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鉛酸蓄電池的常規充電

發布時間:2021-09-28

? ? ? ?一、制定常規充電制度的依據

鉛酸蓄電池快速充電技術是在其常規充電的基礎上發展起來的一種新技術。

? ? ? ?不論采用哪種充電制度進行充電,鉛酸蓄電池充電的成流過程都必須遵守雙極硫酸鹽化理論。雙極硫酸鹽化理論是1882年格拉斯通和查依伯提出來的,其反應方程式如下:

? ? ? ?此方程式是雙極硫酸鹽化理論的基礎,根據這個理論,已充電的鉛酸蓄電池正極板上活性物質是二氧化鉛PbO2,負極板上的活性物質是海綿狀金屬鉛Pb。放電后,兩極板上的活性物質均轉換為硫酸鉛PbSO4。不論采用何種充電方法,充電成流反應均使正、負極板上的硫酸鉛轉化為二氧化鉛和金屬鉛。蓄電池的電解液在充電過程中,由于水(H2O)的成分減小,生成硫酸(H2SO4)而使其比重上升。放電時電解液的比重下降。電解液中硫酸含量的變化與通過的電量成正比。建立雙極硫酸鹽化理論是以實驗觀測為依據的;經過多年的實踐也證明,雙極硫酸鹽化理論是正確的,它能夠確切地說明鉛酸蓄電池的氧化還原過程。

? ? ? ?目前蓄電池常規充電制度還都是依據1940年前國際公認的經驗法則設計的。這些經驗法則中規定“充電電流安培數,不應超過蓄電池待充電的安時數”,也就是著名的安培小時規則。

? ? ? ?實際上,常規充電制度的充電速度為充電中的溫升和氣體的產生所限制。這個現象對蓄電池充電所必須的最短時間具有重要意義。多次試驗結果證明,假如對蓄電池開始充電的電流安培數比蓄電池充電前輸出電量的安培小時數低時,則蓄電池電解液的溫度和產生氣體的情況是符合要求的。例如,某蓄電池先前的放電量為100安培小時,可以用比100安培稍低的電流作為對它開始充電的電流。在充電過程中,隨著蓄電池容量的增加和待充入容量的減少,充電電流也應當逐步的降低,使其總是遵循充電電流的安培數低于蓄電池達到100%充電容量所不足的安培小時數。這樣,就可保持整個充電過程中,產生氣體和溫升的狀況符合要求。

? ? ? ?實際上,符合安培小時規則的充電并不都能成分利用應縮短的充電時間。只是逐級降低充電電流,因為級數很多,并使充電電流恒等于待充入容量的安培小時數,才能完全利用應縮短的充電時間。逐級降低充電電流的方法與安培小時規則的接近程度,實際上決定于分級的數目。從理論上說,在級數極多的情況下,充電電流將遵循下列方程式所示的指數規律。

? ? ? ?鉛酸蓄電池按照安培小時規則的充電(圖2),可以在2小時20分鐘內充入蓄電池輸出容量的90%。試驗證明,按此規則充電所需的最少時間(包括15%過充電)約為4小時。但是,實際使用中的充電是不可能做到嚴格遵從安培小時規則的。所以,在常規充電的經驗法則中規定完成完全充電時間不應小于5小時。

? ? ? ?現在,日本常規充電可在8小時左右完成一次完全充電。我國常規充電要用16小時至24小時,和國際公認的經驗法則的要求相比,尚有較大的差距。

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