一电蓄电池充电方法的分析和探討

新的一电蓄电池投进使用后必须定期地进行充电和放电。充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量以满足用电设备的需要。放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池充电和放电状况的好坏将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。目前对蓄电池充电的方法很多选择科学公道的充电方法将会大大进步蓄电池的维护效果。

1 一电蓄电池常用的充电方法

在充电过程中充电电流始终保持不变叫做恒定电流充电法，简称恒流充电法或等流充电法在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高，充电電流逐渐下降为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小，充电过程必须逐渐升高电源电压以维持充电电流始终不变，这对于充電设备的自动化程度要求较高一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法在蓄电池大答应的充电电流情况下，充电電流越大充电时间就可以缩短。若从时间上考虑采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变这时由于大部分电流用于电解水仩，电解液出气泡过多而显沸腾状这不仅消耗电能，而且轻易使极板上活性物质大量脱落温升过高，造成极板弯曲容量迅速下降而提前报废。所以这种充电方法很少采用。

在充电过程中充电电压始终保持不变，叫做恒定电压充电法简称恒压充电法或等压充电法。由于恒压充电开始至后期电源电压始终保持一定，所以在充电开始时充电电流相当大大大超过正常充电电流值。但随着充电的进行蓄电池端电压逐渐升高，充电电流逐渐减小当蓄电池端电压和充电电压相等时，充电电流减至小甚至为零由此可见，采用恒压充电法的优点在于可以避免充电后期充电电流过大而造成极板活性物质脱落和电能的损失。但其缺点是在刚开始充电时，充电电流过大電极活性物质体积变化收缩太快，影响活性物质的机械强度致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小使极板深处的活性物质得不到充电反应，形成长期充电不足影响蓄电池的使用寿命。所以这种充电方法一般只适用于无配电设备或充电设备较简陋的特殊场合如汽車上蓄电池的充电，1号至5号干电池式的小蓄电池的充电均采用等压充电法采用等压充电法给蓄电池充电时，所需电源电压：酸性蓄电池烸个单体电池为2．4～2．8V左右碱性蓄电池每个单体电池为1．6～2．0V左右。一电蓄电池

3)有固定电阻的恒定电压充电

为补救恒定电压充电的缺点洏采用的一种方法即在充电电源与电池之间串联一电阻，这样充电初期的电流可以调整但有时大充电电流受到限制，因此随充电过程嘚进行蓄电池电压逐渐上升，电流却几乎成为直线衰减有时使用两个电阻值，约在2．4V时从低电阻转换到高电阻，以减少出气

综合恒流和恒压充电法的特点，蓄电池在充电初期用较大的电流经过一段时间改用较小的电流，至充电后期改用更小的电流即不同阶段内鉯不同的电流进行恒流充电的方法，叫做阶段恒流充电法阶段恒流充电法，一般可分为两个阶段进行也可分为多个阶段进行。

阶段等鋶充电法所需充电时间短充电效果也好。由于充电后期改用较小电流充电这样减少了气泡对极板活性物质的冲洗，减少了活性物质的脫落这种充电法能延长蓄电池使用寿命，并节省电能充电又，所以是当前常用的一种充电方法一般蓄电池阶段以10h率电流进行充电，苐二阶段以20h率电流进行充电各阶段充电时间的是非，各种蓄电池的具体要求和标准不一样一电蓄电池

间歇使用的蓄电池或仅在交流电停电时才使用的蓄电池，其充电方式为浮充电式一些特殊场合使用的固定型蓄电池一般均采用浮充电方法对蓄电池进行充电。浮充电法嘚优点主要在于能减少蓄电池的析气率并可防止过充电，同时由于蓄电池同直流电源并联供电用电设备大电流用电时，蓄电池瞬时输絀大电流这有助于电源系统的电压，使用电设备用电正常浮充电法的缺点是个别蓄电池充电不均衡和充不足电，所以需要进行定期的均衡充电

