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電池容量以安培小時(Ah)表示,即為固定電流放電與放電至截止電壓之時間兩者乘積。

通常放電率以C/T 表示,C 為該電池之額定容量,T 為放電時間。

密閉式鉛酸電池的額定 ... 基本概念 電磁基本原理(一) 電磁基本原理(二) 電磁基本原理(三) 電磁基本原理(四) 引擎速度控制器 ACTUATOR作動器 MPU電磁拾取器 變壓器原理及測試 電池與充電機 電子調速系統概念 同步發電機分析 同步發電機結構(一) 同步發電機結構(二) 發電機原理簡述(一) 發電機原理簡述(二) 發電機定子繞組(一) 發電機定子繞組(二) 發電機運行分析(一) 發電機運行分析(二) 感應電勢向量 特性曲線、同步電抗 特性測量範例 勵磁系統 勵磁系統分類 勵磁控制任務與要求 勵磁控制器(AVR)原理 AVR的應用 同步發電機運轉型態 同步發電機不對稱運轉 發電機研習課程 發電機概述 AVR選用與調整 電池與充電機 電池與充電機 文/固也泰電子工業有限公司技術部 1、電池容量表示 電池容量以安培小時(Ah)表示,即為固定電流放電與放電至截止電壓之時間兩者乘積。

通常放電率以C/T表示,C為該電池之額定容量,T為放電時間。

密閉式鉛酸電池的額定容量是以20小時放電率(20HR)來訂定。

例如,容量為10Ah,放電率=C/20,即0.5A,作定電流放電可達20小時。

電池容量之大小受到放電率影響,放電電流愈大,電池放電效率愈小。

放電率 20HR 10HR 5HR 3HR 1HR 1CA 3CA 容量% 100% 95% 85% 77% 60% 45% 35% 電池放電容量與電池溫度有關。

溫度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 容量% 1HR~3CA 82% 91% 100% 106% 113% 20HR~1HR 87% 93% 100% 105% 110% 2、電池好壞的測量 電池好壞量測方法有:開路電壓、內電阻、電池容量、電池充電時的電壓/電流變化等。

其中最常用的方法是測量電池的開路電壓。

全新電池之開路電壓應在12.9V(12V電池)以上。

經貯藏或過放電因素,電池會呈現從12.9V降到0.0V之開路電壓。

其中若出現11.58V(12V電池)之電池,則均屬過度放電或其他原因之不良品。

該電池即使再充飽電,也已經有永久傷害。

量測開路電壓需在電池剛充完電至少1小時後進行。

充飽的電池之開路電壓應在12.9V(12V電池)以上,若介於12.5~12.9V(12V電池)之間者,該電池可能尚未完全充飽,請再以適當充電器予以完全充飽電。

若仍未改善,則該電池容量已減損。

3、電池自放電 鉛酸電池在開路狀態,內部會有自放電反應,即鉛與硫酸反應生成硫酸鉛並產生氫氣。

此反應隨溫度上升而加速,其結果是容量降低及電壓下降。

電池經過包裝、運輸、貯存之過程,會因自放電而容量略為下降,且受溫度影響很大。

貯存溫度、時間和容量關係表如下: 貯存溫度,時間和容量關係表: 時間溫度 1個月 3個月 6個月 12個月 0°C~5°C 96% 93% 90% 80% 5°C~20°C 92% 90% 80% 65% 20°C~30°C 90% 80% 65% 50% 30°C~40°C 83% 70% 50% 不可貯存 電池貯存超過3個月以上,均應補充電之後再使用。

4、電池內阻&電池壽命 鉛酸電池容量下降或電池老化後,其內電阻會升高。

一般可用來判定電池的狀況。

內電阻量測有多種方法,所得數值往往有差距。

電池壽命 一般型: 待機使用電池壽命:3~5年(於13.8V浮充及25℃情況下) 循環使用電池壽命:200次(100%DOD)225次(80%DOD)500次(50%DOD) DOD:放電深度 高率型: 待機使用電池壽命:3~5年(於13.8V浮充及25℃情況下) 循環使用電池壽命:225次(100%DOD)250次(80%DOD)750次(50%DOD) 5、鉛酸電池極板硫酸化的現象及原因 鉛酸電池內的極板硫酸化,系指鉛酸電池的極板上,生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,此時將鉛酸電池進行充電,硫酸鉛非常難轉化為活性物質,電池的電容很小,無法將電流充進電池,鉛酸蓄電池極板硫酸化後主要有以下幾種現象: 鉛蓄電池在充電過程中電壓上升的很快,其初期和終期電壓過高,終期充電電壓可達17.4V左右。

