安価で小型の鉛バッテリー用充電器。 鉛蓄電池を正しく充電する方法 密閉型鉛蓄電池を充電する方法

この物語は、土曜日から日曜日までの夜に私たちが森に行くことに決めたときに始まりました。兄はジャムの日を持っていて、それを祝うことに決めました。 新鮮な空気シシカバブとウォッカと一緒に。 彼らは集まり始めました。 照明には、懐中電灯をいくつかと、BGM を設定するための小さなラジカセを用意しました。 もちろん、これらすべてのためにバッテリーを購入しましたが、かなりの費用がかかりました。 幸せそうなバカの顔をして、私たちは森に突入し、暗くなる前にこの薪を割るのがいいだろう、と冷静に（今のところ）考えながら、活発に薪を集め始めました。 そして、バーベキューと暖房のための2つの火、お祝いの場所を照らすための薪が必要でした。 さて、私が言いたいのは...翌日、私はほとんど体を起こすことができませんでした。なぜなら、火から十分な光を得るために、絶えずそこに薪を投げなければならず、それは途中で切らなければなりませんでした。日没後に暗くなった森、彼らと同じように、ランタンの電池をどこに保存しなければならなかったのか、そして木を切る必要があったために火で照らされた酔った場所を知っています。 繰り返しますよね？ さて、その夜はこんなことを何度も繰り返しました。 これに関連して、翌日、「休んだか？」という 2 つの疑問が生じました。 あるいは、「このようなことが二度と起こらないようにするには、どこでどのようにすればよいでしょうか?」

まず第一に、電池 - 電池が必要であることは明らかですが、最新のニッケルカドミウム電池の価格を見た後、私のヒキガエルはそれらを購入することをきっぱり拒否しました。 そこで私は UPS のことを思い出しました。ご存知のように、100x100 の掃海艇が完成し、良き隣人がすでに自家製の溶接ユニットをコンピューターに差し込んでいたときの、最も不都合な瞬間にコンピューターが停止するのを防ぐためのラックのことです。そして嬉しそうに微笑みながら電源を入れ、家の半分の電源を切りました。

そのため、これらのバンドゥーラには密閉型鉛電池が使用されており、ゲル電池とも呼ばれます。 コストの点では比較にならない ニカド電池- 前者のコストは後者よりも大幅に低くなります。 私は店に行き、電圧 12 ボルト、容量 7.2 アンペアアワーのかなり平均的なバッテリーを購入しました。

図1 バッテリーの写真。

それからすべては簡単でした - 10ワットの車の電球を取り、それを木の上の長いワイヤーに吊るし、被写体に接続します - ライトの準備は完了です。 そしてラジオを接続するには、KREN8A またはそのブルジョワアナログ LM7809 に単純なスタビライザーを彫刻し、ワイヤーをバッテリーコンパートメントの端子にねじ込みます - ほら、光と音楽が出来上がります。 同様のスキームがすでにテストされていると言わなければなりません。それは一晩連続して動作し、バッテリーは完全に放電しませんでした。

しかし、あなたは最後まですべてが決して良いものではないことを理解しています。どこかに人間の代謝からの一滴の廃棄物が存在し、それが牧歌全体を汚染するに違いありません。 この場合の問題点は、これらのバッテリーは従来の自動車用バッテリー充電器では充電できないことです。 従来の鉛蓄電池は定電流で充電されますが、端子の電圧は常に上昇し、一定の値に達するとバッテリー内の電解液が沸騰し、充電の終了を示します。 密閉型電池が沸騰すると何が起こるかを想像してみましょう。 死傷者と破壊は避けられそうにないと思います。 したがって、これらのボックスは異なる方法で充電されます。充電電流は0.1Cに設定されます（Cはバッテリー容量です）。この同志は「胃腸管に満足できず」、すべてをむさぼり食う準備ができているため、充電電流は制限されていますそれが彼に与えられると、電圧は安定し、14〜15ボルト以内に設定されます。 充電プロセス中、電圧は実質的に変化せず、充電の最後には電流が設定値から 20 ～ 30 mA に減少します。 つまり、集める必要がありました 充電器.