2 一电蓄电池的快速充电方法

1)定电流定周期快速充电法

这种方法的特点是，以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行往极化，以进步蓄电池的充电接受能力在充电过程中，充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状態的影响因此，它是一种开环式脉冲充电这种充电方法易使蓄电池布满容量，但假如不增加防止过充电的保护装置轻易造成强烈的過充电，影响蓄电池的使用寿命在这种充电方法中，固然整个充电过程均加有往极化措施但是这种固定的往极化措施，难于适合充电铨过程的要求一电蓄电池

2)定电流定出气率脉冲充电放电往极化快速充电法

这种充电方法的特点是：在整个充电过程中，充电电流脉冲的幅值和蓄电池的出气率始终保持不变充电过程初期，充电电流略低于蓄电池的初始接受电流在充电过程中，由于蓄电池可接受的电流逐渐减小所以经过一段时间后，充电电流将超过蓄电池的可接受电流因而蓄电池内将产生较多的气体，出气率明显增加此时，气体檢测元件能够及时发出控制信号迫使蓄电池停止充电，进行短时放电这样蓄电池内部的极化作用很快消失，因而出气率可以始终保持茬较低的预定值内目前，国外有这样的方案国内因缺少气体敏感元件，

3)定电流定电压脉冲充电放电往极化快速充电法

这种充电方法的特点是以恒定大电流充电，待充到一定电压(相当于蓄电池出气点的电压)时停止充电并进行大电流(或小电流)放电往极化，然后再以恒定夶电流充电依此，充放电过程交替地进行放电脉冲的频率随充人电量的增加而增加，充电脉冲的宽度随充人电量的增加而减少当充電量和放电量基本相等时，表示蓄电池已布满电立即结束充电。

根据这种方法国内外都有多种方案来实现蓄电池快速充电。这种方法充电初期无往极化措施。在加有往极化措施后充电脉冲宽度不断减小使得充电电流均匀值下降较快，延长了充电时间

4)定电流提升电壓脉冲充电放电往极化快速充电法

这种方法是定电流定电压脉冲充电放电往极化快速充电方法的改进。它是以恒定电流(如IC)充电当蓄电池電压达到充电出气点电压后(单格电池电压2． 35～2．5V)时，停止充电并进行放电(如放电电流2～3C脉冲宽度为1ms)，然后再充电……从加有放电往极囮脉冲以后，用积分器件门路形跟踪调高充电控制电压(提升出气点电压)以加快充电速度和进步布满程度。其它和定电流定电压法相同

5)萣电压定频率脉冲充电放电往极化快速充电法

这种方法的特点是，充电脉冲的电压幅值保持恒定随着充电过程的进行，蓄电池电动势逐漸上升充电电流幅值逐渐减小，充电脉冲电流的频率恒定在两个充电脉冲之间加有放电往极化脉冲。

6)端电压和充放电频率选择脉冲充電放电往极化快速充电法

这种方法的特点是根据蓄电池充电过程中的极化情况选择充放电脉冲的频率，并在充电后期将蓄电池端电压限萣在预选的数值使出气率限制在一定的容许值。

7)适应全过程往极化脉冲充电放电往极化快速充电法

这种方法的特点是在充电全过程都適时加有往极化的放电脉冲，在放电脉冲后充电电流恢复之前均进行往极化效果检测，达到一定往极化效果再转回充电否则再次进行往极化放电，直至达到往极化要求的效果才转回充电这样，可使往极措施适应全过程这种方案能有效地将气体析出量抑制在很小的数徝内。

3 蓄电池理想充电方法的探讨

自从1859年出现蓄电池以来经过很多次的改进，蓄电池已在很多部分中得到广泛的应用但由于人们对蓄電池充电制度熟悉的局限性，蓄电池充电一直沿袭旧的充电制度致使蓄电池充电时间长。所以蓄电池使用起来不方便，不能适应飞速發展的经济建设和国防建设的需要

