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电池如何充电? 蓄电池如何充电?

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
充电过程与充电方法
电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命。因此,这种电池应先用小电流充电,使其满足一定的充电条件,这个阶段称为预充电。
快速充电就是用大电流充电,迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在1C以上,快速充时间由电池容量和充电速率决定。
为了避免过充电,一些充电器采用小电流充电。镍镉电池正常充电时,可以接受C/10或更低的充电速率,这样充电时间要10h以上。采用小电流充电,电池内不会产生过多的气体,电池温度也不会过高。只要电池接到充电器上,低速率恒流充电器就能对电池提供很小的涓流充电电流。电池采用小电流充电时,电池内产生的热量可以自然散去。
涓流充电器的主要问题是充电速度太慢,例如,容量为1Ah的电池,采用C/10充电速率时,充电时间要10h以上。此外,电池采用低充电速率反复充电时,还会产生枝晶。大部分涓流充电器中,都没有任何电压或温度反馈控制,因而不能保证电池充足电后,立即关断充电器。
快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电。然后让电池放电,如此循环。电池脉冲的幅值很大、宽度很窄。通常放电脉冲的幅值为充电脉冲的3倍左右。虽然放电脉冲的幅值与电池容量有关,但是,与充电电流幅值的比值保持不变,脉冲充电时,充电电流波形如图1-4所示。

充电过程中,镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍,氢氧化镉还原为镉。在这个过程中产生的气泡,聚集在极板两边,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大。由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加。
加入放电脉冲后,气泡离开极板并与负极板上的氧复合。这个去极化过程减小了电池的内部压力、温度和内阻。同时,充入电池的大部分电荷都转换为化学能,而不会转变为气体和热量。
充放电脉冲宽度的选择应能保证极板恢复原来的晶体结构,从而消除记忆效应。采用放电去极化措施后,可以提高充电效率并且允许大电流快速充电。
采用某些快速充电止法时,快速充电终止后,电池并未充足电。为了保证充入100%的电量,还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。在补足充电过程中,温度会继续上升,当温度超过规定的极限时,充电器转入涓流充电状态。
存放时,镍镉电池的电量将按C/30到C/50的放电速率减小,为了补偿电池因自放电而损失的电量,补足充电结束后,充电器应自动转入涓流电过程。涓流充电也称为维护充电。根据电池的自放电特性,涓流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接通电源,在维护充电状态下,充电器将以某一充电速率给电池补充电荷,这样可使电池总处于充足电状态。
快速充电终止控制方法
采用快速充电法时,充电电流为常规充电电流的几十倍。充足电后,如果不及时停止快速充电,电池的温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时,密封电池将打开放气孔,从而使电解液逸散,造成电解液的粘稠性增大,电池的内阻增大,容量下降。
从镍镉电池快速充电特性可以看出,充足电后,电池电压开始下降,电池的温度和内部压力迅速上升,为了保证电池充足电又不过充电,可以采用定时控制、电压控制和温度控制待多种方法。
(1)定时控制
采用1.25C充电速率时,电池1h可充足;采用2.5C充电速率时,30min可充足。因此,根据电池的容量和充电电流,很容易确定所需的充电时间。这种控制方法最简单,但是由于电池的起始充电状态不完全相同,有的电池充不足,有的电池过充电,因此,只有充电速率小于0.3C时,才允许采用这种方法。
(2)电压控制
在电压控制法中,最容易检测的是电池的最高电压。常用的电压控制法有:
最高电压(Vmax) 从充电特性曲线可以看出,电池电压达到最大值时,电池即充足电。充电过程中,当电池电压达到规定值后,应立即停止快速充电。这种控制方法的缺点是:电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率而变,而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别,因此采用这种方法不可能非常准确地判断电池已足充电。
电压负增量(-ΔV) 由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关,而且不受环境温度和充电速率等因素影响,因此可以比较准确地判断电池已充足电。这种控制方法的缺点是:电池电压出现负增量后,电池已经过充电,因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后,电池电压要经过较长时间,才出现负增量,过充电较严重。因此,这种控制方法主要适用于镍镉电池。
电压零增量(0ΔV) 镍氢电池充电器中,为了避免等待出现电压负增量的时间过久而损坏电池,通常采用0ΔV控制法。这种方法的缺点是:充足电以前,电池电压在某一段时间内可能变化很小,从而造成过早地停止快速充电。为此,目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏-0ΔV检测,当电池电压略有降低时,立即停止快速充电。
(3)温度控制
为了避免损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度上升到规定数值后,必须立即停止快速充电。常用的温度控制方法有:
最高温度(Tmax) 充电过程中,通常当电池温度达到45℃时,应立即停止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长,温度检测有一定滞后,同时,电池的最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时,充足电后,电池的温度也达不到45℃。
温升(ΔT) 为了消除环境影响,可采用温升控制法。当电池的温升达到规定值后,立即停止快速充电。为了实现温升控制,必须用两只热敏电阻,分别检测电池温度和环境温度。
温度变化率(ΔT/Δt) 镍氢和镍镉电池充足电后,电池温度迅速上升,而且上升速率ΔT/Δt基本相同,当电池温度每分钟上升1℃时,应当立即终止快速充电,这种充电控制方法,近年来被普遍采用。应当说明,由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的,因此,为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。
最低温度(Tmin) 当电池温度低于10℃时,采用大电流快速充电,会影响电池的寿命。在这种情况下,充电器应自动转入涓流充电,待电池的温度上升到10℃后,再转入快速充电。
(4)综合控制
上述各种控制方法各有优缺点。为了保证在任何情况下,均能准确可靠地控制电池的充电状态,目前快速充电器中通常采用包括定时控制、电压