私は本当に混乱したくありませんでしたが、その後、ブルジョワジーが助けに来ました - STマイクロエレクトロニクス - 彼らは、どうやら既製のソリューション、L200Cマイクロ回路を持っていることが判明しました。 このチップは、プログラム可能な出力電流リミッターを備えた電圧安定化装置です。 このマイクロ回路のドキュメントは次のとおりです: www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf 図 2 の充電器回路は、実際には次のとおりです。 代表的な図包含

図2

一般に、特別に説明することはありません。いくつかの点についてのみ説明します。 まず、電流設定抵抗 R2 ～ R6 です。 それらの電力は、図に示されている値以上である必要があり、できればそれ以上である必要があります。 もちろん、煙の特殊効果のファンで、黒くなった抵抗器の見た目にうんざりしない人は別ですが。

図 3.1 ブレッドボード上のデバイス

もちろん、マイクロ回路はラジエーターに取り付ける必要がありますが、欲張らないでください。この機器はすべて長期使用向けに設計されているため、要素の熱体制が軽いほど、要素にとっては良いため、あなたのために。 抵抗 R7 は出力電圧を 14 ～ 15 ボルトの範囲内に調整します。 国内のダイオードを金属ケースに入れることをお勧めします。そうすれば、ラジエーターに取り付ける必要はありません。 変圧器の二次巻線の電圧は 15 ～ 16 ボルトです。 個人的には、私はボードを作成しませんでした。詳細はそれほど多くありません。ブレッドボード上ですべてを組み立てました。 何が起こったのかは写真を見ればわかります。

図 3.2 ハウジングのみを除いて、すべてが組み立てられた状態

すべては理論的に予測されたとおりに機能します。電流は、最初は大きかったが、充電の終わりまでにわずかに低下し、数日間この状態が続いています。 ちなみに、メーカーはバッテリー容量を維持するために、長時間このような小さな電流を推奨しています。

図 4.2 基板上に実装されたデバイス

以下から、フィルム上でプロッターをカットするためのプリント基板を LAY および Corel フォーマットでダウンロードできます。

放射性元素のリスト

www.jaycar.com、www.at-systems.ru、www.slt.ru のサイトからの資料が使用されています。 チャートと 斜体での引用符- www.at-systems.ru。 その他すべて (c) klausmobile 2002。すべてのデザインの反復には、リピーターの危険とリスクが伴います...

1. 最初にジンジャーブレッド、後でスティック...

密閉型鉛蓄電池 (SLA) は、最も手頃な価格の二次 (充電式) 電源です。 現在の経済において、手頃な価格とは、第一に、電圧が 6V および 12V、容量が 1 ～ 1000 Ah の標準電池が販売可能であること、そして第二に、常緑 1 立方電池当たりの電池が入手可能であることを意味します。 公称容量 1.5 ～ 6 Wh を購入できます。 数字が小さいほど小型バッテリーに対応し、数字が大きいほど大型バッテリーに対応します。

他に何が良いのでしょうか？ 自己放電が比較的遅く (室温で 1 か月あたりの容量の 5% 以下)、浅い放電サイクルでも比較的耐久性があります。 「記憶力」の欠如（生まれつき） ニッケルカドミウム電池）。 スタンバイ モードでの一定の「フローティング」再充電が許可されます (これが車のバッテリーの仕組みです)。

液体電解質を使用した鉛蓄電池と比較して、密閉型バッテリは当然、動作の安全性において利点があります (有害なガスがなく、どの位置でも動作可能です)。 また、密閉型バッテリーは充電条件に対する影響がそれほど重要ではなく、不適切な充電によってバッテリーが壊れるのがより困難です。 実際のところ、ゲル電解質は、(化学者の観点から) バッテリーが完全に充電されないように選択されています。 したがって、単に再充電が存在しないため、再充電中にガスの発生は起こりません。 これは、充電モードの制御を忘れてもよいという意味ではありません。 それは禁止されています。 これについては後で詳しく説明します。

欠点は何ですか? まず、比容量が低い - 質量 1 キログラムあたり 25..35 Wh、または体積 1 リットルあたり 60..100 Wh。 第 2 に、深放電サイクル中および大電流による系統的な放電中のバッテリー寿命が大幅に減少します。 第三に、電圧と内部抵抗はサイクル深さに大きく依存します。

2. 早老について.

