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充电机充电铅酸蓄电池容量大小与温度是否有关?

2018-11-8 11:26:22      点击:
试验目的
  环境温度对启动用充电机充电铅酸蓄电池额定储备容量试验结果的影响,以探讨在不同温度条件下,容量的变化情况。
充电机充电铅酸蓄电池容量大小与温度是否有关?

试验依据
  GB5008.1-1991《起动用充电机充电铅酸蓄电池技术条件》
  GB/T5008.2-1991《起动用铅酸电池产品品种和规格》


试验设备及试剂
  1.BTS-DCH蓄电池电气测试系统,电压精度1%,电流0.5%,时间±0.5s,河北科技大学研制
  2.BTS-M蓄电池自动测试系统,电压精度1%,电流0.5%,时间±0.5s,河北科技大学研制
  3.恒温水浴控温精度±1℃
  4.水银温度计量程0~50℃分度值1℃精度0.5℃
  5.低温试验箱子量程-30℃~室温精度1℃
  6.电解液1.285g/cm3(25℃)
  以上试验设备,试剂均已达到或超过标准要求,目的是尽量减少因试验条件造成的系统误差。


试验样品
0# 6-QA-120Ah  
2# 6-QA-105Ah


试验步骤
  依据GB5008.1标准,起动用充电机充电铅酸蓄电池的容量试验应先进行启动试验,蓄电池和电解液在25±5℃的室内至少12h进行温度处理,使之与室温一致,然后将电解液注入电池,静置20min,使极板与电解液充分接触反应,然后以Is电流放电150s,蓄电池端电压的值应不小于GB/T5008.2-1991标准规定的要求。
  进行过起动试验的蓄电池,再进行额定储备容量。对容量试验的条件,GB5008.1标准规定“整个试验期间蓄电池均放置在温度25±2℃的水浴中”,由此可见,标准对于试验温度的要求25±2℃范围较为精确,并且规定了电池、水浴之间的距离,使之在反应过程中不会相互影响。
  标准为什么规定了±2℃的要求,这正是本文要探讨的主题。储备容量试验先进行充电,在蓄电池充满电后,静置0.5h后再进行25A定电流放电,以放电时间考核其容量。标准要求在充放电过程电池均须置于恒温水浴中。在试验过程中发现,这样规定完全必要:第一,只有在相同的环境条件下的试验结果才具有可比性,可重复性;第二,在充电过程中,蓄电池是将电能转化为化学能储存起来吸收能量的过程,蓄电池放出大量的热。笔者在32℃的环境测试其中间单体的温度甚至超过了65℃,过快的化学反应对电池的使用寿命造成了损害;第三,在放电过程中,蓄电池将化学能转换成电能,是放出能量,蓄电池要从环境中吸热,蓄电池体温下降,为避免影响化学反应的进行,需要有恒温水浴向蓄电池补充热能使其温度恒定。
  容量试验之充电试验按照GB5008.1推荐的恒压充电进行:12V蓄电池以16.00V电压充电16h,最大电流限制到5I20,在充电结束1h内在电解液温度与水浴温度到时进行放电试验,以25A电流放电到12V蓄电池端电压10.50±0.05V时,记录放电持续时间1(min)。
  从试验结果可以看出,两只不同规格电池在不同的温度条件下容量均出现了显著的变化,容量随温度变化呈现出成近似正比变化,温度越高则容量越高,温度越低则容量越低。从图中还可以看出电池容量越大,则其受温度影响的程度越低。笔者分析,蓄电池的化学反应受温度影响变化明显,温度越高,化学反应越活泼,吸收的电能越多;反之,吸收的电能越少。这就是蓄电池在冬季难以启动,在夏季较易启动的原因。
  质检部门的定期监督检验及涉案件检验,务求检测数据准确无误。根据本次试验结果,证明在相关实验与环境温度相关时,务必使试验温度保持在标准要求的范围内,才能减少系统误差,得出精确数据,真实反映产品的质量水平。