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鉛酸蓄電池充電方法和注意事項(xiàng)介紹?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:2159次  |  2021年04月16日  

鉛酸蓄電池充電方法和注意事項(xiàng)


新的蓄電池投入使用后,必須定期地進(jìn)行充電和放電。充電的目的是使蓄電池貯存電能及時(shí)地恢復(fù)容量,以滿足用電設(shè)備的要。放電的目的是及時(shí)地檢驗(yàn)蓄電池容量參數(shù),及促進(jìn)電極活性物質(zhì)的活化反應(yīng)。蓄電池充電和放電狀況的好壞,將直接影響到蓄電池的電性能及使用壽命。目前對(duì)蓄電池充電的方法很多,選擇科學(xué)合理的充電方法將會(huì)大大提高蓄電池的維護(hù)效果。


1蓄電池常用的充電方法


1)恒定電流充電法


在充電過(guò)程中充電電流始終保持不變,叫做恒定電流充電法,簡(jiǎn)稱恒流充電法或等流充電法。在充電過(guò)程中由于蓄電池電壓逐漸升高,充電電流逐漸下降,為保持充電電流不致因蓄電池端電壓升高而減小,充電過(guò)程必須逐漸升高電源電壓,以維持充電電流始終不變,這關(guān)于充電設(shè)備的自動(dòng)化程度要求較高,一般簡(jiǎn)陋的充電設(shè)備是不能滿足恒流充電要求的。恒流充電法,在蓄電池最大允許的充電電流情況下,充電電流越大,充電時(shí)間就可以縮短。若從時(shí)間上考慮,采用此法有利的。但在充電后期若充電電流仍不變,這時(shí)由于大部分電流用于電解水上,電解液出氣泡過(guò)多而顯沸騰狀,這不僅消耗電能,而且容易使極板上活性物質(zhì)大量脫落,溫升過(guò)高,造成極板彎曲,容量迅速下降而提前報(bào)廢。所以,這種充電方法很少采用。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

2)恒定電壓充電法


在充電過(guò)程中,充電電壓始終保持不變,叫做恒定電壓充電法,簡(jiǎn)稱恒壓充電法或等壓充電法。由于恒壓充電開始至后期,電源電壓始終保持一定,所以在充電開始時(shí)充電電流相當(dāng)大,大大超過(guò)正常充電電流值。但隨著充電的進(jìn)行,蓄電池端電壓逐漸升高,充電電流逐漸減小。當(dāng)蓄電池端電壓和充電電壓相等時(shí),充電電流減至最小甚至為零。由此可見,采用恒壓充電法的優(yōu)點(diǎn)在于,可以防止充電后期充電電流過(guò)大而造成極板活性物質(zhì)脫落和電能的損失。但其缺點(diǎn)是,在剛開始充電時(shí),充電電流過(guò)大,電極活性物質(zhì)體積變化收縮太快,影響活性物質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度,致使其脫落。而在充電后期充電電流又過(guò)小,使極板深處的活性物質(zhì)得不到充電反應(yīng),形成長(zhǎng)期充電不足,影響蓄電池的使用壽命。所以這種充電方法一般只適用于無(wú)配電設(shè)備或充電設(shè)備較簡(jiǎn)陋的特殊場(chǎng)合,如汽車上蓄電池的充電,1號(hào)至5號(hào)干電池式的小蓄電池的充電均采用等壓充電法。采用等壓充電法給蓄電池充電時(shí),所需電源電壓:酸性蓄電池每個(gè)單體電池為2.4~2.8V左右,堿性蓄電池每個(gè)單體電池為1.6~2.0V左右。


3)有固定電阻的恒定電壓充電


為補(bǔ)救恒定電壓充電的缺點(diǎn)而采用的一種方法。即在充電電源與電池之間串聯(lián)一電阻,這樣充電初期的電流可以調(diào)整。但有時(shí)最大充電電流受到限制,因此隨充電過(guò)程的進(jìn)行,蓄電池電壓逐漸上升,電流卻幾乎成為直線衰減。有時(shí)使用兩個(gè)電阻值,約在2.4V時(shí),從低電阻轉(zhuǎn)換到高電阻,以減少出氣。