用語: 実際には次のように指定するのが通例です。 放電強度無次元の「C ユニット」の形で。 1C (ワンツェ) は、放電時のバッテリー容量と数値的に同じです。 直流 20時間以内。 完全放電は、室温でセルあたり最大 1.8 V の放電として定義されます (つまり、6 V および 12 V バッテリーの場合は最大 5.4 V および 10.8 V)。 1.8V の値は下限として経験的に確立されており、その値を下回って 0.05C の電流で放電すると、バッテリーの不可逆的な早期劣化が始まります。

したがって、バッテリが完全充電状態 (セルあたり 2.1 ～ 2.3 V) から 20 時間以内にセルあたり 1.8 V まで放電するには、150 mA の放電電流が必要であると実験的に判断された場合、公称バッテリーの容量は 3.0A*h (=0.15A*20h) に設定されています。

特定のバッテリーの電流強度 1C は 3A の放電電流に対応し、2C は 6A の放電電流に対応します。 所定の最小電圧（同じ 10.8V）に達して放電を制限すると、電流 1C での実際の容量は公称容量に比べて約半分に減少することがわかります（グラフを参照）。 しかし、逆に、高放電強度（1C 以上）での不可逆的な劣化のしきい値は、8V まで大幅に低下します。

破線を下回る電圧までバッテリーが繰り返し放電されると、バッテリーの故障につながります。

実際には、SLA はバッファーとサイクリックの 2 つのモードで動作します。 バッファモードでは、バッテリーは常に充電器に接続されています。 電気ネットワークに電圧がある場合、充電後、バッテリーは長時間最終充電電圧にさらされます。 バッテリーを流れる低電流はバッテリーの自己放電を補償し、バッテリーを常に完全に充電された状態に保ちます。 停電が発生した場合、バッテリーはそれに接続されている負荷に放電されます。 バッファ動作モードはシステムでは一般的です 無停電電源装置永久的かつ 交流電流、コンピュータ、通信、プロセス産業で広く使用されています。 また、車の通常使用時の車のバッテリー。

周期的な動作では、バッテリーは充電され、その後充電器から切り離されます。 バッテリーは必要に応じて放電されます。 サイクリック動作モードは、さまざまなポータブルまたはポータブル デバイスを操作するときに使用されます。 電灯、 コミュニケーションの手段、 計測器。 バッテリーメーカーは通常リストします 技術特性、このバッテリーまたはそのバッテリーがどの動作モードを対象としているか。

したがって、真空管アンプのフィラメント電池に電力を供給することにした場合、これはサイクリックモードになります（生涯を通じて散文で話してきたことを知るのは、どれほどうれしいことでしょう...）。 しかし、これは単にバッテリーを許容最大値まで放電してもよいという意味でしょうか? ランプ 5.7Vか11.4V? 実際、このモードは「緊急」の 5.4 または 10.8 V まで放電するよりも明らかに安全ですが、バッテリーの選択を誤ると、かなり深い放電サイクルが発生し、耐用年数が短くなります。

サイクルの深さ放電は、不可逆劣化の閾値までの放電に対応するアンペア時間に対する実際に負荷に供給されるアンペア時間の比率として定義されます。 分母のアンペア時間は、放電強度が 0.05C の場合にのみ定格容量と一致します。 実際には、分母として使用されるのは公称容量です (特に、一定の放電電流は理想的な近似値にすぎないため)。

サイクルの深さ (サイクルごとに繰り返される場合) によって、バッテリーの寿命が決まります。 100% のサイクル深度では、SLA 耐用年数は 200 ～ 300 サイクルを超えません。 参考までに、液体電解質を使用した自動車バッテリーが 20 を超えるディープサイクルに耐えることはほとんどありません。 サイクル深さが 30% になると、その数は 3 倍になります。 有名なオプティマは、100 回のゼロ サイクル サイクルの生存を保証しています (筆者はそのようなバッテリーを 4 年間使用していますが、深いゼロ サイクル サイクルは 1 回もありませんでした...)。

