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铅蓄电池的充电方法与常见故障处理
来源:本站整理  作者:佚名  2015-12-16 10:34:10

    铅蓄电池具有结构简单、价格便宜、内阻小、输出电流大等优点,现已广泛用于汽车、电动自行车、应急电源等设备中。铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池
    一、充电原理简介
    铅蓄电池是直流电源,必须用直流电源对其进行充电。充电时,蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连,当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时,在电场的作用下,电流从蓄电池的正极流入,负极流出,这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。
    充电时,正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb,电解液中的H2SO4增多,密度上升。当充电接近终了时,PbSO4已基本还原成PbO2和Pb,此时过剩的充电电流将电解水,使正极板附近产生O2从电解液中逸出,负极板附近产生H2从电解液中逸出,电解液液面高度降低。蓄电池充足电的标志一是电解液中有大量气泡冒出,呈沸腾状态;二是电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值,且在两三个小时内保持不变。
    二、充电方法
    1.恒压充电
    恒压充电是指充电过程中,充电电源电压保持恒定的充电方法。恒压充电的接线方法如图1所示,充电特性曲线如图2所示。若充电电压过高,将导致过充电;充电电压过低,将导致充电不足。一般单格电池充电电压选为2.5V。



    在恒压充电初期,充电电流较大,四五小时内即可达到额定容量的90%~95%,因而充电时间较短,而且不需要监测和调整充电电流,适用于补充充电。由于充电电流不可调节,所以该法不适用于初充电和去硫化充电。
    2.恒流充电
    该法是指充电电流保持恒定的充电方法,广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。恒流充电的接线方法如图3所示,充电特性曲线如图4所示。



    为缩短充电时间,充电过程通常分为两个阶段:第一阶段采用较大的充电电流,使蓄电池的容量迅速恢复,当蓄电池电量基本充足,单格电池电压升到2.4V,电解水开始产生气泡时,转入第二阶段,将充电电流减小一半,直到电解液密度和蓄电池端电压达到最大值,并在两三小时内不再上升,且蓄电池内部大量冒出气泡时为止。
    恒流充电的适应性强,可选择和调整充电电流的大小,有利于保持蓄电池的技术性能,并延长其使用寿命,其缺点是充电时间长,要经常调节充电电流。
    3.脉冲快速充电
    该法必须通过脉冲快速充电机进行,其充电电流波形如图5所示。

脉冲快速充电的过程是:先用0.8~1倍额定容量的大电流进行恒流充电,在短时间内充至额定容量的50%~60%,当单格电池电压升至2.4V,且蓄电池内部开始冒气泡时,由充电机的控制电路自动控制,开始脉冲快速充电:首先停止充电25ms(称为前停充),然后再放电或反向充电,使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度一般为充电电流的1.5~3倍,脉冲宽度为150μS~1000μS),然后再停止充电40ms(称为后停充),随后的过程为:正脉冲充电→前停充→负脉冲瞬间放电→后停充→正脉冲充电,如此循环进行,直至充足电。
    脉冲快速充电的优点是充电时间可大大缩短,缺点是对蓄电池的寿命有一定的影响。另外,脉冲快速充电机结构复杂,价格较贵,因此此法主要用于应急或充电频繁的场合。

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