4)階段等流充電法

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

綜合恒流和恒壓充電法的特點(diǎn),蓄電池在充電初期用較大的電流,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間改用較小的電流,至充電后期改用更小的電流,即不同階段內(nèi)以不同的電流進(jìn)行恒流充電的方法,叫做階段恒流充電法。階段恒流充電法,一般可分為兩個(gè)階段進(jìn)行,也可分為多個(gè)階段進(jìn)行。


階段等流充電法所需充電時(shí)間短,充電效果也好。由于充電后期改用較小電流充電,這樣減少了氣泡對(duì)極板活性物質(zhì)的沖刷,減少了活性物質(zhì)的脫落。這種充電法能延長(zhǎng)蓄電池使用壽命,并節(jié)省電能,充電又徹底,所以是當(dāng)前常用的一種充電方法。一般蓄電池第一階段以10h率電流進(jìn)行充電,第二階段以20h率電流進(jìn)行充電。各階段充電時(shí)間的長(zhǎng)短,各種蓄電池的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)不相同。


5)浮充電法


間歇使用的蓄電池或僅在交流電停電時(shí)才使用的蓄電池,其充電方式為浮充電式。一些特殊場(chǎng)合使用的固定型蓄電池一般均采用浮充電方法對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。浮充電法的優(yōu)點(diǎn)重要在于能減少蓄電池的析氣率,并可防止過(guò)充電,同時(shí)由于蓄電池同直流電源并聯(lián)供電,用電設(shè)備大電流用電時(shí),蓄電池瞬時(shí)輸出大電流,這有助于鎮(zhèn)定電源系統(tǒng)的電壓,使用電設(shè)備用電正常。浮充電法的缺點(diǎn)是個(gè)別蓄電池充電不均衡和充不足電,所以要進(jìn)行定期的均衡充電。


2蓄電池的快速充電方法


1)定電流定周期快速充電法


這種方法的特點(diǎn)是,以電流幅度恒定和周期恒定的脈沖充電電流對(duì)蓄電池充電,兩個(gè)充電脈沖之間有一放電脈沖進(jìn)行去極化,以提高蓄電池的充電接受能力。在充電過(guò)程中,充電電流及其脈寬不受蓄電池充電狀態(tài)的影響。因此,它是一種開環(huán)式脈沖充電。這種充電方法易使蓄電池充滿容量,但假如不新增防止過(guò)充電的保護(hù)裝置,容易造成強(qiáng)烈的過(guò)充電,影響蓄電池的使用壽命。在這種充電方法中,雖然整個(gè)充電過(guò)程均加有去極化措施,但是這種固定的去極化措施,難于適合充電全過(guò)程的要求。


2)定電流定出氣率脈沖充電放電去極化快速充電法


這種充電方法的特點(diǎn)是:在整個(gè)充電過(guò)程中,充電電流脈沖的幅值和蓄電池的出氣率始終保持不變。充電過(guò)程初期,充電電流略低于蓄電池的初始接受電流。在充電過(guò)程中,由于蓄電池可接受的電流逐漸減小,所以經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,充電電流將超過(guò)蓄電池的可接受電流,因而蓄電池內(nèi)將出現(xiàn)較多的氣體,出氣率顯著新增。此時(shí),氣體檢測(cè)元件能夠及時(shí)發(fā)出控制信號(hào),迫使蓄電池停止充電,進(jìn)行短時(shí)放電。這樣蓄電池內(nèi)部的極化用途很快消失,因而出氣率可以始終保持在較低的預(yù)定值內(nèi)。目前,國(guó)外有這樣的方法。國(guó)內(nèi)因缺少氣體敏感元件,對(duì)這種方法很少研究。


3)定電流定電壓脈沖充電放電去極化快速充電法


這種充電方法的特點(diǎn)是,以恒定大電流充電,待充到一定電壓(相當(dāng)于蓄電池出氣點(diǎn)的電壓)時(shí),停止充電并進(jìn)行大電流(或小電流)放電去極化,然后再以恒定大電流充電,依此,充放電過(guò)程交替地進(jìn)行。放電脈沖的頻率隨充人電量的新增而新增,充電脈沖的寬度隨充人電量的新增而減少。當(dāng)充電量和放電量基本相等時(shí),表示蓄電池已充滿電,立即結(jié)束充電。