3. 実際の例

では、数えてみましょう。 アンプの各チャンネルには 6C4C ランプ (6V、2A) のペアが含まれています。 充電間の最小動作時間は 8 時間確保する必要があります。 この場合、電圧は 5.7V を下回ってはならず (ランプの仕様に従って)、サイクル深度は 50% を超えてはなりません。 最後の要件から、バッテリー容量はチャネルあたり少なくとも 32Ah (= 2A * 8h / 50%) であることがわかります。 このようなバッテリーの放電率は 0.06C (= 32A*h / 2) です。 グラフから、8 時間で電圧はわずか 12.0 ～ 12.2V まで低下することがわかります。 在庫あります！ ただし、新しいバッテリーを使用した場合に限ります。 時間通りに充電することを忘れなければ、約 500 サイクル (毎日の楽しみの 1 年半) 後、8 時間で電圧は同じ 5.7V かそれよりも低下します。電圧が不足すると自動で電源が切れます！ ちなみに32Ahは容量値に怪しいくらい近い 車の電池(50-65Ah)。 したがって、2A 以上の電流の場合、メンテナンスフリーの自動車バッテリーは (価格の点で) 完全に合理的な代替品となります。 彼らは環境と安全性に問題を抱えています。 一方、大きなバッテリーが設計に適合しない場合は、いくつかの小さなバッテリーを完全に安全に並列接続できます (必須ではありませんが、同じシリーズ、同じメーカー、動作開始からの「経過年数」が同じであることが望ましい)。 。

それとも、自動化せずにバッファ (スタンバイ) モードを試して常に充電してみてはいかがでしょうか? トグルスイッチを上にします - バッテリーが放電し、ランプが点灯し、トグルスイッチを下にします - 充電中です、ランプ...バッテリーから接続されていません! 通常充電モード - 充電 定電圧瓶あたり 2.4 ～ 2.5 V、6 V バッテリー端子では最大 7.5 V になります - ランプは長く持続しません (特に陽極電源がオフの場合)。

バッファーモードでは、バッテリー寿命は温度に大きく依存します。 バッテリーにとって最も好ましい温度は摂氏15〜20度であると考えられています。 温度が 10 度上昇すると、バッテリーの寿命が半分に減ります。 この図は、推定耐用年数が 5 ～ 7 年であるバッテリーの耐用年数の温度に対する一般的な依存性を示しています。 概要 - 電池をランプ、Pentium などと同じケースに入れないでください。 熱い物体。 車のボンネットの下はどうなっているのかと疑問に思うかもしれません。第一に、車のバッテリーは広範囲の温度に合わせて特別に設計されており、第二に、バッテリーの熱容量が非常に高いため、ボンネットの下であっても大幅に暖かくなります。

前述の例では、毎日 50% サイクルでの白熱電池の耐用年数は 1 年半です。 もっとできることはありますか? で 実際の状況定置式バッテリーの動作中、多数の放電テストが行​​われた場合のバッテリー寿命の減少を考慮する必要があります。 5年間のバッテリーの場合、 実際のリソースバッテリーが 1 日に平均 1 回の 30% 放電、または 1 週間に 1 回の完全放電を経験した場合、寿命は 3 年以内です。

4. 料金の詳細

放電深度が小さい (75% 以下) 場合に最適なバッテリー充電モードは定充電です。 テンション。メーカーによって値は若干異なりますが、一般に許容される電圧は、サイクリング時のセルあたり 2.4V (12V バッテリーの場合は 14.4V) です。 バッファモードでは、電圧をセルあたり 2.3V に下げることができます。

完全に放電したバッテリーを充電する場合、このモードでは初期電流過負荷が発生するため、電流制限モードと電圧制限モードを組み合わせたモードが使用されます。 通常はモードと呼ばれます チャージI-U。 放電したバッテリーは、まず、公称バッテリー容量 (アンペア時) の 0.1 ～ 0.3 を超えない数値 (アンペア) で直流で充電されます。 たとえば、100 A*時間の容量を持つバッテリーの場合、充電電流は 10 ～ 30 アンペアを超えてはなりません。 バッテリが充電されると、バッテリの両端の電圧が増加します（定電流時）。 バッテリーの電圧が最終充電電圧に達すると、充電電流が減少し始め、電圧を一定に保ちます。

