非凡蓄電池并聯(lián)使用的經(jīng)典錯(cuò)誤方法
非凡蓄電池并聯(lián)使用的經(jīng)典錯(cuò)誤方法
在并聯(lián)狀態(tài)下,不合理的連接組和會(huì)誘發(fā)蓄電池很多故障,大幅度縮小蓄電池的循環(huán)壽命,結(jié)果使蓄電池的使用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能發(fā)揮出來(lái)。
1并聯(lián)使用的必要性
在使用電池的具體場(chǎng)合,往往需要對(duì)蓄電池進(jìn)行組合。組合的方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。串聯(lián)是為了得到需要的電壓,并聯(lián)是為了得到需要的容量。
并聯(lián)通常是指單只電池的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。并聯(lián)結(jié)構(gòu)常在增大電池容量時(shí)使用。簡(jiǎn)單并聯(lián)就是把蓄電池的正極和負(fù)極分別連在一起,構(gòu)成一個(gè)大容量的整體電池,其端電壓就是一個(gè)單體電池的電壓。在電動(dòng)汽車(chē)上的蓄電池組,多采用這種方法。也可以用電池串并聯(lián),輸出的電壓就是電池串的電壓,通信電源多采用這種方法。
理論上電池可以用并聯(lián)的方法得到任意容量的電池。實(shí)際由于工藝條件的限制,市場(chǎng)上的鉛酸電池通常單體電池的容量上限為500Ah。在一個(gè)最小商品蓄電池中。實(shí)際上也是用許多電化學(xué)單元并聯(lián)起來(lái)的。一個(gè)電化學(xué)單元就是符合電化學(xué)反應(yīng)原理的最小物理尺寸,實(shí)際就是一個(gè)最小的單節(jié)。這樣來(lái)理解蓄電池,就容易理解為什么蓄電池中微小的損傷,就會(huì)造成整個(gè)電池的失效。
2 并聯(lián)蓄電池組的可靠性并聯(lián)的容量從理論上說(shuō),就是單節(jié)容量的算術(shù)和。并聯(lián)結(jié)構(gòu)也有利用冗余結(jié)構(gòu),會(huì)增加安全的作用。這是許多電氣設(shè)計(jì)工作者在選用蓄電池時(shí)的技術(shù)依據(jù),但是這種理想狀態(tài)在實(shí)際上是不存在的。
在并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電池里,要并聯(lián)許多單體電池,其中有1個(gè)單體損壞,就會(huì)導(dǎo)致整只電池連帶損壞。并聯(lián)的單節(jié)越多,電池的可靠性越低。并聯(lián)電池的連帶損壞過(guò)程是:在圖1中,由3個(gè)單如果中間的單體電池失效,端電壓就逐漸偏低,由于并聯(lián)電路電壓的鉗制作用,在充電過(guò)程中由于外部電流較大,充電時(shí)影響較小,充電后其他的兩個(gè)電池就對(duì)損壞的電池放電,直到電量放完為止。
如果用10個(gè)單體電池并聯(lián),其可靠性就降低到單體電池的10%。有的用戶,用幾十節(jié)單體電池并聯(lián)成一個(gè)單體鋰電池,以為可靠性可以增加,實(shí)際正相反,用100節(jié)單只電池并聯(lián)組成的鋰電池單節(jié),其無(wú)故障工作時(shí)間的可靠性就降低到單體電池壽命的1%。
在鉛酸電池中,正負(fù)極之間的隔板,有1個(gè)0.5mm2的微小的空洞發(fā)生短路,就導(dǎo)致整個(gè)幾百安時(shí)單只電池的報(bào)廢,這是經(jīng)常發(fā)生的。在大型電動(dòng)公交上,并聯(lián)的鋰電池往往在200Ah以上,其中一個(gè)化學(xué)單元損壞,就導(dǎo)致整體一個(gè)物理單元損壞。在并聯(lián)結(jié)構(gòu)中,用4個(gè)60Ah的電池并聯(lián)成一個(gè)單節(jié),每次電池的損壞都是4個(gè)電池一起損壞,不會(huì)只損壞一個(gè)電池。