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分析蓄电池达不到设计使用寿命的原因

不同型号的电池混合使用,或者是同型号的新旧电池混合使用危害是很大的。不同的电池因为内部电解质的不同,相应的内阻和电势都会不同。混合使用他们的时候,如果是串接,可能导致内阻小,电势低的电池过度放点,一下耗尽存量,并且产生内部电流超过允许值,迅速老化、报废。这时候电池组中的新电池也会受到拖累,产生连锁反应。如果是并接,会产生电池组内部环流,一方面对外输出减弱,另一方面可能引起电池本身的发热甚至爆炸。即使应急使用,也不要将内部电解质不同的电池混合。比如充电电池和碱性电池混合使用就很危险。
尽管今天铅酸蓄电池在结构设计与使用原材料方面比过去有了很大的改进,性能有了相当大的提高,许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为15~20年以上,但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。拿汽车与摩托车广泛使用的干荷电少维护起动用铅酸蓄电池来说,设计使用寿命为4~5年以上,通过调查发现,很少能达到以上水平,大部份几个月至一年就夭折了,究其原因,我们认为有以下几点: 
 厂家提供的铅酸蓄电池保证使用寿命的技术指标是在环境温度为25℃下给出的。由于单体铅酸蓄电池电压具有温度每上升1℃下降约4mv的特性,那么一个由6个单体电池串联组成的12v蓄电池,25℃时的浮充电压为13.5v;当环境温度降为0℃时,浮充电压应为14.1v;当环境温度升至40℃时,浮充电压应为13.14v。同时铅酸蓄电池还有一个特性,当环境温度一定,充电电压比要求的电压高100mv,充电电流将增大数倍。因此,将导致电池的热失控和过充损坏。当充电电压比要求电压低100mv时,又将使电池充电不足,也会导致电池损坏。另外铅酸蓄电池的容量也和温度有关,大约是温度每降低1℃,容量将下降1%,所以厂家要求铅酸蓄电池的使用者在夏天电池放出额定容量的50%后,冬天放出25%后就应及时充电。
 在上面描述中,我们把eb换成被充电的蓄电池,算出在不同放电深度与环境温度下蓄电池对应的电压。将ea精心设计成不同环境温度下,能按蓄电池充电平衡需要,自动调节输出电压和电流的电源,与之对应连接.*理想化的情况下,电源ea能根据蓄电池在任一环境温度下,能够接受的电流,对电池进行充电,电池充足电后,δe=0、δi=0、ea电源将不再消耗功率。此后,ea只随环境温度的变化,对被充蓄电池提供跟踪平衡补偿,由于蓄电池充电的整个过程*是自动完成的,所以我们称之为自然平衡法。此方法*理想化的情况是:蓄电池在充足电后,ea与被充电的蓄电池eb之间的电压差δe=0,自然也就δi=0。由于ea无功率供给蓄电池(eb),所以蓄电池电解液不可能产生沸腾,也不可能使蓄电池内电解液中的水分解,更不可能使蓄电池内的压力和温度升高,产生安全隐患。因此,该方法提供给蓄电池的是既不会使蓄电池过充电,也不会使蓄电池充电不足,而是更方便、更安全、更可靠的充电。从上面的分析中,我们不难看出,该方法特别适合免维护与少维护铅酸蓄电池的维护性充电,更能适应那些间歇性放电使用的蓄电池日常维护充电,有利于提高蓄电池日常使用中的可靠性、提高蓄电池的使用寿命。影响铅酸蓄电池使用寿命的原因不外乎两个方面:1)铅酸蓄电池在环境温度变化时对其充电设备有苛刻要求。由于过去的充电设备在设计上的缺陷,因此影响了蓄电池的正常使用寿命。2)铅酸蓄电池放电后,由于过去充电设备的使用不方便,致使用户不能及时给电池补充电,其造成的伤害是使电池的寿命大为缩短。研究发现:电池充电过程对电池寿命影响最大,放电过程的影响较少。也就是说,绝大多数的蓄电池不是用坏的,而是“充坏”的。由此可见,一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。
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