摂氏 20 度の温度での最終充電電圧は、バッテリー セルあたり 2.25 ～ 2.3 ボルトです。 公称電圧が 12 V (6 セル) のバッテリーの場合、最終充電電圧は 13.5 ～ 13.8 V です。バッテリーが他の温度で動作する場合、バッテリー寿命を延ばすために最終充電電圧を 13.5 ～ 13.8 V に下げることをお勧めします。温度 40 度でセルあたり 2.2 ～ 2.25 V、温度 0 度で電圧が 2.35 ～ 2.4 V まで増加します。 このような充電電圧の温度補償を使用すると、摂氏 40 度でのバッテリー寿命を 15% 延ばすことができます。

消耗したバッテリーを完全に充電するには、24 時間充電することをお勧めします。 周期的動作の場合に、より速い (8 ～ 10 時間以内) バッテリ充電が必要な場合、最終充電電圧は 2.4 ～ 2.48 V/el (20 ℃) に増加し、充電時間は次の条件に従って制限する必要があります。充電前のバッテリー残量。

定電圧充電器バッテリの初期充電段階では、比較的大きな電流が適用されます。 バッテリー電圧が設定レベルに達すると、充電器は定電流モードから定電圧モードに切り替わります。 このフェーズでは、値 充電電流フロート電流として知られる最小充電電流レベルまで減少し始めます。表に示されている値は標準値です。

定充電電圧充電器の電気量の規格値

ノート：サイクリック モードで使用されるバッテリーの場合は、事前に設定された電圧値に達したときに充電プロセスを中断できるセンサーを使用するか、バッテリーが以下の温度で充電される場合は温度係数を考慮する必要があります。 +10 0 +30以上 0 と

急速充電システム (サイクリックモードで動作するバッテリーのみ)バッテリーを加速充電する場合は、低温時の充電不足や低温時のバッテリーの過熱を防ぐために、温度補償ユニットや温度ヒューズを備えた機器を使用する必要があります。 高温 環境

加速バッテリー充電モードの電気量の標準値を表に示します。

ノート：バッテリーにはサーモスタットまたは温度ヒューズが取り付けられているか、タイマーを使用して充電プロセスを時間内に停止する必要があります。 容量が 10 Ah を超えるバッテリーの最大初期充電電流は、次の比率に対応する必要があります: I = C 最大

最後の段落に注目してください。 彼にはそれだけの価値がある。 特に、換気の悪い箱に多数のバッテリーを閉じ込めた場合、通常の (加速されていない) 充電でも過熱する可能性があり、致命的ではありませんが、バッテリーの寿命は短くなります。

5.簡易充電器（I-Uスローチャージ）

小型バッテリの充電に最も便利な標準回路は、IC ファミリ LM117、LM 196、LM317 (142EN12、1151EN1、1157EN1) に基づいています。 出典 - 「リニア電源用マイクロ回路」、M、Dodeka、1998 年、97、122 ページなど）。

電流制限しきい値は R4 によって設定されます (マイクロ回路の許容電流と消費電力を考慮して)。 実際には、特定の種類のバッテリの電源が機器に直接組み込まれている場合、電流制限調整は必要なく、電流制限回路 (T2) を完全に排除して、この機能を電源の出力抵抗に移すことができます。フィルター。

高電流では、統合スタビライザによって制御される、パススルー N-MDS または複合 NPN トランジスタを備えたディスクリート スタビライザを使用する方が便利です。 低電力充電器における比較的高い閾値電圧である MIS の不都合は、主 (単一) 電源の電圧を上げることにより、強力な充電器 (図を参照) では電圧を 2 倍にすることで解決されます。

電圧安定器分圧器 (IC1) の定格は 6V バッテリー用に示されており、フィルター容量と電流安定器抵抗器 (T2) の定格は 6V バッテリー用です。 充電電流最大 2.5A で、最大 10 ～ 15 Ah の容量のバッテリーには十分です。 出力電圧9V xx、電流5A用のトランス。 T2 ベース-エミッタ回路の切り替え可能なシャントにより、最大充電電流が設定されます。 ダイオード D11 (少なくとも 10A の電流を流すショットキー ダイオード) は、バッテリーの逆極性を防止します。 セットアップは、10 オーム相当の負荷 (R6) で安定化電圧を設定し、シャント R5 を選択することになります。

