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铅酸蓄电池如何实现快速充电?

编辑:贝朗斯动力商城 发表时间:2021-08-30 浏览量: 128

  为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度,缩短蓄电池达到满充状态时间,同时保证蓄电池正、负极板的极化现象尽量地减少或轻,提高蓄电池的使用效率,快速充电技术近年来得到了迅速发展。目前比较流行的几种快速充电的方法都是围绕着最佳充电曲线进行设计的,目的是使充电曲线尽可能地逼近最佳充电曲线。


  常规充电方法采用小电流慢充方式,对新的蓄电池初充电需70H以上,进行普通充电也需10H以上。充电时间太长,不但会拉长充电检测的时间,造成电能的浪费,还限制了蓄电池的循环利用次数,增加维护工作量。而采用快速充电方法,可以缩短蓄电池的充电时间,提高充电率,节约能源,并提高蓄电池循环利用次数,具有重大的现实意义。

(一)蓄电池快速充电技术

  20世纪60年代中期,美国科学家马斯对蓄电池充问题做了电过程的析气大量的研究工作,提出了以最低析气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线。在充电过程只要充电电流,因而充电时间大大延长,在充电后期,充电电流又大于蓄电池可接受的电流,因而蓄电池内产生大量的气泡。


但是,如果整个充电过程中能使实际充电电流始终等于或者接近蓄电池可接受的充电电流,则充电速度就可大大加快,而且析气率也可以控制在很低的范围内。这就是快速充电的基本理论依据。然而在充电过程中,蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电,并且使析气率和温升显著升高,因此,极化电压是影响充电速度的重要因素。由此可见,要想实现快速充电,必须设法消除极化电压对蓄电池充电的影响。


从极化电压的形成机理可以推知,极化电压的大小是紧随充电电流的变化而改变的。当停止充电时,电阻极化消失,浓差极化一条放电通道和电化学计划亦逐渐减弱。如果为蓄电池提供一条放电通道让其反向放电,则浓差极化和电化学将迅速消失,同时蓄电池内的温度因放电而降低。因此,在蓄电池充电过程中时暂停充电,并且适当地加入放电脉冲,可以迅速的有效地消除各种极化电压,从而提高充电速度。目前,大家比较认同的快速充电方法是脉冲充电,脉冲放电去极化方法。



(二)实现快速充电技术途径

  1、改进蓄电池设计,减小欧姆内阻。蓄电池若采用铜拉网负极栅,则会显著地减小板栅电阻。这不仅有利于提高活性物质的利用率和蓄电池的比功率,而且还可以改善蓄电池的快速充电性能。


  2、提高反应离子扩散电流出现时间,即延长蓄电池电压达到析气电压时间,从而允许加大充电电流,减小极板厚度,增加活性物质孔率,增大板栅活性物质接触面积。这些措施均有利于反应物和生成物的扩散,减小浓度极化,提高允许的充电电流,实现快速充电。但从蓄电池的寿命考虑,极板也不能做的太薄。


  3、改革蓄电池的充电方法。脉冲快速充电方法的理论基本上就是通过充电电流中叠加一定频率、高度的负脉冲或短时间的停充电,使参加反应的铅离子来得及生成并提高其浓度,又使生成的氢离子和硫酸根离子来得及从电极附近移开,其综合效果是降低了浓度差极的有效措施,蓄电池电压上升的就慢,使蓄电池充入更多的电量。目前开发的智能化充电电装置就是考虑到这些情况后进行设计的。


  4、快速充电对蓄电池寿命的影响。大电流快速充电对蓄电池的寿命的影响仍在探讨中。业界也有不同的观点出现。首先蓄电池的使用寿命不是一致的,其循环寿命甚至可相差1倍。再者,在长期的寿命试验过程中,很难保证各批蓄电池试验条件完全一致。虽然一般认为大电流快速充电并没有给阀控密封铅酸蓄电池的寿命带来不利影响。

Tags: 铅酸电瓶

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