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  电池充电过程与充电方法 2013/11/5 9:48:25

    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。 # g2 [3 Q$ ^4 D6 j8 V

 

    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。 % e5 R* O! G& ?8 O

 

    

    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。 $ H" v. o/ c- K, y: M'''' ~: N

    

    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。  Y9 h1 w! w# }

 

    

    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,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。 2 M( Z* s0 d7 a; \/ q$ N3 h; D, n

    

    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。 # s'''' f" I- o% W5 R8 k
 

    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。 & ^0 _) I& [6 c- N

 

    

    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。 + }8 g9 x0 R" f0 _

    

    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。

 
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