6. 車内の負電圧源

クロスオーバーなどのパワーアップに。 直接結合を備えたオペアンプ上のデバイスでは、単純なパルス状の負電圧源を供給できます。 さらに良いのは、バッテリーです。 ずっといい！ ただし、このバッテリーは 12 ボルトではなく、6 ボルトである必要があります。 説明しましょう。 おそらく、このバッテリーはエンジンが作動している間、ほぼ常に電流を供給します。 そして充電できるのは駐車中のみです。 ただし、12V 鉛バッテリーを別の 12V バッテリーから充電することはできません。 これは緩衝政策ですらない、ハンガーストライキだ。 14Vを生成する発電機が必要ですが、駐車場でどこで入手できますか...

消費電流 20mA のクロスオーバーに電力を供給するには、6V、1.2Ah のバッテリー (タバコの箱より少し大きいサイズ) で十分です。 充電モード I-U (200mA、7.2 V)。 REMOTE信号がオフになると、バッテリーはオンボードネットワークから常に充電されます（マイナスからグランド、プラスからスタビライザー出力 - フォトカプラの状態は図に示すとおりです）。 REMOTE 信号がオンになると、バッテリはプラス側からグランド側に、マイナス側から負荷 (オペアンプ電源バス) 側に切り替わります。 充電電流は抵抗 R3 によって 75 mA に制限されます。 このモードで完全に充電された Fiamm 10121 バッテリーは、室温でオンボード ネットワークから約 15mA を消費します。 R7-T1 チェーンは、オンボード ネットワークから切断されたときに、R5-R6 分配器へのバッテリの放電をブロックします (もちろん、REM IN が削除され、バッテリ負荷が切断されていることが前提です)。 REMOTEバス経由の消費電流は20mA。 タイマー D1-C1-R1-IC1-IC2-FU1 は、REM IN 信号の出力への送信を 2 秒遅らせます。 抵抗 R0 はタイマー容量を放電するためにのみ必要ですが、実際の回路では省略するか、LED を備えたインジケータ回路に置き換えることができます。 ダイオード D1 ～ 3 - 直流 1A 用のいずれか。

フォトカプラ KR293KP9A、KR293KP3A は、少なくとも 200mA (文字 A の付いた 293KP) の電流を備えた MIS フォトカプラと置き換えることができます。 あるケースでは、「逆相」スイッチを備えた KR293KP9A フォトカプラを使用してバッテリを切り替えた場合、切り替え中に貫通電流が観察されませんでした。他のフォトカプラに交換する場合は、電流がないことを確認する必要があります。 ヒューズ FU1、FU2 は動作電流 200 mA の自己修復型ヒューズです。 -6V 電源の出力のパワー フィルタでは、スイッチング中にフォトカプラが過負荷にならないように、最小容量に制限する必要があります。ちなみに、フォトカプラはバッテリの出力抵抗に 10 オームを追加します。 シリーズ 293 はアンペア電流には対応していません。 これは「大人の」リレー用です。 これが次のプロジェクトのテーマです - 完全にバッテリー駆動の DAC です...しかし、それには時期尚早です...

放射性元素のリスト

自律型電源 - 充電式バッテリーは、 現代のテクノロジーほぼすべてのプロジェクトに不可欠な要素です。 のために 自動車技術バッテリーは構造部品でもあり、これなしでは車両の完全な動作は考えられません。 電池が普遍的に有用であることは明らかです。 しかし、技術的にはこれらのデバイスはまだ完全には完成していません。 たとえば、明らかな欠陥は、バッテリーの頻繁な充電によって示されます。 もちろん、ここで関連する問題は、再充電の頻度を減らし、すべての動作特性を長期間維持するために、バッテリーをどの電圧で充電するかということです。 長期手術？

バッテリーの基本パラメータを決定することは、鉛酸バッテリー (自動車バッテリー) の充電/放電プロセスの複雑さを完全に理解するのに役立ちます。

• 容量、
• 電解質濃度、
• 放電電流の強さ、
• 電解質温度、
• 自己放電効果。

バッテリー容量は、放電プロセス中に各バッテリー バンクから放出される電気を受け取ります。 容量値は原則としてアンペアアワー（Ah）で表されます。

メーカーの技術ラベルに記載されているバッテリーの放電容量は、公称パラメータとみなされます。 この数値に加えて、充電容量パラメータも動作にとって重要です。 必要な充電値は次の式で計算されます。

