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温度对电池的影响,以及温度补偿的意义?


发布时间:2022-12-01 13:44:19 来源:本站 浏览次数:165次
    

温度对电池的影响

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一、温度会对电池容量产生影响
         处于不同的温度下,电池中硫酸溶液的粘度会不一致,举例来说,当电池处于0℃以下的温度时,随着温度的降低,硫酸溶液电阻就会不断的增大,就直接加重了电极极化的影响,从而将蓄电池的容量减小;
二、温度会对充放电产生影响
         初期,在电池进行反复的放电和低压恒压充电循环,电池温度并不高,因为电池具有热传导,但如果继续反复的进行充放电循环,电解液温度会升高。在低温下充电,扩散电流的密度会减小,而交换电流密度处于减小不多的状态,就会引起浓差极化的加剧,从而使得电池充电效率变低,
三、温度会对电池可用时间产生影响
        温度过高,会对电池内部直接产生影响,在周遭温度超过45℃之后,就会大大的破环电池内的化学平衡,出现副反应的情况。另外,在高温环境下充电,会导致电池性能退化,从而缩短了电池的可用时间。
       环境温度不仅影响蓄电池的容量,而且在浮充状态下影响电池的寿命和存放寿命。在浮充电状态下环境温度尤其重要,浮充电流随温度的增高而增大。
        在蓄电池充/放电的过程中,化学反应有时候过于强烈/平缓,使得电池不能正常工作。

蓄电池在不同温度下的反应

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环境温度偏高时:

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       蓄电池高温使用环境是使蓄电池的实际寿命不能达到设计寿命的最主要原因。蓄电池温度升高,恒定电压下的充电电流的接受量将增加,蓄电池寿命就会受过度充电总累积电量增加的影响而缩短。

       高温时,浮充电流的增加加快了过充电量的累积,同时也加快了板栅腐蚀速度和气体的生成析出,从而缩短了蓄电池寿命。蓄电池使用温度每升高10℃,在恒定的浮充电压下,蓄电池寿命会缩短50%。高温会使得内部化学反应加剧,导致失水,板栅腐蚀增加。电池在环境温度偏高时,电池放电容量会高于实际容量,同时放电的深度也会增加,在存放条件下,温度高,自放电大,存储寿命短。

环境温度偏低时:

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        蓄电池低温使用环境会使得蓄电池容量降低,充电接收能力下降,充放电循环寿命下降。电池的实际放电容量将会变得更小。这也是所有铅酸电池在冬季使用中不够理想的原因。另外冬季气温低时也不能过放电,否则随着电解液密度的下降会造成电池结冰,引起电池极板胀裂、粉碎,电池外壳鼓包等不可修复的损坏。电池在环境温度偏低时,电池放电性能变弱,容量减少。在存放条件下,温度低,自放电小,存储寿命长。

        通过调节“浮充电压”,保证蓄电池正常能量转换的功能就是“温度补偿”。合理地实施“温度补偿”能够有效延长蓄电池的使用寿命,提高蓄电池的使用效能。


如何实现温度补偿

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        以通信直流开关电源为例,要实现温度补偿,就需要通信直流开关电源能够实时监控蓄电池的温度,并能够根据实测的温度及时调控给蓄电池充电的浮充电压。通信直流开关电源中的监控单元具有监控温度和调节浮充电压的能力。

        对于使用48 V蓄电池组的通信直流开关电源来说,温度补偿通常以25 ℃为基准,浮充电压以53.5 V为基准,以每节(2 V)电池-3 mV/℃ 进行调节。

  

       举例:对于48 V蓄电池组的通信电源,如果检测到蓄电池温度为10 ℃,则浮充电压计算如下:

       V浮充=53.5 V+(10°C-25°C)×(-3 mV)×24=54.58 V

       对于通信电源,冬天蓄电池浮充电压高于53.5 V,夏天蓄电池浮充电压低于53.5 V,这是温度补偿的结果,有利于更好地管理和保护蓄电池。


温度补偿的影响范围

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        温度补偿功能就是要将温度对蓄电池的影响减至最小,但绝不是说有了充电电压的调节系数,蓄电池就可以在任意环境温度下使用。因为,温度补偿功能只是补偿蓄电池在不同温度情况下的化学反应活性。

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        环境温度低时,由于浮充电压增大,同样会引起浮充电流增大,板栅腐蚀加速等一系列的问题;环境温度高时,浮充电压减小,也会形成蓄电池充电不足等一系列问题。特别是对于环境温度变化较大的站点,这对蓄电池内部的化学反应速度有很大的影响。 

        因此,还是要通过室内空调、新风系统等设备,尽量维持蓄电池在20 ℃-25 ℃的最佳工作温度下工作,这样可以最大程度地使用蓄电池的容量,同时不伤害蓄电池。



 

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