鉛酸蓄電池充電原理及充電方法

時(shí)間：2020-01-05作者：北京中企卓泰科技有限公司瀏覽：182

理士蓄電池充電原理


鉛蓄電池內(nèi)的陽(yáng)極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩較間會(huì)產(chǎn)生2V的電力，這是根據(jù)鉛蓄電池原理，經(jīng)由充放電，則陰陽(yáng)極及電解液即會(huì)發(fā)生如下的變化： (陽(yáng)極) (電解液) (陰極) 　PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放電反應(yīng)) 　(二氧化鉛) (硫酸) (海綿狀鉛) 　PbO2 中Pb的化合價(jià)降低，被還原，負(fù)電荷流動(dòng)；海綿狀鉛中Pb的化合價(jià)升高，正電荷流動(dòng)。(陽(yáng)極) (電解液) (陰極) 　PbSO4 + 2H2O + PbSO4=PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充電反應(yīng)) （必須在通電條件下） (硫酸鉛) (水) (硫酸鉛) 　**個(gè)硫酸鉛中鉛的化合價(jià)升高，被氧化，正電荷流入正極；*二個(gè)硫酸鉛中鉛的化合價(jià)降低，被還原，負(fù)電荷流入負(fù)極。

1、放電中的化學(xué)變化 ：蓄電池連接外部電路放電時(shí)，稀硫酸即會(huì)與陰、陽(yáng)極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),生成新化合物硫酸鉛。經(jīng)由放電硫酸成份從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例，只要測(cè)得電解液中的硫酸濃度，亦即測(cè)其比重，即可得知放電量或殘余電量。

2、充電中的化學(xué)變化：由于放電時(shí)在陽(yáng)極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛，會(huì)在充電時(shí)被分解還原成硫酸,鉛及二氧化鉛,因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加, 亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已轉(zhuǎn)換到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩較的硫酸鉛被轉(zhuǎn)變成原來(lái)的活性物質(zhì)時(shí)，即等于充電結(jié)束，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽(yáng)極板則產(chǎn)生氧，充電到最后階段時(shí)，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會(huì)減少，此時(shí)應(yīng)以純水補(bǔ)充之。

理士蓄電池充電方法

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(duì)于充電設(shè)備的自動(dòng)化程度要求較高，一般簡(jiǎn)陋的充電設(shè)備是不能滿足恒流充電要求的。恒流充電法，在蓄電池較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*使較板上活性物質(zhì)大量脫落，溫升過(guò)高，造成較板彎曲，容量*下降而提前報(bào)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(dāng)大，大大**過(guò)正常充電電流值。但隨著充電的進(jìn)行，蓄電池端電壓逐漸升高，充電電流逐漸減小。當(dāng)蓄電池端電壓和充電電壓相等時(shí)，充電電流減至較小甚至為零。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)大而造成較板活性物質(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(jī)械強(qiáng)度，致使其脫落。而在充電后期充電電流又過(guò)小，使較板深處的活性物質(zhì)得不到充電反應(yīng)，形成長(zhǎng)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(shè)備或充電設(shè)備較簡(jiǎn)陋的特殊場(chǎng)合，如汽車上蓄電池的充電，1號(hào)至5號(hào)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(bǔ)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(diào)整。但有時(shí)較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衰減。有時(shí)使用兩個(gè)電阻值，約在2.4V時(shí)，從低電阻轉(zhuǎn)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，至充電后期改用較小的電流，即不同階段內(nèi)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(duì)較板活性物質(zhì)的沖刷，減少了活性物質(zhì)的脫落。這種充電法能延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，并節(jié)省電能，充電又徹底，所以是當(dāng)前常用的一種充電方法。一般蓄電池**階段以10h率電流進(jìn)行充電，*二階段以20h率電流進(jìn)行充電。各階段充電時(shí)間的長(zhǎng)短，各種蓄電池的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)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(duì)蓄電池進(jìn)行充電。浮充電法的優(yōu)點(diǎn)主要在于能減少

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