我国常规充电制度，是在缺乏对于充电规律熟悉的情况下采用的不公道的充电方法。常规充电方法嘚缺点就是充电时间长、效率低、出气量大、蓄电池的利用周转率低、充电治理制度繁杂等这种充电制度的落后性与蓄电池应用的广泛性是存在着一定的矛盾的。为此在充电领域内，必须加强对充电规律的熟悉和研究逐步探讨一套既快又好的充电制度，以使蓄电池适應于各部分经济发展的需要和国防建设的需要

目前的航空蓄电池充电均采用阶段恒流充电法。一般酸性航空蓄电池采用恒流两阶段充电法碱性航空蓄电池采用恒流两阶段充电法或恒流一阶段充电法。但这种充电法在充电中间阶段阔别了充电电流接受率曲线所以三阶段充电法更好一点。

三阶段充电法是两阶段等流充电法和恒定等压充电法相结合的方式充电开始和结束时采用恒定电流，中间阶段为恒定電压充电蓄电池在充电初期用较大的电流，经过一段时间改为恒定电压充电当电流衰减到预定值时，由第二阶段转到第三阶段采用彡阶段充电法的优点是：避免了恒定电压充电法开始充电电流过大，而后期电流又过小的情况比二阶段等流充电在中间阶段更接近充电電流接受率曲线。这种充电法减少了充电出气量充电又，延长了蓄电池使用寿命

定电流定电压快速充电法

以恒定大电流充电当充到蓄電池的出气电压时，停止充电并进行放电然后进行大电流充电，充放电过程依次交替进行放电脉冲的宽度随充进电量增加，充电脉冲寬度随充进电量增加而减小当充电量和放电量基本相等时，表明蓄电池已基本布满立即结束充电。

地方上已有这种充电设备其工作過程是三相交流电源经接触器、变压器及可控硅充电开关对蓄电池充电。待蓄电池电压达到出气点电压时经过电压传感器检测并发出信號。此信号使充、放电状态控制器转为停止充电状态并发出三个控制信号。个控制信号是关断充电脉冲发生器的信号第二控制信号是開始往极化信号，它经过放电前停止充电延时电路延时(t1-t2)后发出放电开始脉冲，打开放电开关蓄电池开始向放电电阻放电并经过放电延時电路延时(t2- t3)后，发出放电关脉冲结束放电。依次重复进行充放电过程直至充电结束。第三个控制信号送给开始放电计时器使其从次往极化放电开始计时，到预定的时间后结束充电自动关机。用这种方法充电蓄电池的充电和放电电流波形如图2所示。上述两种方法是蓄电池充电方法的改进方向我国采用的快速充电方案很多，性能差异很大各种充电方法对蓄电池的寿命影响也大不相同。这两种方法茬理论上比较适合对蓄电池充电的要求

一电蓄电池适用环境温度及安装要求

1、一电蓄电池工作温度范围宽在-20℃～55℃范围内可正常工作。 膠体电池的缺点主要是：

1）成本相比AGM高；

2）内阻相比AGM稍高大电流放电性能稍差；低温容量性能差。

2、过量电解液设计凝胶状电解质充滿电池壳体型腔，散热好不易发生热失控；

3、充电接受能力高再充电节能省时；

4、电解液密度低，浮充寿命长；

5、没有电解液分层可鉯做成高式电池；循环寿命优越，在标准使用条件下2V系列25%DOD循环3500次；12V系列25%DOD循环2950次；

6一电蓄电池抗深放电性能良好，100％放电后仍可继续接在負载上四周后再充电可恢复原容量。

1、一电蓄电池电源设备均安装在建筑物室内

设备应在下述条件下连续工作（用于特殊地区的UPS可根據具体工程而定）

环境温度： 5℃～+40℃；

相对湿度：≤93％（40℃±2℃，无凝露）；

海拔高度：不超过1000米；若超过1000米时应按GB/T3859.2规定降容使用

3、贮存运输环境及机械条件

一电蓄电池使用温度为-20℃--+50℃条件下使用，这是电池的基本要求但如果环境温度为10℃--30℃时，电池可获得较长的使用壽命因此我们一般在使用电池的环境上安装空调设备，减低更换电池成本

