3.1 放电终止电压
为了保证电池的安全和最大的使用寿命,电池放电时要设定适当的终止电压。电池的放电终止电压与电池的放电电流大小有关,放电电流大,电池终止电压可以低一些,反之放电电流小,电池终止电压要高一些。(表2)为在不同的电率下推荐放电终止电压。
放电电流 | 放电终止电压(VPC) |
小于 0.1CA | 1.75 |
0.11-0.17CA | 1.70 |
0.18-0.25CA | 1.67 |
0.26-1CA | 1.60 |
大于1.1CA | 1.30 |
3.2 放电容量
电池的放电容量主要与放电电流和环境温度有关
电池容量与放电电流的关系:(图1、2、3) 为FP、LFP、CFP型号电池,在不同放电率条件下所放出的容量,从图可以看出,放电倍率越大,电池所能放出的容量越小。
3.3 电池容量与环境温度的关系
在放电电流不变时,环境温度高,电池放电容量多,反之,环境温度低,电池放电容量少,(图 4)为电池容量和温度关系曲线图。
4,1 充电方法
对电池来讲很重要,不正确的充电方法会对电池过充或欠充,影响电池的性能和寿命。常用的充电方法有以下两种:
A、恒压限流充电
B、恒流充电
4.2 恒压限流充电
对阀控铅酸电池,该充电方法是最好的充电方法。控制的充电电压与环境温度和电池的使用方式有关。
备用电池充电:2.23 ~2.30/单格,在25℃时,
循环用电池充电:2.40~2.50/单格,在25℃时。
注:最大开始充电电流一般定为不大于0.3CA。
(图 5、6)为电池充电曲线图,由图可以看出,在25℃下当电池的充电电压为2.30V/单格时,电池充满电时,充电电流下降为0.5~4mA/AH,保持不变。当电池充电为2.40V/单格时,电池充满电时,充电电流下降为3~10MA/AH,保持不变。
4.3 恒电流充电
使用该方法对电池充电时,注意电池充满电时必须立即切断充电电源,否则会造成电池过充电,而损害电池性能和寿命,采用恒电流充电时,充电电流一般不大于0.1CA,当充电电量达到上一次电池放电量的1.07~1.15倍时,即对电池充足电。
温度对电池充电电压的影响:由于化学反应随温度的升高而加速,随温度的降低而变慢。
为了防止对电池过充或欠充,当电池环境温度不在15℃~35℃范围时,则需对电池充电电压进行调整。
调整方法为:以25℃为基准,电压调整系数为:
±3MV/℃ 单格(备用电池)
±4MV/℃ 单格(循环用电池)
例如:某UPS采用8只12V65AH做备用电池
夏天时电池机房温度为40℃。则充电电压由8×6×2.30=110.40应降为:
冬天时电池机房温度降为10℃, 则充电电压应由110.40V提高为:
(图 7)为电池充电电压和温度关系曲线图。
4.4 充电时间
对备用的电池来讲,当电池供电后,对电池重新充满电所需要的时间,一般不少于24h。对循环用电池来讲,如果知道上一次的放电量及初始充电电流,可以按如下公式计算出环境温度为25℃时需要的充电时间。
A、当放电电流大于0.25CA时:
B、当放电电流小于0.25CA时:
注: Tch = 电池充满电所需的充电时间(小时)
Cdis = 电池上一次放电的电量(安时)
I = 最大初始充电电流(安培)
电池的使用寿命与如下因素有直接关系:
5.1 循环使用寿命
电池循环使用时放电、充电为一个循环,电池循环寿命(循环次数)与电池的放电深度有直接关系,
(图 8)为 标准系列FP, LFP型号电池循环寿命与放电深度的关系。
5.2 浮充使用寿命
电池的浮充使用寿命与使用环境温度有直接关系,以20℃为基础,电池使用环境温度每升高8到10℃,电池的浮充使用寿命将要递减50%。
(图 9、10、11) 分别为标准系列FP、LFP、CFP型号电池浮充使用寿命与环境温度的关系曲线图。
电池应贮存在低温(-15-40℃)干燥清洁的房间,避免阳光直射。
电池在放置过程中,由于自放电而损失容量,其第一次放电容量会比额定容量低,一般经 过2—3个充放电循环后就可以达到其额定容量。
当电池长期放置不用时,需定期对电池补充电,其补充电周期见 (表2)
存储温度 | 补充电周期 |
低于 20 oC(68oF): | 12个月 |
20 到30oC(68 to 86oF): | 6个月 |
30到 40oC(86 to 104oF): | 3个月 |
电池自放电是指当电池开路放置时,由于内部发生电化学反应而损失容量, 其自放电 速度 与电池环境温度有很大关系。
(图12)为电池贮存时间与温度的关系图。
电池开路电压与剩余容量关系:
通过测量电池的开路电压也可以判断出剩余容量,(图13)为电池的剩余容量和开路电压 之间的关系曲线图。
当电池充满电时,电池的内阻最小,电池的内阻在放电过程中会逐渐增大。
图14为12V7.2AH电池内阻在不同放电倍率下的变化情况。
(图12)为电池贮存时间与温度的关系图。
如果知道电池的放电电流(功率),放电时间及电池组的电压,可以根据单体电池的相关技术规格来选择电池的最小容量。
请参考网站中单体电池技术规格书。