铅酸蓄电池充电原理及充电方法

时间：2020-01-05作者：北京中企卓泰科技有限公司浏览：183

理士蓄电池充电原理


铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两较间会产生2V的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化： (阳极) (电解液) (阴极) 　PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应) 　(二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) 　PbO2 中Pb的化合价降低，被还原，负电荷流动；海绵状铅中Pb的化合价升高，正电荷流动。(阳极) (电解液) (阴极) 　PbSO4 + 2H2O + PbSO4=PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应) （必须在通电条件下） (硫酸铅) (水) (硫酸铅) 　**个硫酸铅中铅的化合价升高，被氧化，正电荷流入正极；*二个硫酸铅中铅的化合价降低，被还原，负电荷流入负极。

1、放电中的化学变化 ：蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物硫酸铅。经由放电硫酸成份从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。

2、充电中的化学变化：由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅，会在充电时被分解还原成硫酸,铅及二氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已转换到可以再度供电的状态，当两较的硫酸铅被转变成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

理士蓄电池充电方法

1)恒定电流充电法
在充电过程中充电电流始终保持不变，叫做恒定电流充电法，简称恒流充电法或等流充电法。在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高，充电电流逐渐下降，为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小，充电过程必须逐渐升高电源电压，以维持充电电流始终不变，这对于充电设备的自动化程度要求较高，一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法，在蓄电池较大允许的充电电流情况下，充电电流越大，充电时间就可以缩短。若从时间上考虑，采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变，这时由于大部分电流用于电解水上，电解液出气泡过多而显沸腾状，这不仅消耗电能，而且*使较板上活性物质大量脱落，温升过高，造成较板弯曲，容量*下降而提前报废。所以，这种充电方法很少采用。
2)恒定电压充电法
在充电过程中，充电电压始终保持不变，叫做恒定电压充电法，简称恒压充电法或等压充电法。由于恒压充电开始至后期，电源电压始终保持一定，所以在充电开始时充电电流相当大，大大**过正常充电电流值。但随着充电的进行，蓄电池端电压逐渐升高，充电电流逐渐减小。当蓄电池端电压和充电电压相等时，充电电流减至较小甚至为零。由此可见，采用恒压充电法的优点在于，可以避免充电后期充电电流过大而造成较板活性物质脱落和电能的损失。但其缺点是，在刚开始充电时，充电电流过大，电极活性物质体积变化收缩太快，影响活性物质的机械强度，致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小，使较板深处的活性物质得不到充电反应，形成长期充电不足，影响蓄电池的使用寿命。所以这种充电方法一般只适用于无配电设备或充电设备较简陋的特殊场合，如汽车上蓄电池的充电，1号至5号干电池式的小蓄电池的充电均采用等压充电法。采用等压充电法给蓄电池充电时，所需电源电压：酸性蓄电池每个单体电池为2．4～2．8V左右，碱性蓄电池每个单体电池为1．6～2．0V左右。
3)有固定电阻的恒定电压充电
为补救恒定电压充电的缺点而采用的一种方法。即在充电电源与电池之间串联一电阻，这样充电初期的电流可以调整。但有时较大充电电流受到限制，因此随充电过程的进行，蓄电池电压逐渐上升，电流却几乎成为直线衰减。有时使用两个电阻值，约在2.4V时，从低电阻转换到高电阻，以减少出气。
4)阶段等流充电法
综合恒流和恒压充电法的特点，蓄电池在充电初期用较大的电流，经过一段时间改用较小的电流，至充电后期改用更小的电流，即不同阶段内以不同的电流进行恒流充电的方法，叫做阶段恒流充电法。阶段恒流充电法，一般可分为两个阶段进行，也可分为多个阶段进行。
阶段等流充电法所需充电时间短，充电效果也好。由于充电后期改用较小电流充电，这样减少了气泡对较板活性物质的冲刷，减少了活性物质的脱落。这种充电法能延长蓄电池使用寿命，并节省电能，充电又彻底，所以是当前常用的一种充电方法。一般蓄电池**阶段以10h率电流进行充电，*二阶段以20h率电流进行充电。各阶段充电时间的长短，各种蓄电池的具体要求和标准不一样。
5)浮充电法
间歇使用的蓄电池或仅在交流电停电时才使用的蓄电池，其充电方式为浮充电式。一些特殊场合使用的固定型蓄电池一般均采用浮充电方法对蓄电池进行充电。浮充电法的优点主要在于能减少

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