鉛酸蓄電池快速充電

一、 鉛酸蓄電池的基本特性二、 常用充電的方法及優(yōu)劣2.1恒壓充電恒壓充電法電壓的選擇原則是保證該電壓為蓄電池充電過(guò)程中出氣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓值。由于電池內(nèi)阻很小，充電初期電池自身電壓很低，恒壓充電會(huì)導(dǎo)致初始充電電流過(guò)大使電池產(chǎn)生析氣現(xiàn)象。充電后期充電電壓較小，蓄電池會(huì)有欠充現(xiàn)象。因而恒壓充電法充電時(shí)間長(zhǎng)，電池過(guò)充和欠充過(guò)程降低電池使用壽命。2.2恒流充電恒流充電法電，充電初期蓄電池充電電流過(guò)小，后期充電電流偏大，延長(zhǎng)了電池充電時(shí)間。2.3恒流恒壓充電三、 鉛酸蓄電池去極化的方法鉛酸蓄電池處于外部開(kāi)路狀態(tài)時(shí)稱蓄電池的兩電極處于平衡態(tài)，在這種狀態(tài)下電池的端電壓值剛好等于其電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)被叫做平衡電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)在有電流通過(guò)時(shí)，電極電位偏離了其平衡電極電位的現(xiàn)象稱之為電極的極化。在實(shí)際充電過(guò)程中如果充電電流大于電池可接受電流，電池內(nèi)部壓力溫度急劇上升，導(dǎo)致電池析氣現(xiàn)象發(fā)生,這主要是由于蓄電池電極極化現(xiàn)象嚴(yán)重引起的。蓄電池電極極化是指，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)蓄電池時(shí)端電壓Vd偏離其靜態(tài)電動(dòng)勢(shì)Vemf的現(xiàn)象。蓄電池電極極化包括歐姆極化、濃度差極化和電化學(xué)極化。充電時(shí)問(wèn)*(mi>)充電時(shí)問(wèn)*(mi>)充屯電流I2O歐姆/電阻極化：蓄電池內(nèi)部導(dǎo)電部分，如電解質(zhì)、電極材料等都有一定的電阻

當(dāng)電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生歐姆壓降，充電停止后即會(huì)消失。濃度差極化：充電過(guò)程中，由于電化學(xué)反應(yīng)的生成物與反應(yīng)物不能及時(shí)擴(kuò)散，導(dǎo)致極板附近的電解液密度相對(duì)較高，這種由電解液濃度差異引起的電極電位偏離平衡值的現(xiàn)象就是濃度差極化。停止充電后，隨著分子的擴(kuò)散，濃度差極化會(huì)慢慢消失。電化學(xué)極化：當(dāng)極板表面的活性物質(zhì)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸U和鉛時(shí),若繼續(xù)充電,水分子開(kāi)始電解。由于負(fù)極板附近堆積多余的氫離子，使負(fù)極板電位降低；正極板周圍充滿氧離子形成過(guò)氧化電極，導(dǎo)致正極電位升高，這就是電化學(xué)極化，此極化與充電電流的大小有關(guān)。切斷電流后，電化學(xué)極化顯著減小。大電流充電與極化現(xiàn)象是貫穿于整個(gè)快速充電過(guò)程的矛盾，如何在縮短充電時(shí)間的前提下去極化是快速充電研究的核心問(wèn)題。目前消除極化措施主要有兩種：自然消除，即通過(guò)停充消除歐姆極化，并緩和濃度差極化；強(qiáng)制消除：通過(guò)大電流放電，使化學(xué)反應(yīng)的多余離子和電荷向反方向運(yùn)動(dòng)起到攪拌電解液的作用以此緩和濃度差極化和電化學(xué)極化。四、蓄電池快速充電4.1脈沖充電法i/A0' 脈沖循環(huán)眛沖循環(huán)正腌沖前停充脈沖—t/min4.2變電流間歇充電4.3變電壓間歇充電4.4慢脈沖充電法4.4慢脈沖充電法4.54.5三階段快速充電法4.6快速充電法HI流(A)011恒諫充電 脈沖充電 恒壓補(bǔ)足充電」k電壓■>71八f廣、-電流1—電壓—■1.111)1lb1五、 蓄電池終止充電控制方法5.1時(shí)間控制通過(guò)設(shè)置一定的充電時(shí)間來(lái)控制充電終點(diǎn)，一般按照充入120%?150%電池標(biāo)稱容量所需的對(duì)應(yīng)時(shí)間來(lái)控制。5.2dv/dt控制當(dāng)電池充滿電時(shí)，電池電壓會(huì)達(dá)到一個(gè)峰值，然后保持一段時(shí)間，此時(shí)測(cè)量蓄電池，其端電壓始終為一常數(shù)，即電壓變化率dv/dt等于零，此時(shí)終止充電。5.3峰值電壓控制通過(guò)檢測(cè)電池的電壓來(lái)判斷充電的終點(diǎn)，當(dāng)電壓達(dá)到峰值時(shí)，終止充電。5.4溫度控制電池在充電過(guò)程中，溫度會(huì)逐漸升高。充滿電時(shí)，電池溫度與周圍環(huán)境溫度的差值會(huì)達(dá)到最大，當(dāng)差值最大時(shí)停止充電。5.5端電壓負(fù)增量控制一般正常充電時(shí)蓄電池端電壓隨時(shí)間逐步上升。但當(dāng)蓄電池充足電后的時(shí)刻作為停充時(shí)刻，若繼續(xù)充電其端電壓會(huì)呈下降趨勢(shì)，因此可將端電壓出現(xiàn)負(fù)增量。此方法與電壓的絕對(duì)值無(wú)關(guān)，能克服蓄電池單體間的差異性。六、 控制策略充電狀態(tài)判斷：檢測(cè)鉛酸蓄電池的實(shí)際容量并與其額定容量值進(jìn)行比較。(SOC)檢測(cè)鉛酸蓄電池去極化后端電壓的變化情況。一般在充電初期，鉛酸蓄電池端電壓的變化率很小、中期很大、末期的變化率很小。通過(guò)該規(guī)律，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)單位時(shí)間內(nèi)端電壓的變化情況，就可以判斷其所處階段；⑶檢測(cè)鉛酸蓄電池的端電壓，并與其額