蓄電池放電容量試驗
Battery Discharge Capacity Test
適用設備：蓄電池及直流系統 / 閥控式鉛酸蓄電池 (VRLA)
蓄電池放電容量試驗 (Discharge Capacity Test) 依 IEC 60896-21 §6.11 定義，以定電流負載將充飽電池放電至規定之終止電壓，計算實際容量 C_a 並依溫度校正至參考值。型式試驗涵蓋 C10／C8／C3／C1／C0.25 五種放電率；驗收／竣工試驗以單一放電率執行，終止條件含串列總電壓與單體降額雙重判準。
安全資訊 — 高風險
大電流放電試驗過程中電池會產生熱量與氫氣（即使 VRLA 密封型亦然），放電負載裝置亦可能發熱。鉛酸電池電解液具腐蝕性，電池短路可能造成爆炸與噴濺。串接電池組總電壓可能達危險電壓等級（DC ≥ 60 V 即可能致命）。
- 化學防護面罩（防電解液噴濺）
- 耐酸橡膠手套
- 絕緣手套（DC 電壓等級對應）
- 安全鞋
- 化學防護圍裙
- 試驗室通風良好，氫氣濃度監測器啟動並低於警戒值
- 電池組已與系統（充電器、負載）完全隔離
- 放電負載容量與冷卻能力符合試驗電流需求
- 備有緊急停機開關與滅火器（Class C 或 CO2）
- 電解液中和劑（小蘇打水溶液）備妥於試驗區
- 電池充電完成後靜置時間已滿足（1～24 小時內啟動放電）
- 電池初始溫度量測值介於 18～27 °C
- 電池溫度超出 18～27 °C
- 通風不足或氫氣濃度偏高
- 電池外殼有變形、漏液、鼓脹跡象
- 放電負載或連接導線過熱
- 任一電池端電壓明顯低於同組其他電池（可能為內部短路）
放電期間持續監測單體電池電壓，當任一電池達到終止電壓降額點（U_final − √n × 0.2）即應停止，不可勉強續放以避免極度過放造成內部故障或熱失控。
試驗接線圖
檢測四階段
型式試驗 (Type Test)
適用於出貨時以五種放電率（C10、C8、C3、C1、C0.25）執行，每種各以六個全充電單體量測，確認產品額定容量。
1. 選取五組 × 六個全充電受測單體（共 30 個），依 §5.2 準備。 2. 對每一放電率分別以六個單體執行： - C10（10 h 率，I10，U_final = 1.80 Vpc） - C8（8 h 率，I8，U_final = 1.75 Vpc） - C3（3 h 率，I3，U_final = 1.70 Vpc） - C1（1 h 率，I1，U_final = 1.60 Vpc） - C0.25（0.25 h 率，I0.25，U_final = 1.60 Vpc） 3. 放電於充電完成後 1～24 h 內啟動，放電電流於全程維持 ±1% 以內。 4. 量測各單體在試驗開始前之初始溫度 θ（18～27 °C），用於容量溫度校正。 5. 於端子量測單體電壓（含一節連接片長度），自動連續記錄或至少於 25%、50%、80% 計算放電時間處手動讀取。 6. 量測放電時間 t_disch 直至達 U_final。 7. 計算 C_a = I_dis × t_disch，並依溫度校正公式換算至 20 °C 或 25 °C 參考溫度。
- 放電率數字（如 C10）下標表示放電時間（小時），對應之放電電流 I_rt = C_rt / t_rt
- 溫度校正係數 λ：C10/C8/C3 為 0.006；C1/C0.25 為 0.01
- 校正公式：C_a20°C = C / [1 + λ(θ − 20)]；C_a25°C = C / [1 + λ(θ − 25)]
- 單體溫度應於放電開始前立即量測，不可使用環境溫度替代
- 電壓量測須於電池端子取樣（含一節連接片），排除外部連接電阻之電壓降
執行頻率：產品型式認證時執行一次，產品設計變更時重新執行
來源：IEC 60896-21 (2004), Clause 6.11.3
竣工試驗 (Commissioning)
適用新裝設電池組安裝竣工後執行，以確認電池組實際容量符合設計需求。依 §6.11.10 以單一放電率執行，終止條件含單體降額判準。
1. 電池組由系統隔離（斷開充電器與負載），依現場 LOTO 程序執行。 2. 確認所有單體充電完成後之靜置時間介於 1～24 h，初始溫度 18～27 °C。 3. 選定單一放電率（依設計備援時間決定，通常為 C3 或 C1，取 U_final = 1.70 或 1.60 Vpc）。 4. 以定電流負載執行放電，電流於全程維持 ±1% 以內。 5. 連續記錄串列總電壓與各單體電壓。 6. 放電終止條件（取先達到者）： - 串列總電壓降至 n × U_final - 任一單體電壓降至 U_final − √n × 0.2 V（依 Table 8 查表） 7. 計算實際容量 C_a（Ah）並以溫度校正公式換算至參考溫度，與設計容量比較。
- 終止電壓降額係數 √n × 0.2 V（Table 8）：n=2 → 0.200 V；n=6 → 0.346 V；n=12 → 0.489 V；n=48 → 0.979 V
- 單體終止判準確保個別電池不會極度過放
- 範例（§6.11.10）：八組 12 V 電池串（共 n=48 cell-equivalent），I3 率放電至 U_final 1.70 Vpc，串列終止電壓 = 48 × 1.70 = 81.6 V，或任一 12 V 電池達 10.2 − 0.489 = 9.711 V
- 建議試驗前後記錄各單體內阻值，便於追蹤劣化
執行頻率：系統安裝竣工時執行一次
來源：IEC 60896-21 (2004), Clause 6.11.10
維護試驗 (Maintenance)
適用IEC 60896-21 §6 為型式／驗收試驗方法，維護週期之容量試驗通常依 IEEE 450（排氣式）或 IEEE 1188（VRLA）建議之週期執行，程序參照 §6.11.10 驗收試驗。
程序同竣工試驗（§6.11.10）。建議執行前後量測各單體內阻值。
- 維護週期之判準通常為 C_a ≥ 80% C_rt（壽命終點準則，依 IEEE 1188）
- 容量低於 80% 時建議更換電池組
- VRLA 電池容量衰退速度通常快於排氣式，監測週期應更短
執行頻率：首次竣工試驗後 1 年；之後每 2 年（容量 ≥ 90% C_rt 時）；容量 < 90% 時每年；容量 < 85% 時每 6 個月
來源：IEC 60896-21 (2004), Clause 6.11.10
試驗設備
- 定電流直流電子負載 — 電流穩定度 ±1%，容量涵蓋試驗最大電流（如 I_3 或 I_1），具過溫保護
- 電壓記錄器／資料擷取系統 — 解析度 ±0.01 V 以上，取樣率 ≥ 每分鐘 1 筆，通道數涵蓋所有單體
- 溫度計 — 解析度 ±0.5 °C，用於量測初始單體溫度
- 氫氣濃度監測器 — 量測範圍 0～4% LEL，警戒閾值建議設於 25% LEL（約 1% 體積濃度）
相關名詞
發現內容問題？點此回報
標準改版、翻譯錯誤、條款編號不對、缺少資訊都歡迎回報，我們會儘快修正。
發現內容問題？點此回報
標準改版、翻譯錯誤、條款編號不對、缺少資訊都歡迎回報，我們會儘快修正。