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程中出氣點(diǎn)所對應(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，恒壓充電會導(dǎo)致初始充電電流過大使電池產(chǎn)生析氣現(xiàn)象。充電后期充電電壓較小，蓄電池會有欠充現(xiàn)象。因而恒壓充電法充電時(shí)間長，電池過充和欠充過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小，后期充電電流偏大，延長了電池充電時(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勢，此時(shí)的電動勢被叫做平衡電動勢；當(dāng)在有電流通過時(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)電流通過時(shí)蓄電池時(shí)端電壓Vd偏離其靜態(tài)電動勢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*(mi>)充電時(shí)問*(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)電流通過時(shí)會產(chǎn)生歐姆壓降，充電停止后即會消失。濃度差極化：充電過程中，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題。目前消除極化措施主要有兩種：自然消除，即通過停充消除歐姆極化，并緩和濃度差極化；強(qiáng)制消除：通過大電流放電，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)間控制通過設(shè)置一定的充電時(shí)間來控制充電終點(diǎn)，一般按照充入120%?150%電池標(biāo)稱容量所需的對應(yīng)時(shí)間來控制。5.2dv/dt控制當(dāng)電池充滿電時(shí)，電池電壓會達(dá)到一個(gè)峰值，然后保持一段時(shí)間，此時(shí)測量蓄電池，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峰值電壓控制通過檢測電池的電壓來判斷充電的終點(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程中，溫度會逐漸升高。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)充電其端電壓會呈下降趨勢，因此可將端電壓出現(xiàn)負(fù)增量。此方法與電壓的絕對值無關(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。通過該規(guī)律，可以通過監(jiān)測單位時(shí)間內(nèi)端電壓的變化情況，就可以判斷其所處階段；⑶檢測鉛酸蓄電池的端電壓，并與其額