蓄電池快速充電技術(shù)

蓄電池快速充電方法

為了能夠最大限度地加快蓄電池的化學(xué)反應(yīng)速度，縮短蓄電池達(dá)到滿充狀態(tài)時(shí)間，同時(shí)保證蓄電池正、負(fù)極板的極化現(xiàn)象盡量地減少或輕，提高蓄電池的使用效率，快速充電技術(shù)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。目前比較流行的幾種快速充電的方法都是圍繞著最佳充電曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)的，目的是使充電曲線盡可能地逼近最佳充電曲線。

常規(guī)充電方法采用小電流慢充方式，對(duì)新的蓄電池初充電需70H以上，進(jìn)行普通充電也需10H以上。充電時(shí)間太長(zhǎng)，不但會(huì)拉長(zhǎng)充電檢測(cè)的時(shí)間，造成電能的浪費(fèi)，還限制了蓄電池的循環(huán)利用次數(shù)，增加維護(hù)工作量。而采用快速充電方法，可以縮短蓄電池的充電時(shí)間，提高充電率，節(jié)約能源，并提高蓄電池循環(huán)利用次數(shù)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

（一）蓄電池快速充電技術(shù)

20世紀(jì)60年代中期，美國(guó)科學(xué)家馬斯對(duì)蓄電池充問(wèn)題做了電過(guò)程的析氣大量的研究工作，提出了以最低析氣率為前提的蓄電池可接受的充電電流曲線。在充電過(guò)程只要充電電流，因而充電時(shí)間大大延長(zhǎng)，在充電后期，充電電流又大于蓄電池可接受的電流，因而蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡。但是，如果整個(gè)充電過(guò)程中能使實(shí)際充電電流始終等于或者接近蓄電池可接受的充電電流，則充電速度就可大大加快，而且析氣率也可以控制在很低的范圍內(nèi)。這就是快速充電的基本理論依據(jù)。然而在充電過(guò)程中，蓄電池中產(chǎn)生的極化電壓會(huì)阻礙其本身的充電，并且使析氣率和溫升顯著升高，因此，極化電壓是影響充電速度的重要因素。由此可見(jiàn)，要想實(shí)現(xiàn)快速充電，必須設(shè)法消除極化電壓對(duì)蓄電池充電的影響。從極化電壓的形成機(jī)理可以推知，極化電壓的大小是緊隨充電電流的變化而改變的。當(dāng)停止充電時(shí)，電阻極化消失，濃差極化一條放電通道和電化學(xué)計(jì)劃亦逐漸減弱。如果為蓄電池提供一條放電通道讓其反向放電，則濃差極化和電化學(xué)將迅速消失，同時(shí)蓄電池內(nèi)的溫度因放電而降低。因此，在蓄電池充電過(guò)程中時(shí)暫停充電，并且適當(dāng)?shù)丶尤敕烹娒}沖，可以迅速的有效地消除各種極化電壓，從而提高充電速度。目前，大家比較認(rèn)同的快速充電方法是脈沖充電，脈沖放電去極化方法。

（二）實(shí)現(xiàn)快速充電技術(shù)途徑

1、改進(jìn)蓄電池設(shè)計(jì)，減小歐姆內(nèi)阻。蓄電池若采用銅拉網(wǎng)負(fù)極柵，則會(huì)顯著地減小板柵電阻。這不僅有利于提高活性物質(zhì)的利用率和蓄電池的比功率，而且還可以改善蓄電池的快速充電性能。

2、提高反應(yīng)離子擴(kuò)散電流出現(xiàn)時(shí)間，即延長(zhǎng)蓄電池電壓達(dá)到析氣電壓時(shí)間，從而允許加大充電電流，減小極板厚度，增加活性物質(zhì)孔率，增大板柵活性物質(zhì)接觸面積。這些措施均有利于反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散，減小濃度極化，提高允許的充電電流，實(shí)現(xiàn)快速充電。但從蓄電池的壽命考慮，極板也不能做的太薄。

3、改革蓄電池的充電方法。脈沖快速充電方法的理論基本上就是通過(guò)充電電流中疊加一定頻率、高度的負(fù)脈沖或短時(shí)間的停充電，使參加反應(yīng)的鉛離子來(lái)得及生成并提高其濃度，又使生成的氫離子和硫酸根離子來(lái)得及從電極附近移開(kāi)，其綜合效果是降低了濃度差極的有效措施，蓄電池電壓上升的就慢，使蓄電池充入更多的電量。目前開(kāi)發(fā)的智能化充電電裝置就是考慮到這些情況后進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

4、快速充電對(duì)蓄電池壽命的影響。大電流快速充電對(duì)蓄電池的壽命的影響仍在探討中。業(yè)界也有不同的觀點(diǎn)出現(xiàn)。首先蓄電池的使用壽命不是一致的，其循環(huán)壽命甚至可相差1倍。再者，在長(zhǎng)期的壽命試驗(yàn)過(guò)程中，很難保證各批蓄電池試驗(yàn)條件完全一致。雖然一般認(rèn)為大電流快速充電并沒(méi)有給閥控密封鉛酸蓄電池的壽命帶來(lái)不利影響。