(1)在放電過程中,電壓降低很快,即過早的降至終止電壓,所以其容量比其他電池顯著降低。

(2)充電時,電解液溫度上升的快,易超過45℃。

(3)充電時,電解液密度低於正常值,且充電時過早地發生氣泡。

(4)電池解剖時可發現極板的顏色和狀態不正常。

正極板呈淺褐色(正常為深褐色),極板表面有白色硫酸鉛斑點,負極板呈灰白色(正常為灰色)極板表面粗糙,觸摸時如同有砂粒的感覺,並且極板發硬。

(5)嚴重的硫酸鹽化,極板形成的硫酸鉛白色結晶體粗大,在一般情況下不能復原成活性物質。

6、造成極板硫酸化主要有以下幾方面的原因: (1)鉛蓄電池初充電不足或初充電中斷時間較長。

(2)鉛蓄電池長期充電不足。

(3)放電後未能及時充電。

(4)經常過量放電或小電流深放電。

(5)電解液密度過高或者溫度過高,硫酸鉛將深入形成不易恢復。

(6)鉛蓄電池擱置時間較長,長期不使用而未定期充電。

(7)內部短路局部作用或電池表面水多造成漏電。

(8)電解液不純,自放電大。

(9)電池內部電解液面低,使極板裸露部分硫酸化。

7、電池使用前的處置 在購買蓄電池後,初次使用或長期未使用時,必須充份充電後再使用。

蓄電池於靜置貯存時會因為自行放電而逐漸降低其容量,如不經充份充電會造成其性能無法發揮。

電池使用溫度:充電0°C~40°C;放電-15°C~50°C,超過此溫度範圍將可能導致電池損壞或變形。

8、鉛酸電池的維護 1、貯存溫度範圍建議:-30°C~50°C,濕度範圍:25%~85%。

2、電池必須充飽電後才予以貯存,如果不充飽電即予以貯存,將會造成壽命的短縮。

3、電池儘量即早使用,電池在貯存中會逐漸劣化。

貯存過久時就算是再予以補充電,其容量也不一定能回復。

4、安裝電池時,將⊕正極及--負極端子處可用砂紙給予酌磨乾淨,可避免端子空氣氧化而造成導電性下降;接上負載後可噴上少許黃油或防鏽油,幫助電池發揮最大效能。

5、傳統加水式電池,要適時予以補充電瓶液,當水分於使用期間有減少的跡象時就必須要補充蒸餾水或電池水,若水位過低時會造成電池內部極板損壞,降低電池的使用壽命。

6、過放電電池會造成電池受損,要儘量避免持續放電以至電池完全沒電的狀態。

7、過充電電池同樣會造成電池受損,大部分是的充電機過強,或是用充電機所充的電流量過高,其損壞程度不一,嚴重時電池會發燙發熱、熱變形膨脹,甚至爆裂…。

而過充電之現象有主要幾種:(1)、電池水比重異常高。

(2)、電解液混濁。

(3)、極板腐蝕。

(4)、水份消失較以往快很多。

9、關於充電器: 充電器最大的目的就是把電池快速充滿,在這個原則上使用一般的電源供應器就可達成,為何有上萬元的充電器,原因就在於一些附加功能,所以好的充電器應含有昇壓迴路,另外好的充電器含有電池特性分析功能,在電池故障時可以自動執行充電放電程序,嘗試將電池救回來,市面上的充電器價格差異極大,從9百多元到上萬元不等。

充電器名詞解釋: 定電流:充電過程中電流保持一定,而不管電壓的變化(均流充電)。

定電壓:充電過程中電壓保持一定,而不管電流的變化(浮動充電)。

CA:1小時X額定放電電流,例如一棵20AH的電池,它的1CA=20A 標準充電=0.1CAX15小時 快速充電=0.3CAX5小時 最大充電=0.5CA~1CA依電壓及溫度變化決定何時停止充電 10、充電注意事項: 1.充電電流越小,充電效率越高,充得越飽(標準充電)。

2.溫度越低對電池越好,切忌超過50度。

3.快充後最好施以保養充電0.03~0.05CA,以便達到充飽狀態。

4.電池會自我放電,長期低於截止放電壓(EDV)會造成鈍化,並減低壽命。

5.鈍化後須經約3次完全充放電來活化(不一定能回到標準容量)。

6.長時間過充會使電池過熱,減低壽命。

7.全新電池儲存時建議每2~3個月拿出來放充電一次。

8.為防止電池過熱,通常使用定電壓定電流或者脈衝來充電較佳。

11、待機使用電池的充電 待機使用電池充電目的是補足自放電的損失,一般均採用定電壓充電。

浮動充電:待機使用電池之定電壓充電值均選擇於略高於開路電壓,為使充電電流盡量減小。

此種充電模式可對電池長年累月持續充電,通稱為浮動充電。

浮動充電電壓於25°C時為13.5~13.8V,由於開路電壓隨溫度而變動,故浮充電壓值亦需隨溫度而變動,其變動係數為–3.0mV/°C/cell,或如下表所列: 溫度(°C)ㄔ> 0 5 10 15 20 25 30 35 40 浮動電壓(Vpc) 14.4 14.0 13.9 13.9 13.8 13.7 13.6 13.5 13.4 12、電池熱變形現象 所謂「熱變形」是發生在充電時使電池膨脹變形的異常現象。

原因是因電池充電時熱量產生速率大於熱量散逸速率,造成電池溫度上升。

為避免熱變形現象發生,需注意下列事項: 1、避免使電池失水―不可在高於氣化電壓(14.4V)以上長期充電(如12小時以上)。

2、串聯電池中若有不良電池(如短路、老化等)需立刻取走,避免造成其他電池過充電。

3、氧氣循環反應多半在充電末期之定電壓充電階段,在該階段原來己漸漸減小的充電電流,反而會慢慢上升。

因此,若充電器之截止條件是充電電流小於某設定值時,往往因該設定值過低無法達到,而使充電器持續充電造成熱變形現象發生。

4、需避免電池局部過熱,例如加強散熱裝置或加裝溫度感測器來截止充電。

13、電池的回收 不良電池或是使用過的電池必須予以回收。

蓄電池回收時應將端子部位做絕緣處理,就算是使用過的蓄電池,其內部亦殘存著電氣量,如果端子未予以絕緣處理將會造成爆炸、火災等危險。

依法民眾可將廢鉛蓄電池交給販賣業者回收。

如果數量較多時,可洽詢資源回收專線0800-085717,專線人員將提供回收商資料。

本講義內容參考來自:LONG-廣隆電池 CSB-神戶電池 GS-統力電池 YUASA-台灣湯淺電池



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