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(chēng)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，這對于充電設備的自動(dòng)化程度要求較高，一般簡(jiǎn)陋的充電設備是不能滿(mǎn)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廢。所以，這種充電方法很少采用。

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(chēng)恒壓充電法或等壓充電法。由于恒壓充電開(kāi)始至后期，電源電壓始終保持一定，所以在充電開(kāi)始時(shí)充電電流相當大，大大超過(guò)正常充電電流值。但隨著(zhù)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(jiàn)，采用恒壓充電法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以避免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(kāi)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)的機械強度，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，形成長(cháng)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)配電設備或充電設備較簡(jiǎn)陋的特殊場(chǎng)合，如汽車(chē)上蓄電池的充電，1號至5號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(xiàn)衰減。有時(shí)使用兩個(gè)電阻值，約在2.4V時(shí)，從低電阻轉換到高電阻，以減少出氣。

4、階段等流充電法

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(cháng)蓄電池使用壽命，并節省電能，充電又徹底，所以是當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(cháng)短，各種蓄電池的具體要求和標準不一樣。

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蓄電池進(jìn)行充電。浮充電法的優(yōu)點(diǎn)主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，用電設備大電流用電時(shí)，蓄電池瞬時(shí)輸出大電流，這有助于鎮定電源系統的電壓，使用電設備用電正常。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，所以需要進(jìn)行定期的均衡充電。

快速充電

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(kāi)環(huán)式脈沖充電。

這種充電方法易使蓄電池充滿(mǎn)容量，但如果不增加防止過(guò)充電的保護裝置，容易造成強烈的過(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，因而蓄電池內將產(chǎn)生較多的氣體，出氣率顯著(zhù)增加。

此時(shí)，氣體檢測元件能夠及時(shí)發(fā)出控制信號，迫使蓄電池停止充電，進(jìn)行短時(shí)放電。這樣蓄電池內部的極化作用很快消失，因而出氣率可以始終保持在較低的預定值內。國外有這樣的方案。國內因缺少氣體敏感元件， 對這種方法很少研究。

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增加而增加，充電脈沖的寬度隨充人電量的增加而減少。當充電量和放電量基本相等時(shí)，表示蓄電池已充滿(mǎn)電，立即結束充電。

根據這種方法，國內外都有多種方案來(lái)實(shí)現蓄電池快速充電。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(cháng)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，當蓄電池電壓達到充電出氣點(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(mǎn)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(zhù)充電過(guò)程的進(jìn)行，蓄電池電動(dòng)勢逐漸上升，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選的數值，使出氣率限制在一定的容許值。

7、適應全過(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之前，均進(jìn)行去極化效果檢測，達到一定去極化效果再轉回充電，否則再次進(jìn)行去極化放電，直至達到去極化要求的效果才轉回充電，這樣，可使去極措施適應全過(guò)程。這種方案能有效地將氣體析出量抑制在很小的數值內。

理想充電

我國常規充電制度，是在缺乏對于充電規律認識的情況下，被迫采用的不合理的充電方法。常規充電方法的缺點(diǎn)就是充電時(shí)間長(cháng)、效率低、出氣量大、蓄電池的利用周轉率低、充電管理制度繁雜等。這種充電制度的落后性與蓄電池應用的廣泛性是存在著(zhù)一定的矛盾的。為此，在充電領(lǐng)域內，必須加強對充電規律的認識和研究，逐步探討一套既快又好的充電制度，以使蓄電池適應于各部門(mén)經(jīng)濟發(fā)展的需要和國防建設的需要。

1、三階段充電法

航空蓄電池均采用階段恒流充電法進(jìn)行充電。一般酸性航空蓄電池采用恒流兩階段充電法。堿性航空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離了充電電流接受率曲線(xiàn)，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合的方式。充電開(kāi)始和結束時(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，當電流衰減到預定值時(shí)，由第二階段轉到第三階段。

采用三階段充電法的優(yōu)點(diǎn)是：避免了恒定電壓充電法開(kāi)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(xiàn)。這種充電法減少了充電出氣量，充電又徹底，延長(cháng)了蓄電池使用壽命。