蓄电池如何充电?~

使用中的蓄电池,如果放电超过规定,应当进行补充充电。另外,车用蓄电池因长期定电压充电(车上的充电方式为定电压充电)方式,不可能使蓄电池彻底充足,为了防止蓄电池硫化或消除蓄电池轻微的硫化,应当定期对蓄电池进行补充充电。
1.蓄电池充电方法
首先用蒸馏水或蓄电池专用补充液将蓄电池的液面调整到规定的高度。
充电前按照充电设备的额定电压和额定电流将需要充电的蓄电池连接起来。根据蓄电池的充电特性,蓄电池充足电时,单格电压可以达2.7V左右,为了可靠起见,通常单格充电电压按2.75V计算,这样3个单格的6V蓄电池所需要的充电电压为8.25V;6个单格的12V蓄电池所需要的充电电压为16.5V。串联在一路的蓄电池的总电压不能大于充电设备的额定电压。
如果并联多个蓄电池同时充电时,各并联支路内的蓄电池的总电压应相等;如果在一个支路中所串联的蓄电池的容量不等,所需充电电流大小不等时,则充电电流应按照最小的蓄电池计算,原来需要充电电流大的蓄电池,充电时间就要长一些。
在充电时,各并联支路蓄电池的正极接充电设备的正极,蓄电池的负极接充电设备的负极,绝对不得接反。
定电流充电的充电电流是根据蓄电池的容量来选择的。定电流充电分两个阶段进行,第一阶段的充电电流为蓄电池额定容量数值的l/10,第二阶段的充电电流为蓄电池额定容量数值的1/20。
2.蓄电池充电的基本要求
在充电过程中,为了及时了解情况,应每隔2~3h测量记录一次单格电压、电解液相对密度和温度的变化情况。如果单格电压达到2.4V时,应当及时转入第二阶段。最后当电解液出现大量均匀细密的气泡,单格电压稳定在2.5~2.7V,并在2~3h内电解液相对密度和端电压都不再继续上升时,则说明蓄电池已充足电,可以停止充电。
蓄电池充电终了时,应当检查调整蓄电池的电解液相对密度。如果电解液相对密度不符合要求,可先将原格内的电解液抽出一些,如果原相对密度过小,可以加入相对密度1.40的浓电解液调整;如果原来相对密度过大,可以加入蒸馏水进行稀释。调整后的各单格电解液相对密度相差不应超过0.01,液面高度应当符合规定。相对密度调整后再以小电流继续充电0.5h,使电解液混合均匀,再复查电解液相对密度,在必要时进行调整。最后将蓄电池擦拭干净,装车使用。
3.蓄电池充电操作步骤
(1)打开蓄电池加液孔盖。若蓄电池已冻结,应当先融化。
(2)检查电解液液面高度,如电解液不足,应当先补充蒸馏水。
(3)将红色线夹按照蓄电池的需要接到12V或24V接线柱上。红、黑夹分别接电源“+”“-’’极,如图4-160所示。
(4)将蓄电池的正、负极与充电机的正、负极对应当连接。

图4-160 连接接线柱
(5)将充电机电源线正确连接到电源插座上。调节充电电流调节开关旋钮,如图6-63所示。观察电流表指示,充电时电流应当在10~15A,过大会损坏电池。工作时绿色指示灯亮,电流表的指示随着电池的充满逐步减少,如图4-161所示。

