Анализ повреждения зарядного устройства

Электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе так же важен, как кровь в человеческом теле, и если электролит утрачен, это означает, что аккумулятор пришел в негодность. Электролит состоит из разбавленной серной кислоты и воды. В процессе зарядки сложно избежать потери воды, и в зависимости от режима зарядки, потери воды также различаются. При обычном трехэтапном режиме зарядки потери воды во время зарядки более чем в два раза выше, чем при импульсном режиме Коллин! Помимо естественного срока службы батареи, существует также срок службы, связанный с потерей воды: когда одиночная батарея теряет более 90 граммов воды, батарея становится непригодной. При комнатной температуре (25 ° При этом, потери воды обычного зарядного устройства составляют около 0.25 грамма, в то время как импульсный Colin теряет 0.12 грамма. При высоких температурах (35 ° С), потери воды обычного зарядного устройства составляют 0.5 граммов, в то время как импульсный Colin теряет 0.23 грамма. Согласно этим расчетам, обычное зарядное устройство высохнет после 250 циклов, а импульсный Colin высохнет после 600 циклов. В результате импульсный Collin может увеличить срок службы батареи более чем вдвое.

① потери воды ② Вулканизация ③ несоответствие ④ термический выброс (наполненный барабан)

Первые два случая (1) и (2) составляют 97% повреждений аккумуляторов на рынке.

(1) Анализ ① : Основные причины потери воды в свинцово-кислотных батареях

зарядное устройство для электромобиля

Электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе так же важен, как кровь в человеческом теле, и если электролит утрачен, это означает, что аккумулятор пришел в негодность. Электролит состоит из разбавленной серной кислоты и воды. В процессе зарядки сложно избежать потери воды, и в зависимости от режима зарядки, потери воды также различаются. При обычном трехэтапном режиме зарядки потери воды во время зарядки более чем в два раза выше, чем при импульсном режиме Коллин! Помимо естественного срока службы батареи, существует также срок службы, связанный с потерей воды: когда одиночная батарея теряет более 90 граммов воды, батарея становится непригодной. При комнатной температуре (25 ° При этом, потери воды обычного зарядного устройства составляют около 0.25 грамма, в то время как импульсный Colin теряет 0.12 грамма. При высоких температурах (35 ° С), потери воды обычного зарядного устройства составляют 0.5 граммов, в то время как импульсный Colin теряет 0.23 грамма. Согласно этим расчетам, обычное зарядное устройство высохнет после 250 циклов, а импульсный Colin высохнет после 600 циклов. В результате импульсный Collin может увеличить срок службы батареи более чем вдвое.

Основная проблема свинцово-кислотных батарей при зарядке - это выделение газов.

Согласно исследованию причин и закономерностей выделения газов при зарядке свинцово-кислотных батарей американским ученым Дж.А.Масом, для достижения очень низкой скорости выделения газов, свинцово-кислотные батареи могут принимать кривую зарядного тока следующим образом:

Формула для кривой критической газообразования: I=I0e-at %h^2

В процессе зарядки ток зарядки превышает часть кривой критического газообразования, что может привести только к электролитическому разложению воды в батарее с образованием газа и повышением температуры, не увеличивая емкость батареи.

① На этапе зарядки постоянным током ток зарядки остается постоянным, количество поданного электричества быстро возрастает, а напряжение повышается;

На этапе зарядки постоянным напряжением зарядное напряжение остается постоянным, количество поданного электричества продолжает расти, а ток зарядки уменьшается;

③ Батарея полностью заряжена, ток падает ниже тока преобразования в режим плавающей зарядки, и зарядное напряжение уменьшается до напряжения плавающей зарядки;

(4) В течение фазы плавающей зарядки зарядное напряжение остается на уровне плавающего напряжения;

Обычный трехэтапный процесс зарядки включает постоянный ток зарядки, который主要用于 учитывает более удобное проектирование схемы, а не для достижения наилучших характеристик аккумулятора.

На поздней стадии зарядки постоянным током и ранней стадии зарядки постоянным напряжением (теневая область) ток превышает критическую кривую газообразования, что вызывает газообразование в батарее и приводит к снижению срока службы.