Сз = Iз * Тз

ここで、Iз – 充電電流。 Тз – 充電時間。

バッテリーの放電容量を示す数値は、他の技術パラメータおよび設計パラメータに直接関係しており、動作条件によって異なります。 バッテリーの設計および技術的特性のうち、放電容量は次の影響を受けます。

• 活動量、
• 使用される電解液、
• 電極の厚さ、
• 電極の幾何学的寸法。

技術パラメータの中でも、活物質の多孔度やその製造方法も電池容量にとって重要です。

運用上の要素も無視できません。 実際にわかるように、電解液と組み合わせた放電電流の強さもバッテリー容量パラメーターに影響を与える可能性があります。

電解質濃度の影響

電解質濃度が高すぎると、バッテリーの寿命が短くなります。 高濃度の電解液を含むバッテリーの動作条件では反応が激化し、その結果バッテリーの正極に腐食が発生します。

したがって、バッテリーの使用条件と、その条件に関連してメーカーが設定した要件を考慮して、値を最適化することが重要です。

たとえば、温暖な気候の場合、ほとんどの自動車用バッテリーの電解質濃度の推奨レベルは、密度 1.25 ～ 1.28 g/cm2 に調整されています。

また、暑い気候に関連したデバイスの動作が関係する場合、電解質濃度は 1.22 ～ 1.24 g/cm2 の密度に相当する必要があります。

バッテリー - 放電電流

バッテリーの放電プロセスは論理的に 2 つのモードに分けられます。

1. 長さ。
2. 短い。

最初のイベントは、比較的長期間 (5 ～ 24 時間) にわたる低電流での放電を特徴とします。

逆に、2 番目のイベント (ショート放電、スターター放電) では、次のような特徴があります。 大電流短期間（数秒、数分）で。

放電電流の増加は、バッテリーの容量の減少を引き起こします。

例：

容量が 55 A/h、端子動作電流が 2.75 A のバッテリーがあります。 通常の環境条件 (プラス 25 ～ 26°С) では、バッテリー容量は 55 ～ 60 A/h の範囲になります。

定格容量の 4.6 倍に相当する 255 A の短期電流でバッテリーを放電すると、定格容量は 22 A/h に低下します。 つまり、ほぼ2倍になります。

電解液温度とバッテリーの自己放電

電池の放電容量は電解液の温度が低下すると自然に低下します。 電解質の温度が低下すると、液体成分の粘度が増加します。 その結果、活物質の電気抵抗が増加する。

消費者から切り離され、完全に非アクティブになると、容量が失われる可能性があります。 この現象は説明されています 化学反応デバイス内、条件下でも通過 完全なシャットダウン負荷から。

マイナス電極とプラス電極の両方が酸化還元反応の影響を受けます。 しかし、 より大きな範囲で自己放電プロセスは、マイナス極の電極を覆います。

この反応には、ガス状の水素の形成が伴います。 電解質溶液中の硫酸の濃度が増加すると、電解質の密度が１．２７ｇ／ｃｍ ３ の値から１．３２ｇ／ｃｍ ３ まで増加する。

これは、負極の自己放電効果率が 40% 増加することに相当します。 自己放電率の増加は、負極電極の構造に含まれる金属不純物によっても実現されます。

電解液や電池のその他のコンポーネントに金属が存在すると、自己放電効果が高まることに注意してください。

これらの金属が負極の表面と接触すると、反応が起こり、水素が放出されます。

存在する不純物の一部は、正極から負極への電荷キャリアとして機能します。 この場合、金属イオンの還元と酸化の反応が起こります（つまり、再び自己放電のプロセス）。

内部自己放電に加えて、自動車バッテリーの外部自己放電も排除できません。 この現象の原因は、バッテリーケースの表面の高度な汚染である可能性があります。

たとえば、電解液、水、その他がハウジングにこぼれた場合などです。 テクニカルフルード。 ただし、この場合、自己放電効果は容易に解消されます。 バッテリーケースを掃除するだけで、常に清潔に保つことができます。

車のバッテリーを充電する

デバイスが非アクティブ (電源がオフ) の状況から始めましょう。 デバイスが保管されている場合、車のバッテリーを充電するにはどのような電圧または電流を使用する必要がありますか?

