CSB VRLA 蓄电池之特性

1 充电定电压充电方式一般建议方式，在充电过程中阳板之硫酸铅变成二氧化铅，当持续充电一段时间後，以便开始产生氧气并引起电压急速上升。定电压充电方式则会因电压之上升而控制其充量。此定电压充电方式有著限定的电流，并预防充电初期电流过大(低电压之电池)；充电电压及最大充电电流，图3及图4表示GP1272定电压充电之特性。电池电压在到达某一特定电压前，均以0.1CA之定电流方式充电。电池在100%及50%放电後，其充电曲线，充电量是放电量之110～120%如此才可以充饱。充电电压设定随著温度之上升而下降，随著温度之下降而上升。因此，用同一电压下浮充电流随温度增加而增强，在低温时浮充电流会减少。当电池充电环境之温度在5oC(41oF)至35oC(95oF)之间，则不需考虑温度补偿，当温度低於5oC(41oF)或高於35oC(95oF)则必须考虑温度补偿。温度系数为∶(1) 循环使用-5mV/oC单局(-2.6mV/oF单局)(2) 浮充使用-3.3mV/oC单局(-1.7mV/oF单局)为防止在低温下充不饱电和在高温下过充电，充电电压必须根据蓄电池温度来设置适当的电压，从表1可见到VRLA蓄电池的充电电压。注意事项:1. 在高温下，充电电压需大于开路电压2. 低温下，充电电压必须小于2.35V/Cell，以防止电池产生气体3. 电池寿命随温度升高将减少4. 电池温度长期维持在40 oC表1充电电压及最大充电电流应用充电电压(V/cell)最大充电电流(A)温度(oC)设定值容许范围循环使用20oC(68oF)2.452.40～2.500.3C浮充使用20oC(68oF)2.2752.25～2.300.3C

2 放电蓄电池容量(Ah)乃是以放电电流及放电至终止电压时间之积分表示蓄电池容量(Ah)＝∫I (t) dt就上式而言，放电时间随放电电流大小而变，也就是电池容量随著放电电流而变，例如，就20小时及1小时而言∶20小时，0.05C(A)×20(h)=1C(Ah)1小时，0.6C(A)×1(h)=0.6C(Ah)也就是说，1小时之容量仅为20小时之60%，即随著放电电流之上升，则电池容量会降低，所以通常放电之终止电压亦随著放电电流而改变。并且电池容量亦因放电时之温度而改变，通常随温度之下降电池容量也随之下降，放电特性如图5、6、7所表示∶表2放电电流和放电终止电压放电电流(A)放电终止电压(V/cell)0.2C〉(A)1.750.2C≤(A)＜0.5C1.700.5C≤(A)＜1.0C1.55(A)≥1.0C1.30　(1) 放电电流和放电终止电压表2阐述了放电电流和放电终止电压的关系。蓄电池放电不可低於预定之放电终止电压，否则可能产生过放电，多次发生过放电会使电池容量失效，甚至可能无法充电。(2) 不同比率下的放电特性如图6和图7所示的GP1272和GP12400各自的不同放电率之放电情况，图9显示了放电电流和时间的关系，由此选择VRLA蓄电池的不同规格。关於放电终止电压，可参看表2。(3) 温度和放电容量图8显示了温度和放电容量之间的关系，如图所示是在20oC(68oF)时充电效应和在不同温度下的放电效应。蓄电池不要在-15oC以下或50oC以上使用，以免导致损坏

图 GP1272不同放电率下放电特性[25oC(77oF)]图6 GP12400不同放电率下放电特性[25^oC(77^oF)]

3 过放电与碱性电池比较，此种VRLA密闭式电池对於过放电非常敏感，且一旦有过放电之状况发生後，则不可能再令其回复到正常之容量。通常容量会降低且寿命缩短，而造成过放电的原因是电池长时间的置於放电状态。但对於CSB-VRLA密闭式电池，若电池过放电，但在过放电之状态只有几天，则以适当之充电，还能够使其回复到初期(未过放电前)之容量。尽管如此，还是应当尽量避免发生过放电的情形，所以当充电情况如图10时，为避免过放电於充电时，应注意以下数点：(1)若电池经2-3次之连续性过放电或置於过放电状态下，经充饱电後尚可恢复其初期的容量，但若超过连续3次以上之过放电则可能无法恢复其初期容量。(2)若一直以定电压2.45v/cell，初使电流0.3C充电，改以定电压2.275 v/cell充电条件则可能无法充分回复原来之容量，如此则必须反覆充放2-3次。图9为过放电和在放电状态下充电的特性图，由此可见，充电电流在最初充电时不会变动，这是正常现象。　

4容量保持和储存(1) 容量保持当一经充电之电池若经长期储存，则其容量将逐渐减少，并成为放电状态，此种现象称为自行放电，且这现象是无法避免的。即使电池未使用过，而造成自行放电之原因，是因电池内部起化学及电化学反应。兹将铅酸蓄电池的自行放电之情况分述如下：化学方面不论阳板(PbO2)或阴板(Pb)的活化物质，都会经分解或逐步与硫酸反应(电解液)，而转变成较稳定之硫酸铅，这也就是自行放电。电化学方面由於含不纯物，所以在电池内部会形成局部电路或於两极发生氧化还原反应，而造成自行放电。CSB电池自放电量非常小，是普通铅酸蓄电池的1/3至1/4，这源於电池有超强保持特性。如图10，容量保持特性和储存条件。

(2) 储存铅酸电池在充电後长期储存会有明显的影响，但本电池由於是铅钙合金，比传统蓄电池储存期要长，如图10；但电池於储存之过程中需补充电，补充电之间隔如下表叁表叁　储存温度和建议补充电间隔储存温度建议补充电间隔补充电方式低於20oC(68oF)每六个月定电压充电2.275V/cell充16至24小时定电压充电2.45V/cell充5至8小时定电流为0.05CA充5至8小时20-30oC(68-86oF)每叁个月超过30oC(86oF)避免储存虽然补充电的方式不外乎2.45V/cell定电压充电或是以0.05CA定电流充电，但很多时候都无法使电池经补充电後容量达100%，如此则电池需经多次充放。

5 使用寿命类似其他电池，当电池经长时间的使用，两极也会发生变化，如此若电池达到其使用寿命时，则难以充电方式使其容量回复。由於充电方法或使用温度，所以此类之电池其使用寿命都比有大量电解液之铅酸电池为短。以下几点为电池寿命缩短之主要原因(1) 深度放电放电条件为较大的放电量则会缩短循环寿命。(2)大电流放电用小放电量放电之後，再以很大电流放电则会缩短使用寿命。(3)大电流充电极大充电电流产生的气体在一定量时，会超过电池吸收速率，这将使内压上升，气体从安全塞中排出，最终电解液被大量消耗。在浮充状态下充电，尤其要注意此点。(4)过充电量若电池已经过充电时，其电池各组成要件(极板／隔离板及其他)都将因电解液散失而受损，所以在浮充充电条件下，过充电会变成决定电池寿命之一重要因素。(5)周遭温度之影响若周遭温度过高将加速电池各部份之劣化，若以定电压充电，在高温下以非必要之大电流充电，结果将导致电池寿命缩短。但若於低温充电会有氢气产生，氢气产生使得内部压力增大或电解液减少，终至缩短寿命。(1)循环使用寿命图12显示了放电深度和循环次数的关系。当放电深度增加时，而使循环使用次数减少，当用於相同负载时，电池使用寿命将延长。(2)浮充使用寿命图13显示电池容量和浮充使用寿命的关系，阴影描述了使用寿命特性。