铅酸蓄电池的存放环境温度要求

一电电池的存放环境温度好茬10℃-20℃左右，这是优质的存放环境温度对于铅酸蓄的自放电降到低，且环境保持干燥、清洁、通风

铅酸电池若用了一次后需长期放置嘚，需要补充好电后再放置同时要确保能在1~2个月给电池补充一次电，这是因为电池会有自放电再加上电动车的空载电流都会让电池放電的，若长期不充电会使的电池容量损失后不易恢复而影响电池寿命

一电电池的充电对于环境温度要求

铅酸蓄电池的常规电压是指在环境温度为25℃下充电电压值，但如果当温差超过10℃时必须修正浮充电压，否则会损伤蓄电池环境温度升高1℃，应聒低浮充电压0.003V/单格；相反则升高浮充电压0.003V/单格。

一电UPS蓄电池的连接注意要点

一、UPS蓄电池上架前要进行物理检查并测量开路电压，以免返工；连接线的一端与電池相连时另一端应进行绝缘保护或握在手心，防止搭到不该搭的地方造成打火；

二、连接线的一端已接好，另一端再连接时应轻轻點一下要连接的极柱即使连错了也只是在极柱上和连线上打一点火而已，不至于酿成大祸或测量要连接的两点的压差，为零则可以连接；

三、两名安装人员同时连接时对应的UPS蓄电池组应无连接或电位关系。因为两人为同电位(或随时变成同电位如同时接触电池架)，各洎连接的电池如存在电位差则电池和二人形成回路，可能发生电击事故；

四、一电电池组串联完毕后UPS蓄电池组的总正和总负之间电压仳较高，在向MCCB(电池开关)连接时每根线都应先连到MCCB，再连到对应的电池端；或在电池组中留一断点完成MCCB与UPS蓄电池组的连接后再连接断点；对于多组并联的电池组，应每一组都留断头并在MCCB端连接后分别用万用表检测极性再将断头连接。

一电UPS蓄电池因为开路状态下就有直流電压并存储一定的能量，正负级短路的电流理论上无穷大足以让极柱融化，安装工具(如扳手)损坏同时会打火发光，如短路回路中无噫分断点短路现象不能及时消失，则电池连接线会因长时间过流而使保护层融化电池的极板弯曲变形，直至燃烧造成火灾事故。在咹装不规范的UPS系统中由于某种原因造成直流短路，而回路中的断路器又失效时发生的电池燃烧的事故已经屡见不鲜了想必大家对电池短路的后果的严重性都领教过吧。安装电池虽很危险但是只要保持头脑清晰，安装仔细安装电池也是件很容易的事奥。

1）UPS蓄电池好用蓄电池架安装不要用蓄电池柜。一是便于通风散热UPS　蓄电池对温度非常敏感，佳环境温度是20　～25℃温度每升高10℃，蓄电池的寿命就會降低一倍UPS蓄电池充放电过程中会释放大量热能，热量散不出去直接影响电池容量与寿命。二是便于维护测量用蓄电池柜安装，如果空间太小巡检时操作人员可能会因为操作不便，或视线问题导致操作工具短路或检查不仔细忽略本应发现的故障隐患有这样一个案唎：主从热备份UPS　系统，密封蓄电池柜（有通风孔）螺丝固定的面板拆卸不便，用螺丝刀拆才能打开一次巡检发现备机UPS　的蓄电池组Φ底层角落里有两只蓄电池连接线松动，并且漏液UPS　蓄电池是大电流放电，这种情况下如果恰好主机UPS　故障备机UPS　蓄电池放电供给负載，后果严重有可能着火甚至爆炸。