バッテリーの保管条件下では、充電の主な目的は自己放電を補償することです。 この場合、通常は低電流で充電が行われます。

充電値の範囲は通常 25 ～ 100 mA です。 この場合、充電電圧は 1 つのバッテリ バンクに対して 2.18 ～ 2.25 ボルトの範囲内に維持する必要があります。

バッテリーの充電条件を選択する

バッテリーの充電電流は通常、指定された充電時間に応じて特定の値に調整されます。

したがって、バッテリーを 20 時間充電する予定の場合、最適な充電電流パラメータは 0.05 C (つまり、バッテリーの公称容量の 5%) であると考えられます。

したがって、パラメータのいずれかを変更すると、値は比例して増加します。 たとえば、10 時間充電すると、電流はすでに 0.1C になります。

2段階サイクルで充電

このモードでは、最初（第 1 段階）、別のバンクの電圧が 2.4 ボルトに達するまで、1.5 C の電流で充電が実行されます。

この後、充電器は 0.1 C の充電電流モードに切り替わり、充電が完了するまで充電を続けます。 フルセットコンテナで 2 ～ 2.5 時間 (第 2 段階)。

第 2 段階モードの充電電圧は、1 缶あたり 2.5 ～ 2.7 ボルトの間で変化します。

強制充電モード

強制充電の原理には、充電電流値を公称バッテリー容量の 95% (0.95C) に設定することが含まれます。

この方法はかなり強引ですが、わずか 2.5 ～ 3 時間でバッテリーをほぼ完全に充電できます (実際には 90%)。 強制モードで 100% の容量まで充電するには 4 ～ 5 時間かかります。

コントロールトレーニングサイクル

このオプションでは、単純な式で計算されたパラメータを使用して充電するのが最適です。

I = 0.1 * C20;

単一バンクの電圧が 2.4 ボルトになるまで充電し、その後、充電電流が次の値まで減少します。

I = 0.05 * C20;

これらのパラメータを使用すると、プロセスは完全に充電されるまで継続されます。

制御およびトレーニング サイクルには、バッテリーが 0.1 C の小さな電流でレベルまで放電されるときの放電の練習も含まれます。 総電圧 10.4ボルト。

この場合、電解質密度は１．２４ｇ／ｃｍ ３ に維持される。 放電後、デバイスは標準的な方法に従って充電されます。

鉛蓄電池を充電するための一般原則

実際には、いくつかの方法が使用されていますが、それぞれに独自の困難があり、さまざまな金額の経済的コストが伴います。

最もアクセスしやすく、 簡単な方法 DC 充電は、セルあたり 2.4 ～ 2.45 ボルトの電圧であると考えられます。

充電プロセスは、電流が 2.5 ～ 3 時間一定になるまで続けられます。 このような状況では、バッテリーは完全に充電されているとみなされます。

一方、複合充電技術はドライバーの間でより認知度が高まっています。 このオプションでは、指定された電圧に達するまで初期電流 (0.1C) を制限する原理が適用されます。

その後、プロセスは定電圧 (2.4V) で続行されます。 この回路では、初期充電電流を 0.3 C まで増やすことはできますが、それ以上増やすことはできません。

バッファモードで動作しているバッテリーを低電圧で充電することをお勧めします。 最適な充電値: 2.23 – 2.27 ボルト。

深放電 - 結果を排除する

まず第一に、強調すべきことは、バッテリーを公称容量に戻すことは可能ですが、深放電が 2 ～ 3 回以内に発生した場合に限ります。

このような場合の充電は、ジャーあたり 2.45 ボルトの定電圧で実行されます。 0.05Cの電流（定電流）での充電も可能です。

2.25 ～ 2.27 ボルトの電圧で充電する場合は、2 回または 3 回行うことをお勧めします。 低電圧では、ほとんどの場合、公称容量を達成することができません。

もちろん、修復プロセス中は周囲温度の影響を考慮する必要があります。 周囲温度が5～35℃の範囲であれば、充電電圧を変更する必要はありません。 他の条件では、料金を調整する必要があります。

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