根據(jù)這種方法,國(guó)內(nèi)外都有多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄電池快速充電。這種方法,充電初期無(wú)去極化措施。在加有去極化措施后充電脈沖寬度不斷減小,使得充電電流平均值下降較快,延長(zhǎng)了充電時(shí)間。


4)定電流提升電壓脈沖充電放電去極化快速充電法


這種方法是定電流定電壓脈沖充電放電去極化快速充電方法的改進(jìn)。它是以恒定電流(如IC)充電,當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到充電出氣點(diǎn)電壓后(單格電池電壓2.35~2.5V)時(shí),停止充電并進(jìn)行放電(如放電電流2~3C,脈沖寬度為1ms),然后再充電……。從加有放電去極化脈沖以后,用積分器件階梯形跟蹤調(diào)高充電控制電壓(提升出氣點(diǎn)電壓),以加快充電速度和提高充滿程度。其它和定電流定電壓法相同。


5)定電壓定頻率脈沖充電放電去極化快速充電法


這種方法的特點(diǎn)是,充電脈沖的電壓幅值保持恒定,隨著充電過(guò)程的進(jìn)行,蓄電池電動(dòng)勢(shì)逐漸上升,充電電流幅值逐漸減小,充電脈沖電流的頻率恒定,在兩個(gè)充電脈沖之間加有放電去極化脈沖。


6)端電壓和充放電頻率選擇脈沖充電放電去極化快速充電法


這種方法的特點(diǎn)是,根據(jù)蓄電池充電過(guò)程中的極化情況選擇充放電脈沖的頻率,并在充電后期將蓄電池端電壓限定在預(yù)選的數(shù)值,使出氣率限制在一定的容許值。


7)適應(yīng)全過(guò)程去極化脈沖充電放電去極化快速充電法


這種方法的特點(diǎn)是,在充電全過(guò)程都適時(shí)加有去極化的放電脈沖,在放電脈沖后充電電流恢復(fù)之前,均進(jìn)行去極化效果檢測(cè),達(dá)到一定去極化效果再轉(zhuǎn)回充電,否則再次進(jìn)行去極化放電,直至達(dá)到去極化要求的效果才轉(zhuǎn)回充電,這樣,可使去極措施適應(yīng)全過(guò)程。這種方法能有效地將氣體析出量抑制在很小的數(shù)值內(nèi)。


3蓄電池理想充電方法的


我國(guó)常規(guī)充電制度,是在缺乏關(guān)于充電規(guī)律認(rèn)識(shí)的情況下,被迫采用的不合理的充電方法。常規(guī)充電方法的缺點(diǎn)就是充電時(shí)間長(zhǎng)、效率低、出氣量大、蓄電池的利用周轉(zhuǎn)率低、充電管理制度繁雜等。這種充電制度的落后性與蓄電池應(yīng)用的廣泛性是存在著一定的矛盾的。為此,在充電領(lǐng)域內(nèi),必須加強(qiáng)對(duì)充電規(guī)律的認(rèn)識(shí)和研究,逐步探討一套既快又好的充電制度,以使蓄電池適應(yīng)于各部門經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要和特種建設(shè)的要。


1)三階段充電法


目前的特種蓄電池充電均采用階段恒流充電法。一般酸性特種蓄電池采用恒流兩階段充電法。堿性特種蓄電池采用恒流兩階段充電法或恒流一階段充電法。但這種充電法在充電中間階段遠(yuǎn)離了充電電流接受率曲線,所以三階段充電法更好一點(diǎn)。


三階段充電法是兩階段等流充電法和恒定等壓充電法相結(jié)合的方式。充電開始和結(jié)束時(shí)采用恒定電流,中間階段為恒定電壓充電。蓄電池在充電初期用較大的電流,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間改為恒定電壓充電,當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時(shí),由第二階段轉(zhuǎn)到第三階段。采用三階段充電法的優(yōu)點(diǎn)是:防止了恒定電壓充電法開始充電電流過(guò)大,而后期電流又過(guò)小的情況,比二階段等流充電在中間階段更接近充電電流接受率曲線。這種充電法減少了充電出氣量,充電又徹底,延長(zhǎng)了蓄電池使用壽命。


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