蓄電池充電方式：如何判定蓄電池是否充滿

一、常用的幾種充電方式介紹：

?恒流限壓方式

該方式主要應用在在線UPS等領域。 鉛酸蓄電池充電過程分兩個階段， 第一階段為恒流過程， 電流值一般設定在0.3C以內; 第二階段為恒壓階段， 電壓設定在13.7V左右（以12V電池為例）。 對完全放空的電池， 用這種方法一般需要40個小時以上才能完全充滿電池。 這種充電方法的優點是電路簡單， 可以給系統并連供電， 長時期充電也無過充隱患。 不足之處是充電時間太長。 在電信和應急照明系統中， 基本都是這種充電模式。

?“恒流+均充+浮充”三段式

主要應用于需頻繁充方電的場所（如電動自行車）

?恒流+定時均充+浮充”改進三段式

這是一種改良的三段式， 其定時均充的目的是降低蓄電池異常失水和發熱變形的隱患；

?多階段正（負）脈沖式

理論上講， 用正負脈沖方式充電有助于降低電池充電過程中的”硫化”和”極化”現象， 增加正負極氫氧氣體的復合率， 減少電池失水。 但是具體量化的效果到目前為止在國際上仍有較大爭議。 這種理論最早在上世紀60年代已經出現， 到目前爭議仍然較大。 盡管對正負脈沖的效果有爭議， 但大家都一直承認： 合理的運用脈沖充電方式對電池本身并沒有明顯的不良后果。

二、如何判定蓄電池是否充滿

?在電池可接受的電流和電壓范圍內， 當流入電池的電能不再轉化為蓄電池的化學能， 進而使電池發熱時， 就可以認為電池已經充滿， 因為如果再充入過量電流時， 蓄電池會嚴重發熱排氣甚至爆裂損壞。

?測定一個完全充滿電的電池的容量（安時數）時， 用恒流電子負載最為準確和方便。 注意用不同放電倍率放電時得到的”時間電流成積（AH）”是不完全一直的， 具體差異見電池廠家的技術曲線表。

三、蓄電池容量下降和失效的原因

?充電不足

從電化學反應看，充電不足表現為陰陽兩極板硫酸鉛不能全轉變為海綿狀鉛和二氧化鉛，這使電池電容量不足，如長期充不足電，則會造成硫酸鉛結晶，顆粒增大，使極板硫化，電池品質變劣。

?過度充電

過度充電，會使陽極產生的氧氣量大于陰極的吸收能力，從而使電池內壓增大，最終沖開安全閥，氣體外溢，導致電解液減少。另外過度充電，對陰陽極板活性物質也會產生沖擊作用，使活性物質軟化，破壞了正極板的格子界面，并使a分子變成b分子，而b分子是不可逆的。即使再充電也不能恢復容量，電池壽命大大縮短。

?電池工藝差 在電池生產過程中因工藝缺陷而引起的安全閥漏液、正極板腐蝕、變形、活性物質脫落、軟化等引起的失效

四、充電器如何延緩電池的容量衰竭

?盡可能100%的充滿電池， 讓電池中的化學物質全部參加充放電反應， 減少硫酸鉛結晶的生成和堆積擴大。

?在充電后期， 要采取必要措施減少氣體析出速度和析氣量， 從而減少電池電解液的損失（簡稱失水）如果采用兩段式恒流恒壓方式， 上述兩條很容易實現， 但是對于電動自行車應用領域， 40個小時的充電時間是根本不切合實際的。 人們能接受的正常充電時間必須小于12小時， 因此必須采用三段式或智能脈沖式方能滿足對充電時間的要求。 無論是普通三段式還是脈沖式， 充電的后期如果電壓電池較低， 則在限定時間內充電不足， 如果充電電壓較高， 必然會引起電極附近大量析出氣體。 下頁圖示為析氣與復合和具體數據。 當析出的氫氣氧氣氣體不能及時復合壓力增大時， 電池就會通過排器閥排氣失水‘設計合理的充電器應該在保證在限定的時間內首先保證充滿電， 同時要盡可能減少氣體析出速度和析氣量。

五、多角度看待脈沖充電技術

?理論上講， 用正負脈沖方式充電有助于降低電池充電過程中的”硫化”和”極化”現象， 增加正負極氫氧氣體的復合率， 減少電池失水。

?合理的運用脈沖充電方式對電池本身并沒有明顯的不良后果。

?國內多家充電器制造企業和個人都聲稱他們的脈沖充電器可以延長電池壽命一倍以上。 效果究竟有多少， 相信一兩年后廣大消費者會有結論。 對脈沖充電的功效40年來國際上還沒有形成一致的看法， 也許再等兩年中國的大批實踐數據會提供足夠的論據。

審核編輯：黃飛