图4-161 充电电流调节开关
1—电流调节开关旋钮;2—工作指示灯
4.蓄电池充电注意事项
(1)严格遵守各种充电方法的充电规范。
(2)将充电机与蓄电池连接充电时,应当将蓄电池的正负极对应地和充电机的正负极相连。蓄电池的极柱上通常都标有“+”、“-”记号;或正极柱上涂红色。如果标记模糊不清,可以通过观察极柱的颜色判断,使用过的蓄电池正极柱呈深棕色,负极柱呈淡灰色。
(3)充电时,导线必须连接可靠;充电时应当先接牢电池线,再打开充电机的电源开关。停止充电时应先切断电源,再拆下电池线。在充电的过程中,不要连接或断开充电机引线。
(4)在充电过程中,要密切观察各单格电池的电压和密度变化,及时判断其充电程度和技术状况。
(5)在充电过程中,要密切观察各单格电池的温升,以免温度过高而影响蓄电池的使用性能。
(6)配制和注入电解液时,一定要严格遵守安全操作规则及器皿的使用规则。
(7)充电场所要备用冷水、10%苏打溶液或10%氨水溶液。
(8)室内充电,打开蓄电池加液孔盖,使气体顺利逸出,以免发生事故。室内要安装通风装置,并要严禁明火。

1、从理论上说,充电电流越小越好。因为电流小,反应生成的结晶物越细小,反应越充分,能储存的电量就越多。而且电流小,电池发热越小,极板越不容易变形,就不会引起极板上有效物质的脱落。
2、一般采用10小时充电率,100A蓄电池就用10A电流充电10小时。
3、充电时间略大于“蓄电池容量/充电电流”。
4、如果条件允许,不受时间限制,可以将充电电流降到10A以下。
5、专用的智能充电器是采用衰变电流充电的,也就是充电初期用较大电流(10小时充电率),随着电池电压的上升,充电电流自动遂步减小,直到电压达到约13V,自动停止充电。
6、更好的充电方式是浮充,也就是将电池永久性在处于充电状态,充电电流控制在1-2A。

扩展资料
误区
1、不进行初充电
(1)蓄电池的首次充电称为初充电,初充电对蓄电池的使用寿命和电荷容量有很大的影响。若充电不足,则蓄电池电荷容量不高,使用寿命也短;若充电过量,则蓄电池电气性能虽然好,但也会缩短它的使用寿命,所以新蓄电池要小心谨慎地进行初充电。
(2)对于干荷电铅蓄电池,按使用说明书,虽然在规定的两年储存期内若需使用,只要加入规定密度的电解液搁置15min,不需要充电即可投入使用。但是,如果储存期超过两年,由于极板上有部分氧化,为了提高其电荷容量,使用前应进行补充充电,充电5h-8h后再用。
2、不进行补充充电
(1)有些驾驶员常忽视对在用车蓄电池的补充充电。由于蓄电池在车上充电不彻底,易造成极板硫化;同时,在使用中充、放电的电量是不平衡的,倘若放电大于充电而使蓄电池长期处于亏电状态,蓄电池极板就会慢慢硫化。
(2)这种慢性硫化,会使蓄电池电荷容量不断降低,直到起动无力,大大缩短蓄电池的使用寿命。为使蓄电池极板上的活性物质及时得到还原,减少极板硫化,提高蓄电池电荷容量,延长其使用寿命,对在用车蓄电池应定期进行补充充电。
3、蓄电池过充电
蓄电池经常过量充电,即使充电电流不大,但电解液长时间“沸腾”,除了活性物质表面的细小颗粒易于脱落外,还会使栅架过分氧化,造成活性物质与栅架松散剥离。
4、充电时极性充反
(1)由于蓄电池正负极板材料不同,除了活性物质外,负极板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等材料,用来防止负极板收缩和氧化。另外,每个单格蓄电池的负极板数又总是比正极板数多一片,而且负极板比正极板略薄。
(2)当进行蓄电池的初充电或补充充电时,若不注意极性,会使蓄电池充反,使正、负极几乎都变成粗晶粒的PbSO4,造成蓄电池电荷容量不足,不能正常工作,甚至导致蓄电池报废。因此,充电时一定要注意极性,切不可极性充反。
有关蓄电池在使用及保养方面需要注意的一些问题:
1、蓄电池长久不用,它会慢慢自行放电,直至报废。因此,每隔一定时间就应启动一次汽车,给蓄电池充电。另一个办法就是将蓄电池上的两个电极拔下来,需注意的是从电极柱上拔下正、负两根电极线,要先拔下负极线,或卸下负极和汽车底盘的连接。
2、然后再拔去带有正极标志(+)的另一端,蓄电池有一定的使用寿命,到一定的时期就要更换。在更换时同样要遵循上述次序,不过在把电极线接上去时,次序则恰恰相反,先接正极,然后再接负极。
3、当电流表指针显示蓄电量不足时,要及时充电。蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。有时在路途中发现电量不够了,发动机又熄火启动不了,作为临时措施,可以向其他的车辆求助,用它们车辆上的蓄电池来发动车辆,将两个蓄电池的负极和负极相连,正极和正极相连。
4、电解液的密度应按照不同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。
5、在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液。切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素,对蓄电池会造成不良影响。
参考资料:百度百科-蓄电池

相关要点总结:

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