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汤浅电池的平衡充电法

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点击次数:207 更新时间:2022年04月29日10:02:46 打印此页 关闭
  蓄电池与充电技术
  对于铅酸、镉镍、镍氢3类以水为溶剂的电解液蓄电池,为了使用上的安全、方便、长寿命和免维护,在全世界化学电源工作者数代人不懈的努力下,终于从大量的实验中发现了"内部氧循环"的理论机制,使得该3类蓄电池所有的充放电反应,能在一个设计完好的带阀控的密封容器中反复安全进行。即蓄电池在充电和过充电期间,正电极析出的氧到达负电极后,能全部被负电极吸收还原,关系为i(O2析出)=i(O2还原),因而,蓄电池在长期的充放电过程中,不会造成电解液中水的损耗,以此来保证汤浅蓄电池的循环使用寿命与充电的安全。这一理论,在能够精确控制充电电流和其他充电副反应,同时使环境因素影响较小的情况下,显然是正确的。遗憾的是,这个正确的理论,只是来自化学电源的研究者,长期以来未被电路工作者真正理解和重视。由此造成蓄电池技术的发展领先于充电技术的发展,从而导致了今天我们在实际使用蓄电池时,经常出现电池未达到设计的使用寿命,就出现了性能下降甚至报废的现象,针对蓄电池使用中存在的问题,我们用了8年的时间,对传统的蓄电池恒流、恒压充电技术,以及由该技术发展延伸出来的分段恒流、限流恒压等充电技术,进行了深入的分析与实验,下面是我们对传统充电技术的认识。
  恒流充电方式,顾名思义是指蓄电池放完电后,在充电恢复容量过程中,要求充电器根据电池的不同A?h数,以某一确定的输出电流对蓄电池进行充电,该电流从蓄电池的充电开始到充电结束,始终是恒定不变的。
 恒压充电方式,顾名思义是指蓄电池放完电后,在充电恢复容量的过程中,要求充电器按不同种类的蓄电池,以某一确定的输出电压对蓄电池进行的充电,该电压从蓄电池的充电开始到充电结束,始终是恒定不变的。

  充电器的输出电压,始终是在充电器设计者认为汤浅蓄电池安全受电的最高允许电压上,低于这个电压,将无法使蓄电池充满,这个电压是否真的安全?有关资料明确告诉我们,充电过程中,单体蓄电池的充电电压比电池自身实时的电压高出100mV,通过蓄电池的充电电流比蓄电池的最大安全受电电流要增大10倍以上。而充电前蓄电池一般都是在放完电后,这时的蓄电池肯定是处在最低的电压上。如单体铅酸蓄电池,放电后一般为1.8~2.0V,而此时的充电电压如果是恒定在2.25~2.4V,可见充电器输出的电压和蓄电池电压的差已远远大于100mV。 这样的恒压充电,通过蓄电池的充电电流将是蓄电池最大安全电流的几十倍,如果充电器的输出功率与容量足够大的话,必定会造成蓄电池的损坏,如果充电器的容量不够,那就必定会造成充电器的过载烧毁。经过改进后的恒压限流充电方式,为了能保障蓄电池和充电器不致遭到损坏的厄运,却降低了充电效率,增加了损耗,延长了充电时间,这是恒压充电V线的起始时间段;到V线的最后阶段,由于绝大多数的充电器没有环境温度变化的跟踪补偿能力,充电器此时还保存着最大的电流输出能力。如不及时关断充电电源,极易在环境温度变化中造成蓄电池的损坏。至此,我们可以看出,造成阀控式蓄电池使用中出现早期性能下降和损失容量的重要原因,大多是传统汤浅蓄电池充电技术落后与过程控制不力所致。

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