蓄电池工作特性容量充放电方法

2007.5.23教学目的要求：通过学习掌握蓄电池的电动势、内阻、工作特性、容量、充电设备及方法、充电工艺、注意事项等知识点。教学重点、难点：蓄电池的工作特性蓄电池的充电方法单元二蓄电池的充放电2007.5.23单元二蓄电池的充放电•一、电动势和内阻•二、蓄电池的工作特性•三、蓄电池的充电设备•四、蓄电池的充电方法•五、蓄电池的充电连接方法•六、蓄电池的充电工艺2007.5.23一、电动势和内阻1)、静止电动势：指蓄电池静止状态下正负极板间的电位差，其值取决于电解液的密度和温度。Ej=0.85+ρ25ρ25为25度时的电解液密度。（注：静止电动势不等于电池的电动势）2)、内阻：包括极板内阻、隔板内阻、电解液电阻、联条和极柱电阻。电解液电阻与电解液密度和温度有关。蓄电池内阻越小，输出电流越大；放电电流越大，越能满足起动的需要。2007.5.23电解液电阻与密度的关系曲线2007.5.23二、蓄电池的工作特性1、蓄电池的放电特性2、蓄电池的充电特性2007.5.231、蓄电池的放电特性定义：指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压和电解液相对密度随时间而变化的规律。第一阶段：开始放电阶段，电压下降较快。第二阶段：相对稳定阶段，电压缓慢下降。第三阶段：迅速下降阶段，放电终了，密度迅速下降，端电压也急剧下降。2007.5.23恒流放电特性曲线2007.5.23放电终了的特征：1）单格电压放电至终止电压（1.75V）2）电解液密度降至最小许可值（约1.11g/cm3）蓄电池允许的放电终止电压与放电电流强度有关，放电电流越大，则放完电的时间越短，而允许的放电终止电压越低。2007.5.232、蓄电池的充电特性定义：指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压与电解液相对密度随时间而变化的规律。第一阶段：开始充电阶段，端电压迅速上升。第二阶段：稳定上升阶段，端电压随电解液密度上升而相应提高。第三阶段：迅速上升阶段，水电解产生的H以离子状态和极板之间产生附加电阻，将形成沸腾现象。第四阶段：充电停止后，端电压逐渐下降至静止电动势。2007.5.23蓄电池恒流特性曲线2007.5.23充电终了的特征：1）蓄电池内产生大量气泡，即出现沸腾现象（电解水2H2O=2H2+O2）。2）端电压上升到最大值（2.7V），且2h内不再增加。3）电解液密度上升到最大值，且2-3h内不再增加。2007.5.23三、蓄电池的充电设备1、组成：交流电源、整流器。2、车上的充电设备为交流发电机充电专用设备：（1）可控硅整流充电机（2）晶闸管整流充电机（3）脉冲快速充电机（4）智能充电机2007.5.23可控硅整流充电机2007.5.23晶闸管整流充电机2007.5.23脉冲快速充电机2007.5.23智能充电机2007.5.23四、蓄电池的充电方法1．恒流充电•在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。•恒流充电的优点为：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。•恒流充电的缺点是：充电时间长，且需要经常调整充电电流。2007.5.232．恒压充电•在充电过程中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。•恒压充电的优点为：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升，而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。四、蓄电池的充电方法2007.5.23恒压充电的缺点是：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。对于就车使用的蓄电池，为了防止其产生硫化故障，必须定期（每两个月）拆下用改进恒流充电的方法充电一次。四、蓄电池的充电方法2007.5.23恒压充电曲线2007.5.233．改进恒流充电法两阶段充电法，在第一阶段用较大电流充电，当单格电池电压升到2.4V，电解液开始产生气泡，将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电，直到蓄电池完全充足电为止。2007.5.23改进恒流充电的优点为：可减少活性物质脱落，又能保证蓄电池充满电，改进恒流充电是蓄电池常规充电方法，完成一次初充电需60～70小时，补充充电需20小时。改进恒流充电的缺点是：充电电流需经常调整.2007.5.234．脉冲快速充电快速充电的基本方法（1）脉冲快速充电以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。（2）智能快速充电利用单片机的智能功能，控制充电电流按照最佳充电电流变化而实现快速充电的方法。2007.5.23五、蓄电池的充电连接方法•定流充电常采用串联法注意：尽可能同等容量电池串联•定压充电常采用并联法各串联电池电压应相等，但型号、容量和放电程度可以不同。2007.5.23六、蓄电池的充电工艺1．初充电对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。初充电的特点：充电电流小，充电时间长，必须彻底充足。2007.5.23初充电的程序：(1）加注电解液密度符合厂家规定，液面高度符合要求。（2）选择充电电流改进恒流法IC1=C20/15IC2=C20/30（3）连接蓄电池（4）充电过程中应注意问题①旋开加液孔；②观察充电电流，及时调整；③每隔2-3h应测量一次电压和密度，及时转为第二阶段；经常测量温度，控制不得高于45℃；（5）调整电解液密度六、蓄电池的充电工艺2007.5.23补充充电需补充充电情况：（1）启动无力时（非机械故障）；（2）前照灯灯光暗淡，表示电力不足时；（3）电解液密度下降到1.20g/cm3以下时；（4）冬季放电超过25%，夏季放电超过50%。补充充电与初充电的不同点：（1）充电前不需要加注电解液；（2）蓄电池补充充电电流的选择；IC1=C20/10（A）IC2=C20/20（A）（3）充电时间约为13～16h。蓄电池使用后的充电2007.5.23间歇过充电•间歇过充电是避免使用中极板硫化的一种预防性充电。一般应每隔3个月进行一次。•充电方法是先按补充充电方式充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流进行过充电，直至充足电为止。蓄电池使用后的充电