分析NPP电池达不到设计使用寿命的原因

分析NPP蓄电池达不到设计使用寿命的原因

尽管今天铅酸NPP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：　

　　1)充电设备的设计不够完善，使用也不方便。　　

　　2)铅酸蓄电池放电后得不到及时的补充充电，特别是过放电对电池造成致命之伤。　　

　　3)少数厂家的产品质量低劣，以次充好。　　

　　以上原因，我们认为第二、三点从技术上讲是比较容易预防和做好的，唯第一点牵涉比较难以解决的技术问题，下面着重谈谈这方面存在的问题。　　

　　2NPP蓄电池的充电技术要求　　

　　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NPP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。　　

　　显然，日常使用中的铅酸蓄电池不可能长期处在25℃的环境中，一日中尚有早、中、晚的温差变化，更何况一年中还有春、夏、秋、冬四季更大的温差，因此目前市面上普遍使用的各种晶闸管整流型、变压器降压整流型、以及一般的开关稳压电源型的铅酸蓄电池充电器。以恒压或恒流方式对电池进行的充电，是无法达到铅酸蓄电池补充充电所需要满足的严格技术要求的。纵观过去所采用的这些对铅酸蓄电池充电的方法，以及根据这些方法开发的铅酸蓄电池充电器。我们不难看出，其技术是不够完善的用这些产品给铅酸蓄电池充电，势必直接影响铅酸蓄电池的使用寿命。同时这些充电器还存在着工作电压适应范围窄、体积大、效率低、安全系数差等问题。　　

分析NPP电池达不到设计使用寿命的原因

　　3自然平衡充电器　　

　　针对以上铅酸NPP蓄电池充电存在的普遍问题，现以用独特的方法和巧妙的设计，研究开发出新的充电器产品，解决了铅酸蓄电池充电存在的复杂技术问题,通过多年实验证实，大大提高了铅酸蓄电池的使用寿命。　　

　　现在简要介绍一下蓄电池充电新法——自然平衡充电法。　　

　　假设有二个电源EA、EB，当电源EA与电源EB处在同一环境温度下，正极和正极相连接，负极与负极相连接，在它们所形成的闭合电路中。存在着如下的关系，如果EA高出EB，EA将向EB提供EA-EB=ΔE的电压，同时将按ΔE的大小，提供一Δi电流向电源EB流通和灌注。当EB吸收EA提供的Δi电流，使EB上升到完全等于EA时(在蓄电池中表现为，NPP蓄电池端电压的上升和电荷存储量的增加)，电源EA将停止向电源EB提供电，,也就是EA=EB,ΔE=0,Δi=0。　　

　　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.完全理想化的情况下，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完全是自动完成的，所以我们称之为自然平衡法。

对铅酸蓄电池而言，内部温度对其性能有很大影响，因为在充放电过程中其内部存在“氧循环”，产生的额外热量会使温度上升，因而影响更大，因此在判断山特蓄电池的性能时，要充分考虑温度的影响。当温度上升时，电解液的运动速度增大，获得动能增加，因此渗透力加强，电解液电阻减小，电化学反应增强，这些都使蓄电池容量增大。当温度降低时，电解液的粘度增大，使离子运动受到较大阻力，扩散能力降低，渗入极板内部困难，活性物质深处由于酸的缺乏而得不到充分利用，导致容量下降。其次是电解液电阻随温度下降而增加，结果电池内阻增加，电压降增大，从而容量下降。温度变化1℃时NPP蓄电池容量的变化量称为容量的温度系数。

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