鉛酸蓄電池的充電方法是一個很籠統的說法;不同型別的鉛酸蓄電池、不同應用場景、不同的放電深度,都有不同的充電方法。
鉛酸蓄電池有許多種類,目前應用最廣泛的有閥控式密閉蓄電池(常說的AGM電池即指這一類),閥控式密閉膠體蓄電池(一般簡稱為膠體或GEL電池),富液蓄電池三種;當然也有OPzV,OPzS,卷繞式等市場佔有率較低的,則不在此文介紹之列。
根據應用場景,則有汽車啟動,通訊,電力,電動腳踏車和電動車等。
所謂的放電深度,就是放出的電量佔蓄電池額定容量的百分比。例如,一節100安時的蓄電池,放出來30安時的電量,放電深度就是30/100=30%DOD,其中DOD即depth of discharge是放電深度的縮寫。
此外,常見的鉛酸蓄電池的額定電壓是12V,也有2V和6V的,4V和16V的則比較少見。這是因為鉛酸蓄電池的每個cell或者叫單元的額定電壓是2V,為了獲得更高的電壓,常把多個單元串聯起來做成一隻,將6個單元串聯成一隻,就是12V,以此類推。
本文對常見鉛酸蓄電池的在25℃常溫下進行充電的方法進行分門別類的簡述。
工具/原料
充電器或充電機
直流電壓表
直流電流表
計時器
方法/步驟
1
確定電池或電池組的額定電壓和額定容量。額定電壓用來確定充電電壓,額定容量用來確定充電電流。
關於電壓:最簡單的辦法是從標籤上讀出來;例如下圖一中顯示的CSB蓄電池的額定電壓就是12V。
如果標籤磨損或者根本沒有標籤,可以從排氣孔或者安全閥的數量上來判斷,排氣孔是位於電池頂端的可以開啟或可以開合的圓孔。可以肯定的說,目前所有的鉛酸蓄電池都有排氣孔。每個排氣孔代表一個單元即2V,因此,另一張圖中所示電池的總電壓就是24V,因為它有12個排氣孔。
關於容量:也可以從標籤上讀出來或者算出來;一般來說,標籤上會標明電池的額定電壓,如圖三PNP電池即標明為65Ah,但UPS電池通常是以W來表示的,如圖一即顯示34W,對這類電池,容量的簡便的計算方法是瓦數除以四,即8.5Ah;但遇到像圖二這種,就沒辦法了,只能根據體積或者重要來估計了,而且誤差較大,一般來說,12V100Ah的AGM電池重30~35千克,所以,圖二的蓄電池如果重500千克,可以算出來它的容量大約為700Ah。
2
如果你只需要使用該文所介紹的方法充一次電,該步驟可以跳過;如果你需要長期使用,建議認真執行這一步,即確定蓄電池100%充滿電時的開路電壓,行業術語叫100%SOC(stage of charge,荷電狀態)時的OCV(open circuit voltage,開路電壓)。
得知該數值的方法有多種:
一,使用直流電壓表測量充滿電後並已經靜置一小時以上的電池的電壓,直接得到;
二,從檔案中獲取;該數值不會印在電池標籤上,但通常可以從廠商的操作指導或者MSDS中得到;
三,對於富液電池,也可以透過測試充滿電時的電池的電解液的密度而獲得;方法是OCV=SG+0.84,例如,電解液的密度是1.35g/mL,則電池的開路電壓OCV=1.35+0.84=2.19V,如下圖所示。
獲得電池充滿電時的電壓很重要,可以用來檢驗電池是否充滿電、確定電池的帶電量或者說放電深度等。
3
確定充電電壓。
充電電壓分為浮充電壓、均充電壓、快充電壓等。一般來說,浮充電壓為日常浮充使用,最低;均充為放電後再充電時使用,較高;快充為應急場景下迅速充滿電的電壓,最高,不常用。
本文中所說的充電電壓為均充電壓。
有的蓄電池的標籤上會標明充電電壓,而且會分為浮充和均充,例如上圖一中所示,浮充電壓為13.5V~13.8V,均充電壓為14.4V~15.0V;這樣就比較簡單了,直接使用均充電壓充電即可,可以選用比較安全的中間值或最小值。均充電壓的最高值可以認為是快充電壓,通常認為對電池有一定的傷害。
如果電池上沒有標出充電電壓,可以根據電池充滿電時的開路電壓OCV估算合理的均充電壓,一般來說,12V蓄電池充滿電時的開路電壓加1~1.5V為合理的均充電壓。其它額定電壓的電池以此類推。
如果不知道電池充滿電時的開路電壓,可以偶爾以2.4VPC的電壓進行盲充,但比較難以判斷電池何時充滿,可能會有過充電,對電池造成一定的傷害。所謂2.4VPC,即2.4V/cell,每個單元2.4V,如果是12個單元,如上圖二所示,則均充電壓可以為28.8V
4
確定充電電流。
充電電流和電池的額定容量有關。一般為0.1C~0.4C,即額定容量的十分之一到十分之四。
如果是100Ah的電池,則為10A~40A。可以透過直流電流表即鉗形表進行測量。
當然了,目前市場上有些技術先進的廠家採用薄極板技術,已經將充電電流提高至1C了,即數值上等於額定容量。這種大電流充電方法將大大縮短充電時間,只是這類高階電池還不夠普及,本文中仍然採用常用的0.1C~0.4C法。
