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“四大訣竅”實現蓄電池快速充電

發(fā)布時間:2014-11-08 責任編輯:echolady

【導讀】現如今,蓄電池已經成為生活必需品??焖俪潆姵蔀殡娫垂こ處煹臒狳c話題。但是要想實現快速充電仍然存在很多挑戰(zhàn)。小編在本文中給大家分享四個訣竅,充分實現蓄電池快速充電。

一、改革蓄電池的充電方法

脈沖快速充電方法的理論基礎就是通過在充電電流中疊加一定頻率、寬度、高度的負脈沖或短時間的中停充電,使參加反應的 離子來得及生成并提高其濃度,又使生成的 和 離子來得及從電極表面附近移開,其綜合效果是降低了濃差極化,允許加大充電電流縮短充電時間。

應當指出,鉛蓄電池在充電過程中端電壓是不斷升高的,也就是說在不同的充電階段蓄電池的極化分布情況是不同的,因而在設計脈沖充電裝置時,應當根據電池充電時允許達到的電壓值來自動調節(jié)充電電流和時間;同時還必須按照負脈沖放電過程中電池電壓下降值來自動調節(jié)負脈沖的寬度和高度。這樣雖然充電電流很大,但由于適時地有效地采取了降低濃差極化的措施,蓄電池電壓上升就慢,使蓄電池充入更多的電量。目前開發(fā)的智能化充電裝置就是考慮到這些情況后進行設計的。

二、改進電池設計降低歐姆內阻

按照ALABC規(guī)定的快速充電目標,若要求100Ah起動用鉛蓄電池在5min內將電池容量由20%充至50%,即充入電量為 100×(0.5-0.2)=30Ah,則充電電流應不小于30÷(5÷60)=360A,即3.6 (A),此時電池歐姆降為360×6× =0.216V,電池電壓達到1.97+0.216+0.030+0.006=2.23V,未到析氣電壓,電池可以安全充電。水平式密封鉛蓄電池歐姆內阻更小,112Ah單格電池0.3mΩ ,則電池容量在5min內由20%充至50%需要充電電流為112×(0.5-0.2)÷(5÷60)=403A,用此電流充電時的電池歐姆降為 403×3× =0.121V,它比起動用電池要低。顯然,水平密封鉛蓄電池在充至析氣電壓時可以充入更多的電量,即它的快速充電性能更好。

我們以前的工作已經得到,鉛蓄電池若采用銅拉網負板柵,則會顯著地降低板冊電阻;這不僅有利于提高活性物質利用率和電池比功率,而且還改善了電池快速充電性能??磥聿捎勉~拉網負板柵的鉛蓄電池會給電動車帶來很大好處。

三、提高反應離子擴散速度

這是為了提高鉛蓄電池的擴散電流密度,也就是推遲電池在充電過程中極限擴散電流出現的時間,即延遲電池電壓達到析氣電壓的時間,從而允許加大充電電流,快速充電。
減薄極板厚度、增加活性物質孔率、增加板柵跟活性物質的接觸面積,這些措施均有利于反應物和生成物的擴散過程,減小濃差極化,提高了允許的充電電流值,實現快速充電。但從電池壽命考慮,極板也不能做得太薄。

四、快速充電對電池壽命的影響

大電流快速充電對電池壽命的影響是好還是壞眾論紛紜;出現這種不同的看法不足為怪。這首先是由于電池壽命不是一致的,在我們的試驗中觀察到,即使是從生產線上同時制取的一批電池,其循環(huán)壽命甚至可相差1倍;再者,長時期的壽命試驗過程中,很難保證各批電池的試驗條件完全一致。雖然一般認為大電流充電會縮短電池壽命,但在文獻中卻報道了在有適當冷卻的情況下,閥控式密封鉛蓄電池的循環(huán)壽命卻因大電流充電而有改善。

我們的試驗表明,在保持電池充電電壓低于析氣電壓的條件下,大電流快速充電并沒有給電池壽命帶來不利影響。電動車電池在使用過程中,可以不必每次充電都充至額定容量的100%,但每隔一星期(最好不超過半個月)應將電池充足電。尤其在不使用電動車時,更應當將電池充足電后保存。這樣會有利于延長電池的使用壽命。

結論

電池電壓升高的因素主要在于電池歐姆內阻,由此可見,要想實現快速充電必須改進電池結構,這樣才能改變電池內阻。其次,要想提高充電效率,采用脈沖充電盒智能化裝置能夠有效地改善效率問題。

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