Превышение критической кривой газообразования вызывает только выделение газа и повышение температуры аккумулятора, не преобразуя это в энергию батареи, что снижает эффективность зарядки.

(2) Анализ ② : причина сернистости свинцово-кислотного аккумулятора

Длительное хранение аккумулятора, длительная перезарядка и недозарядка в процессе зарядки, а также разрядка большими токами при использовании могут легко вызвать сернистость аккумулятора. Её внешние проявления: увеличение веса, видимое полное состояние, что мы называем "ложной неисправностью" аккумулятора. Сернистое вещество - сульфат прилипает к пластинам, уменьшая площадь реакции между электролитом и пластинами, что приводит к быстрому снижению ёмкости аккумулятора. Потеря воды усиливает сернистость аккумулятора; сернистость увеличивает потерю воды аккумулятором, легко создавая порочный круг.

Анализ ③ : несбалансированность свинцово-кислотных батарей

Аккумулятор состоит из трех или четырех элементов. Из-за проблем в процессе производства невозможно достичь эффективного баланса каждого аккумулятора, обычные зарядные устройства используют средний ток, так что элемент с меньшей емкостью первым становится полностью заряженным, и возникает перезарядка, при разрядке элемент с меньшей емкостью выходит из строя первым, что приводит к глубокой разрядке. Со временем этот порочный круг замедляет работу всей батареи, что приводит к списанию всего блока. На этапе плавной зарядки трехэтапного зарядного устройства используется малый ток 500mA, его задача — компенсировать зарядку и сделать аккумулятор полностью заряженным. Однако это также вызывает два побочных эффекта: 1. После полной зарядки избыточный ток не прерывается, электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию, происходит расщепление воды, что ускоряет потерю воды; 2. Малый ток зарядки приводит к большому разделению тока, что больше вероятно вызвать дисбаланс батарейного блока.

(4) Анализ ④ : проблема термического пробоя у свинцово-кислотных аккумуляторов

Деформация батареи не происходит внезапно, обычно есть процесс. Когда батарея заряжается до 80% емкости, она входит в зону высоковольтной зарядки. В это время на положительном электроде выделяется кислород, и кислород проходит через отверстие в перегородке к отрицательному электроду, где кислород снова активируется на отрицательном электроде: 2Pb+O2(кислород)=2PbO+Q(тепло); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(тепло). Когда реакция производит тепло, при достижении заряда 90%, скорость образования кислорода увеличивается, отрицательный электрод начинает выделять водород, большое количество газа увеличивает внутреннее давление батареи, превышающее давление клапана, предохранительный клапан открывается, газ уходит, и конечным результатом является потеря воды. 2H2O равно 2H2 ↑ +O2 ↑ . По мере увеличения числа циклов батареи, вода постепенно уменьшается, что приводит к следующим условиям для батареи:

(1) Кислородный "канал" становится гладким, и окисление, вызванное положительным электродом, может легко достигать отрицательного электрода через "канал";

(2) Уменьшается тепловая емкость, тепловая емкость батареи очень велика, после потери воды тепловая емкость батареи значительно снижается, и выделяемое тепло быстро повышает температуру батареи;

(3) Из-за феномена усадки сверхтонкого стекловолоконного сепаратора в аккумуляторе после потери воды, его сцепление с положительными и отрицательными пластинами становится хуже, внутреннее сопротивление увеличивается, а тепло, выделяемое во время процесса заряда и разряда, также возрастает. После вышеуказанного процесса тепло, выделяемое внутри аккумулятора, может рассеиваться только через щель аккумулятора. Если рассеивание тепла меньше, чем выделяемое тепло, температура повышается. По мере повышения температуры, перенапряжение газообразования в аккумуляторе уменьшается, объем газообразования увеличивается, большое количество окисления положительного электрода проходит через "канал", реагирует на поверхности отрицательного электрода, выделяя большое количество тепла, что приводит к быстрому росту температуры, образуя порочный круг, так называемый "термический пробег".