鉛酸蓄電池的充電方法是一個很籠統的說法;不同型別的鉛酸蓄電池、不同應用場景、不同的放電深度,都有不同的充電方法。
鉛酸蓄電池有許多種類,目前應用最廣泛的有閥控式密閉蓄電池(常說的AGM電池即指這一類),閥控式密閉膠體蓄電池(一般簡稱為膠體或GEL電池),富液蓄電池三種;當然也有OPzV,OPzS,卷繞式等市場佔有率較低的,則不在此文介紹之列。
根據應用場景,則有汽車啟動,通訊,電力,電動腳踏車和電動車等。
所謂的放電深度,就是放出的電量佔蓄電池額定容量的百分比。例如,一節100安時的蓄電池,放出來30安時的電量,放電深度就是30/100=30%DOD,其中DOD即depth of discharge是放電深度的縮寫。
此外,常見的鉛酸蓄電池的額定電壓是12V,也有2V和6V的,4V和16V的則比較少見。這是因為鉛酸蓄電池的每個cell或者叫單元的額定電壓是2V,為了獲得更高的電壓,常把多個單元串聯起來做成一隻,將6個單元串聯成一隻,就是12V,以此類推。
本文對常見鉛酸蓄電池的在25℃常溫下進行充電的方法進行分門別類的簡述。
工具/原料
充電器或充電機
直流電壓表
直流電流表
計時器
方法/步驟
1
確定電池或電池組的額定電壓和額定容量。額定電壓用來確定充電電壓,額定容量用來確定充電電流。
關於電壓:最簡單的辦法是從標籤上讀出來;例如下圖一中顯示的CSB蓄電池的額定電壓就是12V。
如果標籤磨損或者根本沒有標籤,可以從排氣孔或者安全閥的數量上來判斷,排氣孔是位於電池頂端的可以開啟或可以開合的圓孔。可以肯定的說,目前所有的鉛酸蓄電池都有排氣孔。每個排氣孔代表一個單元即2V,因此,另一張圖中所示電池的總電壓就是24V,因為它有12個排氣孔。
關於容量:也可以從標籤上讀出來或者算出來;一般來說,標籤上會標明電池的額定電壓,如圖三PNP電池即標明為65Ah,但UPS電池通常是以W來表示的,如圖一即顯示34W,對這類電池,容量的簡便的計算方法是瓦數除以四,即8.5Ah;但遇到像圖二這種,就沒辦法了,只能根據體積或者重要來估計了,而且誤差較大,一般來說,12V100Ah的AGM電池重30~35千克,所以,圖二的蓄電池如果重500千克,可以算出來它的容量大約為700Ah。
2
如果你只需要使用該文所介紹的方法充一次電,該步驟可以跳過;如果你需要長期使用,建議認真執行這一步,即確定蓄電池100%充滿電時的開路電壓,行業術語叫100%SOC(stage of charge,荷電狀態)時的OCV(open circuit voltage,開路電壓)。
得知該數值的方法有多種:
一,使用直流電壓表測量充滿電後並已經靜置一小時以上的電池的電壓,直接得到;
二,從檔案中獲取;該數值不會印在電池標籤上,但通常可以從廠商的操作指導或者MSDS中得到;
三,對於富液電池,也可以透過測試充滿電時的電池的電解液的密度而獲得;方法是OCV=SG+0.84,例如,電解液的密度是1.35g/mL,則電池的開路電壓OCV=1.35+0.84=2.19V,如下圖所示。
獲得電池充滿電時的電壓很重要,可以用來檢驗電池是否充滿電、確定電池的帶電量或者說放電深度等。
3
確定充電電壓。
充電電壓分為浮充電壓、均充電壓、快充電壓等。一般來說,浮充電壓為日常浮充使用,最低;均充為放電後再充電時使用,較高;快充為應急場景下迅速充滿電的電壓,最高,不常用。
本文中所說的充電電壓為均充電壓。
有的蓄電池的標籤上會標明充電電壓,而且會分為浮充和均充,例如上圖一中所示,浮充電壓為13.5V~13.8V,均充電壓為14.4V~15.0V;這樣就比較簡單了,直接使用均充電壓充電即可,可以選用比較安全的中間值或最小值。均充電壓的最高值可以認為是快充電壓,通常認為對電池有一定的傷害。
如果電池上沒有標出充電電壓,可以根據電池充滿電時的開路電壓OCV估算合理的均充電壓,一般來說,12V蓄電池充滿電時的開路電壓加1~1.5V為合理的均充電壓。其它額定電壓的電池以此類推。
如果不知道電池充滿電時的開路電壓,可以偶爾以2.4VPC的電壓進行盲充,但比較難以判斷電池何時充滿,可能會有過充電,對電池造成一定的傷害。所謂2.4VPC,即2.4V/cell,每個單元2.4V,如果是12個單元,如上圖二所示,則均充電壓可以為28.8V
4
確定充電電流。
充電電流和電池的額定容量有關。一般為0.1C~0.4C,即額定容量的十分之一到十分之四。
如果是100Ah的電池,則為10A~40A。可以透過直流電流表即鉗形表進行測量。
當然了,目前市場上有些技術先進的廠家採用薄極板技術,已經將充電電流提高至1C了,即數值上等於額定容量。這種大電流充電方法將大大縮短充電時間,只是這類高階電池還不夠普及,本文中仍然採用常用的0.1C~0.4C法。