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鉛酸蓄電池充電特性分析

 

蓄電池100%放電后,在充電過(guò)程充電電流在前段(1?7h)恒定不變,電池的端電壓則不斷上升,至2.25V/單格(25)之后,其電壓恒定不變。在充電時(shí)間710h內(nèi)充電電流呈指數(shù)遞減,迅速降至毫安級(jí),10?20h內(nèi)電流衰減趨緩,直到充電結(jié)束前幾小時(shí),電流不再改變。電池充人電量至70腸~80寫之前,由于充電電流恒定,這一過(guò)程電池電壓卻直線上升,電池在充電時(shí)的正極電勢(shì)與負(fù)極電勢(shì),這電勢(shì)無(wú)疑包括了平衡電極電位,還包含了濃差極化與化學(xué)極化產(chǎn)生的過(guò)電位;恒流充電過(guò)程平衡電極電位一會(huì)隨電極表面活性物質(zhì)中小孔內(nèi)電解液濃度增加,而使E+升高和使E-更負(fù)。所產(chǎn)生的電化學(xué)極化與歐姆極化會(huì)加劇,這時(shí)其,+向正向增大,叭會(huì)向負(fù)向增大.其時(shí)又受濃差極化的作用,再繼續(xù)維持正向增大與V一更加變負(fù)的趨勢(shì)。直到充電機(jī)從穩(wěn)流工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)榉(wěn)壓工作方式,電池端電壓才被限定在設(shè)置值。
當(dāng)電池的端電壓上升至恒壓設(shè)定點(diǎn)附近時(shí),由于充電過(guò)程已近中期,此時(shí)正極板上硫酸鉛已為數(shù)不多,使交換電流密度因反應(yīng)面積變小而增加,所以電化學(xué)極化作用已經(jīng)變小,電池內(nèi)阻其時(shí)也變小。然而充電的真實(shí)表面積已經(jīng)變小,所以引起電極真實(shí)電流密度變大,與此同時(shí)電極表面及周圍電解液濃度增加,濃差極化變得嚴(yán)重,造成電池內(nèi)電流(充人電流)迅速減小。
在充電后期電池電流(充電電流)明顯衰減,此時(shí)電解液里濃差極化變小,可是電化學(xué)極化作用增大,所以電池電流(充電電流)繼續(xù)變小,只是衰減的速度變得緩慢起來(lái)。
充電終了,只有浮充電流(充電電流)在維持電池內(nèi)部氧循環(huán)需要,只有極小的電流在維持活性物質(zhì)的恢復(fù),因之電池電流(充電電流)不變。
上述限流恒壓充電法,若提高電壓設(shè)定值,則充電過(guò)程、充電電流變

化會(huì)加大,充電很快結(jié)束。
不同的充電電壓對(duì)電池充電時(shí),電壓設(shè)定值低(如2.2V/單格)時(shí),電池的內(nèi)壓增長(zhǎng)很慢,若充電電壓設(shè)定值高(2.4V2.SV/單格)時(shí),電池內(nèi)壓明顯增大,這氣壓主要來(lái)自氫氣,一旦氣量增加后會(huì)導(dǎo)致氧循環(huán)失效,因此在使用維護(hù)過(guò)程切忌高電壓下長(zhǎng)期充電。

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