—广东松下/汤浅/山特/德瑞图蓄电池厂家批发中心 2013-06-30
内容提要:汤浅蓄电池快速充电的电化常理论基础
汤浅蓄电池在不析出氢气和氧气的电位下对蓄电池充电或者化成极板,蓄电池厂家(蓄电池批发)对于环境保护和节约能源固然是有利的,但所耗时间太长,不能满足生产的需要,会使生产周期不适当的延长。广州蓄电池/广东蓄电池实际上工厂的化成工序和蓄电池充电都采用圈套的电流密度,由于阳极极化和阴极极化,广东蓄电池/广州蓄电池正极电位远高于、负极电位远低于各自的平衡电极电位,化成或充电时的端电压U服从于下式:
U=φ+-φ-+Ir
式中,φ+和φ-分别是有电流I流过时的正、负极的电极电位,而
φ+-φ->E
E是理士蓄电池的电动势(两极平衡电极电位之差)。
在较高的端电压下化成或充电,由于正极电极电位较高,负极电极电位较低,在两极分别析出氧气和氢气是不可避免的:
在广州汤浅蓄电池正极 H2O-2e=2H++1/2O2↑
在负极 2H++2e=H2↑
这就使一部分电能消耗于电解水的反应。析出的气体在逸出液面时带出酸雾,污染环境;气体对广东汤浅蓄电池极板和隔板有不同程度的损害。
20世纪70年代开展的快速充电研究取得了不少进展。快速充电的一般方法是用大电流密度化成或充电,但每隔一定时间间隔,给正极瞬时加上负电荷,使其电位迅速降低;给负极瞬时加上正电荷,使其电位迅速升高。这样就降低了充电端电压,抑制了气体的析出。在以后的一段时间里电流的绝大部分都用于汤浅蓄电池的充电反应。
汤浅蓄电池脉冲大电流充电的原理,就是利用和充电电流相反的瞬时脉冲电流降低充电时两极的极化过电位(的绝对值),把析出气体的副反应的速率降至最低,使大电流密度能够最大限度地用于充电的电化学反应,以求达到快速充电的目的。
1967年,马斯在第二届国际电动车辆会议上提出快速充电的三定律。
先要明确充电接受电流及其特性。在给蓄电池充电时,如果充电电流低于某一数值,就没有气体产生;汤浅蓄电池只有充电电流达到某一数值时才有微量气体产生。这一充电电流值就叫做蓄电池的充电接受电流。实验证明,蓄电池的充电接受电流I(A)是充电时间t(h)的指数函数
I=I0e-at
式中,a和I0分别为常数。充电时间从零到t1,充入蓄电池的电量为C1(A•h),则
用C表示汤浅蓄电池在上次工作中放出的电量。如果蓄电池是在正常工作条件下放出了额定容量,可以视为蓄电池的额定容量。
图7-14表明了充电接受电流与充电时间的关系。曲线下面的面积表示的是充入的电量。
由式可知,当t1→∞时,e-at→0,C1= ;
但此时应有C1=C0所以有
C= 或
这说明式中的两个常数不是彼此独立的。式可以写成
C1=C(1-e-at)
由式可以看出,常数a的物理意义是单位容量的充电接受电流。汤浅蓄电池充电到一定程度时a的意义是否还是这样呢?假定P(t1,I1)是曲线I=I0e-at上的任一点(图7-14)。此时已充入电量为C1,待充电电量为C2=C-C1,P点也应服从式,所以有
汤浅蓄电池在充电过程中,其充电接受电流民待充入容量之比是一常数,即单位容量的充电接受电流a0 a也叫蓄电池的充电接受率。
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