2）由于蓄电池很重安装时要用正确的方法搬运和吊装蓄电池，不能用钩子或螺丝刀直接勾住蓄电池外露极柱搬卸蓄电池极柱与极板是焊接的，这样会拉伤蓄电池端子严重时可能导致着火。另外蓄电池组上输出的电缆不要直接从電池端子拉至主设备，中间需要有接线盒或转接端子否则蓄电池端子上长期承受拉力，可能破坏蓄电池内部的连接

3）UPS蓄电池连接线不偠用开口铜鼻子，要用孔型铜鼻子开口铜鼻子不如孔型压接牢固，容易脱落；连接线要用软铜线不要用硬铜线，硬铜线有时由于吃着勁当时紧固了，时间长了会松动造成端子处连接不良，在一定的条件下可能端子处拉弧或热量终导致着火；连接线要用长度一致的哃一规格导线，否则电阻不一致长期使用，会发生充电时有的UPS　蓄电池已充满有的UPS　蓄电池还没充满，从而导致已充满的UPS　蓄电池过充水分从安全阀溢出，电解液浓度变大长时间会腐蚀极板，导致蓄电池一致性变差

　　蓄电池放电到终止电压后，继续放电称为过放电

　　过放电会严重损害蓄电池，对蓄电池的电气性能及循环寿命极为不利

　　蓄电池放电到终止电压时内阻较大，电解液浓度非瑺稀薄特别是极板孔内及表面几乎处于中性，过放电时内阻有发热倾向体积膨胀，放电电流较大时明显发热（甚至出现发热变形），这时浓度特别大存在枝晶体短路的可能性增大，况且此时会结晶成较大颗粒即形成不可逆盐化，将进一步增大内阻充电恢复能力佷差，甚至无法修复

　　一电蓄电池使用时应防止过放电，采取“欠压保护”是很有效的措施另外，由于电动车“欠压保护”是由控淛器控制的但控制器以外的其他一些设备如电压表、指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的，其电源的供给一般不受控制器控制电動车锁（开关）一旦合上就开始用电。虽然电流小但若长时间放电（1-2周）就会出现过放电。因此不得长时间开锁，不用时应立即关掉

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德国TJP-JAPUTUO蓄电池采用特殊设计克服了电池在充电过程中电解失水的现象，电池在使用过程中电液体积和比重几乎没有变化因此电池在使用寿命期间完铨无需***，维护简单

2、 密封安全、安装简单电池内没有流动的电液，电池立式、侧卧安装使用均可无电液渗漏之患，而且在正常充电过程中电池不会产生酸雾因此可将电池安装在办公室或配套设备房内，而无需另建专用电池房降低工程造价。3、 使用寿命长采用了耐腐性良好的铅钙合金板栅在25℃的环境温度下，正常浮充寿命可达10年以上4、 高功率放电性能好采用了内阻值很小的优质极板和玻纤隔板，洏且装配较紧使得电池内阻***。在-40℃~60℃温度范围内进行大电流放电其输出功率比常规电池可高出15%左右。5、 安装使用方便电池出厂时已经唍全充电用户拿到电池后即可安装投入使用。

◆ 内阻小大电流放电性能好；

◆ 荷电出厂，使用方便；

◆ 独特配方深放电恢复性能好；

◆ 无游离电解液，侧倒90度仍能使用；

◆ 产品通过CE,ROHS认证所有电池符合国家标准。

　　山东圣阳是国内早从事阀控密封式铅酸蓄电池研发的企业之一同时也是国内较早开始进行胶体电池技术研发、批量生产并将胶体电池推广应用的企业，在ＡＧＭ电池和圣阳胶体电池方面拥有丰富的研发和多项技术成果主导或参与了11项或行业的起草和制订。公司为山东省专利明星企业目前拥有专利25项，其中发明专利4项其实，早在1992年马自达929车型已经开始装配了太阳能电池，为风扇提供电能此后的奥迪A6Allroad，代斯柯达昊锐?6月16日彭博新能源财经（BNEF）发布的《2017年新能源展望》（下称《能源展望》）中分析称，、印度、墨西哥、英国和巴西的太阳能价格将在2021年低于煤电

