电源电压始终保持一定,在充电开始时充电电流相当大,大大超过正常充电电流值。但随着充电的进行,蓄电池端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。当蓄电池端电压和充电电压相等时,充电电流减至Zui小甚至为零。采用恒压充电法的优点在于,可以避免充电后期充电电流过大而造成极板活性物质脱落和电能的损失。但其缺点是,在刚开始充电时,充电电流过大,电极活性物质体积变化收缩太快,影响活性物质的机械强度,致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小,使极板深处的活性物质得不到充电反应,形成长期充电不足,影响蓄电池的使用寿命。这种充电方法一般只适用于无配电设备或充电设备较简陋的特殊场合,如汽车上蓄电池的充电,1号至5号干电池式的小蓄电池的充电均采用等压充电法。采用等压充电法给蓄电池充电时,所需电源电压:酸性蓄电池每个单体电池为2.4~2.8V左右,碱性蓄电池每个单体电池为1.6~2.0V左右。
3)有固定电阻的恒定电压充电
为补救恒定电压充电的缺点而采用的一种方法。即在充电电源与电池之间串联一电阻,这样充电初期的电流可以调整。但有时Zui大充电电流受到限制,随充电过程的进行,蓄电池电压逐渐上升,电流却几乎成为直线衰减。有时使用两个电阻值,约在2.4V时,从低电阻转换到高电阻,以减少出气。
4)阶段等流充电法
综合恒流和恒压充电法的特点,蓄电池在充电初期用较大的电流,经过一段时间改用较小的电流,至充电后期改用更小的电流,即不同阶段内以不同的电流进行恒流充电的方法,叫做阶段恒流充电法。阶段恒流充电法,一般可分为两个阶段进行,也可分为多个阶段进行。
阶段等流充电法所需充电时间短,充电效果也好。由于充电后期改用较小电流充电,这样减少了气泡对极板活性物质的冲洗,减少了活性物质的脱落。这种充电法能延长蓄电池使用寿命,并节省电能,充电又彻底,是当前常用的一种充电方法。一般蓄电池阶段以10h率电流进行充电,第二阶段以20h率电流进行充电。各阶段充电时间的是非,各种蓄电池的具体要求和标准不一样。
5)浮充电法
间歇使用的蓄电池或仅在交流电停电时才使用的蓄电池,其充电方式为浮充电式。一些特殊场合使用的固定型蓄电池一般均采用浮充电方法对蓄电池进行充电。浮充电法的优点主要在于能减少蓄电池的析气率,并可防止过充电,由于蓄电池同直流电源并联供电,用电设备大电流用电时,蓄电池瞬时输出大电流,这有助于镇静电源系统的电压,使用电设备用电正常。浮充电法的缺点是个别蓄电池充电不均衡和充不足电,需要进行定期的均衡充电。
2 江苏理士蓄电池的快速充电方法
1)定电流定周期快速充电法
这种方法的特点是,以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电,两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行往极化,以进步蓄电池的充电接受能力。在充电过程中,充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状态的影响。它是一种开环式脉冲充电。这种充电方法易使蓄电池布满容量,但假如不增加防止过充电的保护装置,轻易造成强烈的过充电,影响蓄电池的使用寿命。在这种充电方法中,固然整个充电过程均加有往极化措施,这种固定的往极化措施,难于适合充电全过程的要求。
2)定电流定出气率脉冲充电放电往极化快速充电法
这种充电方法的特点是:在整个充电过程中,充电电流脉冲的幅值和蓄电池的出气率始终保持不变。充电过程初期,充电电流略低于蓄电池的初始接受电流。在充电过程中,由于蓄电池可接受的电流逐渐减小,经过一段时间后,充电电流将超过蓄电池的可接受电流,蓄电池内将产生较多的气体,出气率明显增加。此时,气体检测元件能够及时发出控制信号,迫使蓄电池停止充电,进行短时放电。这样蓄电池内部的极化作用很快消失,出气率可以始终保持在较低的预定值内。目前,国外有这样的方案。国内因缺少气体敏感元件,对这种方法很少研究。
3)定电流定电压脉冲充电放电往极化快速充电法
这种充电方法的特点是,以恒定大电流充电,待充到一定电压(相当于蓄电池出气点的电压)时,停止充电并进行大电流(或小电流)放电往极化,再以恒定大电流充电,依此,充放电过程交替地进行。放电脉冲的频率随充人电量的增加而增加,充电脉冲的宽度随充人电量的增加而减少。当充电量和放电量基本相等时,表示蓄电池已布满电,立即结束充电。
根据这种方法,国内外都有多种方案来实现蓄电池快速充电。这种方法,充电初期无往极化措施。在加有往极化措施后充电脉冲宽度不断减小,使得充电电流均匀值下降较快,延长了充电时间。
4)定电流提升电压脉冲充电放电往极化快速充电法
这种方法是定电流定电压脉冲充电放电往极化快速充电方法的改进。它是以恒定电流(如IC)充电,当蓄电池电压达到充电出气点电压后(单格电池电压2.35~2.5V)时,停止充电并进行放电(如放电电流2~3C,脉冲宽度为1ms),再充电……。从加有放电往极化脉冲以后,用积分器件门路形跟踪调高充电控制电压(提升出气点电压),以加快充电速度和进步布满程度。其它和定电流定电压法相同。
5)定电压定频率脉冲充电放电往极化快速充电法
这种方法的特点是,充电脉冲的电压幅值保持恒定,随着充电过程的进行,蓄电池电动势逐渐上升,充电电流幅值逐渐减小,充电脉冲电流的频率恒定,在两个充电脉冲之间加有放电往极化脉冲。
6)端电压和充放电频率选择脉冲充电放电往极化快速充电法
这种方法的特点是,根据蓄电池充电过程中的极化情况选择充放电脉冲的频率,并在充电后期将蓄电池端电压限定在预选的数值,使出气率限制在一定的容许值。
7)适应全过程往极化脉冲充电放电往极化快速充电法
这种方法的特点是,在充电全过程都适时加有往极化的放电脉冲,在放电脉冲后充电电流恢复之前,均进行往极化效果检测,达到一定往极化效果再转回充电,否则进行往极化放电,直至达到往极化要求的效果才转回充电,这样,可使往极措施适应全过程。这种方案能有效地将气体析出量抑制在很小的数值内。