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首頁 > 密閉鉛蓄電池技術手冊 > 各項特性

   
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密閉鉛蓄電池技術手冊
 技術手冊 - PE/PX/PXL/TEV 系列
 
5. 小型閥控式(密封式)鉛酸蓄電池的各項特性

5.1 殘餘容量的推定
鉛酸蓄電池,可依據電解液的比重測定了解殘餘容量,但是小型閥控式(密封式)鉛酸蓄電池,因被安全弁給密封住而無法測定電解液比重。但是,透過測定開路電壓(充電後24小時或放電後10分鐘以上測定)可以知道大概的殘存容量(圖6)。

 

5.2 放電特性
  1. 容量與放電的關係
    蓄電池的容量(Ah)為放電電流(A)與負載到放電終止電壓為止的時間(h)乘積來表示。放電電流的大小,是依據放電率而變化。下一頁圖7~圖8是各系列電池0.05CA~3CA(PX/TPH/PXL/TEV系列則到6CA為止)所展現的放電特性。在此,C表示定格容量的數值(電池標示容量),而CA表示放電電流。
    以12V、7.2Ah電池當作範例表示:
    (例)0.05CA=0.05×7.2=0.36A 3CA=3×7.2=21.6A
    放電電流變大的話,使得電解液的擴散速度追不上反應速度,則容量會低減。

  2. 周圍温度與容量的關係
    上述電解液的擴散速度也會受周圍温度影響。換句話說,在低温時電解液的擴散會變差,容量低減。其關係在圖9~圖10來表示。

  3. 最大放電電流
    PE/PX/TPH/PXL系列的鉛酸蓄電池,最大的放電電流在15CA,5秒以下放電可以容許。連續放電的話,6CA的放電電流可以接受。但是在使用連接線和端子時,最大放電電流被限制如表2。

表2 容許最大放電電流
表3 針對放電電流之放電終止電壓的標準值
* 注(1):C表示定格容量的數值
* 注(2):表3的電壓表示各極的值,電池的終止電壓為極數乘上電壓。

4.

放電終止電壓
  放電的終止電壓設定較低時,因為放電後反應生成物的體積變化增大,對活物質結構造成的影響也會變大。在放電過程中,建議在適當終止電壓中斷放電,對極板強度與電池壽命都會有益處。針對各放電電流的標準放電終止電壓在表3表示。放電到比此表數值低的電壓會變成過放電。
圖7 各率放電特性(PE)
圖8 各率放電特性(PX/TPH/PXL/TEV)

圖9 周圍温度與放電量的關係(PE)

圖10 周圍温度與放電量的關係(PX/TPH/PXL/TEV)
 
5.3 充電特性
  • PORTALAC系列電池,不論是使用於備用電源(浮充或微小電流充電)和循環使用,都建議以限制電流的定電壓充電方式進行充電。
    所謂的備用電源使用方式,是指利用浮充充電或微小電流充電,在緊急時當作備用電源,讓蓄電池隨時保時充電狀態的使用方法。為了防止過充電,因而採用較低的充電電壓。
    另外所謂循環使用方式,對負載供給(放電)電源之後,隨即進行充電的反覆使用方法。為了讓充電僅可能的在短時間內完成,而採用比較高的充電電壓。具體的各個相關充電條件,請參考第17頁「”PORTALAC”系列的充電」。備用電源使用及循環使用之一般充電特性(實際測試一例),在圖11表示。
 
5.4 保存特性
蓄電池內部保有的電能並非供給給外部負荷,而是蓄電池內部化學反應而消耗的現象稱之為自行放電。
PORTALAC系列電池,因為在格子合金並非使用可促成上述的自行放電的金屬,所以自行放電量極少。即使長時間放置、間斷性使用,硫酸鉛結晶產生的現象也不容易發生,這是PORTALAC系列電池之特點。
  1. 自行放電率與温度的關係
    充電狀態下放置6個月時,每日的平均自行放電率約0.1%(25℃),為普通鉛酸蓄電池的1/3~1/4。
    自行放電率受温度的影響很大。每日的自行放電量與温度的關係如圖12所示。此外,對於各環境温度的放置時間與殘存容量間的關係如圖13所示。


  2. 放置期間中的温度與回復容量的關係
    “PORTALAC” 如同上述,有耐長期放置之特長。但是過度的長時間放置,即使充電也無法完全恢復。放置期間與温度的關係如圖14所示。

 
 
 
 
5.5 壽命特性
蓄電池於使用中會逐漸劣化,容量慢慢衰退,即使充電也不會完全回復,直到壽命終了。
(※壽命的定義:小型閥控式鉛蓄電池的容量下降至初期容量之1/2稱之)
  1. 循環使用的壽命特性
    (a) 放電深度的影響
    圖15~16所表示的是,當循環使用的放電深度不同時的壽命特性。放電深度越深則循環壽命次數會減少。所以,針對相同負荷,越是使用容量較大的電池,對於壽命越是有利。
    (b) 過充電量的影響
    在循環使用過程中的過充電量會促進正極格子的腐蝕,產生早期容量低落。充電量為放電量105~110%較為適當,此時以定時器等切斷充電,請不要讓充電繼續。無法做定時切斷的時候,請洽本公司詢問。


  2. 備用電源使用的壽命特性
    PORTALAC系列的一般的浮充壽命特性如圖16~18所示。此特性以0.25CA放電作評價。
    浮充使用的壽命,會依周圍温度、放電電流、放電回數、充電電壓及放置時間而變化。詳如以下所示:

    (a) 周圍温度對壽命的影響
    周圍温度變高則會促進正極格子的腐蝕,而通過電槽壁穿透的水蒸氣會增加電池內阻讓壽命有縮短的傾向。所以使用時的環境温度請務必注意。周圍温度與壽命的關係以圖16~18表示。

    (b) 放電電流對壽命的影響
    浮充使用的壽命,會因為使用的負荷電流而變化。負荷電流在0.25~3CA對壽命的影響如圖19所示。請充分了解您所使用的系統其負荷電流與壽命的關係。

    (c) 充電電壓對壽命的影響
    充電電壓與壽命的關係如圖20~圖21所示。理想設定電壓在2.25~2.30V/cell,較高的電壓則充電電流變大,加速正極格子的腐蝕,壽命變短。較低的電壓則變成充電不足。

    (d) 放電次數對壽命的影響
    一般在表示浮充使用的期待壽命,是以放電次數10次/年以下的條件,若放電次數在此之上時,則壽命會受影響。其關係如圖22所示。

    (e) 放置對壽命的影響
    放置期間過長,則之後的使用無法得到100%的壽命。其關係如圖23所示。


5.6 耐過放電特性
此系列的蓄電池,針對耐過放電有幾項技術的導入,所以與其它的鉛酸蓄電池比較,擁有較優的耐過放電特性。以定電阻短路接續24個小時,然後開路狀態放置1個月的重複過放電特性,如以圖24表示。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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