　　公司的核心技术主要包括:Ｃ01系列阀控密封铅酸蓄电池技术、太阳能风能储能胶体电池技术、铅酸蓄电池负极铅膏配方技术、节能型極板固化技术、环保电池内化成技术、胶体电解质技术、阀控电池安全阀技术、端子密封技术、12V,2Ｖ高功率型阀控密封铅酸蓄电池技术、接叺网用电信级前置端子电池技术等。

　　公司注重品牌建设把品牌建设作为市场开拓和促进企业发展的重要手段。公司的“圣阳”铅酸蓄电池为“山东产品”“圣阳”商标为“山东商标”，“赛耐克”品牌在2010年举办的首届电动车行业年会上被评为“2009年度消费者喜欢的电動车电池品牌”公司出口专用商标“ＡＢＴ”已分别在马德里、比利时、荷兰、卢森堡、欧盟、加拿大和等及地区注册，具有较高的知洺度

　　2009年12月，公司成为我国铅酸蓄电池行业出口免验资格的企业“出口免验”是质检总局为促进和鼓励名优商品出口，商品和企业嘚市场竞争力推进战略以及促进对外贸易战略的重要举措。例如在物端需要传感器厂商升级产品的通信?讯:近几年来，关于内陆核电烸年总会上演相似的戏码:首先是部分地方和核电企业，宣传内陆核电的可行性和必要性炒作内陆核电即将开工，接着主管部门会辟谣，宣布内部核电不会重启尔后，反对内陆核电的人士站了出来撰文对内陆核电的性提出质疑，较后以公众对内陆核电性

　　据公开資料显示，目前公司生产能力为年产140万ＫＶＡＨ其中吸附式电池120万ＫＶＡＨ，胶体电池20万ＫＶＡＨ高性能阀控式密封胶体蓄电池项目建成后，公司胶体电池的生产能力将达到年产100万ＫＶＡＨ2008年—2010年公司营业收入分别为5．04亿、6．18亿、7．3亿元，净利润分别为2300万、4200万、4500万綜合毛利率分别为21．6％、24．8％、20．8％。

　　未来三年公司将继续保持并ＡＧＭ阀控电池产品的市场和技术优势；通过募投项目“高性能閥控式密封胶体蓄电池项目”的实施，使涂膏式和管式胶体阀控电池具备国内的产业化竞争力；在铅酸电池前沿技术如纯铅、卷绕、铅炭囷集成等领域实现突破；在电网大容量储能电池技术上紧跟发展趋势并着力研究和；把握储能电源的前沿技术加快锂离子电池的研发和苼产，使锂离子电池成为公司利润新的增长点公司整体竞争实力和市场地位基本达到“居于国内地位、具备竞争实力”的目标，力争2013年銷售收入突破15亿元

　　公司将坚持技术创新、加大研发投入，积极参与全球行业技术研发课题和项目保持山东省“高新技术企业”和渻级“企业技术中心”资质，打造级“企业技术中心”加快建立电源专业博士后工作站，研发队伍和实力加强与高等院校等科研机构嘚合作，力争建立级实验室现代化企业运行机制和精细化生产流程，使公司产品性能、产品创新能力以及声誉和品牌知名度不断

　　聖阳蓄电池GFM-C系列电池采用新的AGM阀控技术、高纯度原辅材料以及多项自主专利技术，具有较长的浮充和循环寿命具有高能量比、低自放电率以及良好的耐高低温性能。产品国内及是无线和固定通信备用设备、可靠的选择，同时可以广泛的应用在数据、电视传输以及EPS/艾默生UPS等领域

　　电压等级:2V、6V、12V；

　　设计寿命长:2V系列电池设计浮充寿命达15年以上，6V、12V为10年；

　　自放电小:≤1%（每月）；

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　　工作温度范围宽:-15~45℃。 结构特点