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减少充电对维谛蓄电池的热损伤-维谛精密空调维谛UPS电源维谛微模块

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                                           维谛精密空调维谛UPS电源 2021-06-02
内容提要减少充电对维谛蓄电池的热损伤

快速充电
为了缩短充电时间,减少充电对维谛蓄电池的热损伤,提高充电的电能利用率,作者曾经提出过三级充电方法。
所谓三级充电就是将充电过程分为三个级别或三个阶段。第一阶段用大电流恒流充电将维谛电池充到总容量的50%-60%,当维谛蓄电池端电压达到气化点,转入第阶段:第二阶段则用恒压充电法,当恒压充电的电流降到定值时,再转入第三阶段:第三阶段用小电流恒流充电法,直至完全充足,其过程如图2-7所示。这种方法同单纯的。恒压充电和恒流充电相比是先进的。
三级充电给人们一个重要的提示:只要维谛蓄电池的充电电能转化为化学能的反应能够进行,用大电流将维谛电池充足电是有可能的。
首先分析一下充电时的电化反应过程。在普通充电过程中,流过维谛电池的充电电流将阳极板上的PbSO4→PbO2,阴极板上的PbSO4→Pb。
只要这种有效转化能够进行,用多大的充电电流对维谛蓄电池都没有伤害。但是这种转化受到许多固有因素的限制,在充电过程中转换率越来越低。在外观上表现为铅蓄维谛电池温升高,出气量增大,电解液甚至呈现激烈的沸腾状态。为了保护维谛蓄电池,最根本的措施就是减小充电电流,这样充电时间也就延长了。
由此可见,要缩短充电时间,必须减少充电过程中的水分解。
先分析水的气化过程。充电时,电解液中的H+向负极运动,OH向正极运动。在充电初期,由于电解液中的硫酸浓度低,新生态酸的扩散速度也高,两种因素综合的结果,使极板表面的酸浓度并不高。酸浓度决定着
极的电动势,电极上的电压也就达不到气化电压,这时水不发生分解,充电效率很高,随着充电的进行:电解液中酸的含量越来越多,极板表面的酸浓度升高。当浓度上升到一定值时,充电电压达到了气化电压值,水就开始分解了。
控制极板表面酸浓度的升高就是快速充电的技术关键。
控制的途经是:减少产生酸的速本和加速酸的扩收速度,前者只能用减少充电电流来达到,后者借用瞬间大电流放电来达到。现对后者的作用过程进行分析。
如图2-8所示,在充电过程中,极板表面酸的浓度逐步升高,当达到气化电压时,极板表面酸的关系用三个连在一起的新生态硫酸“A”、“B”、“C”来表示。这时,充电电路根据电压值监测到这情况,停止充电。停充后三个酸分子向低浓度的溶液中扩散。当“B”、“C”运动到图示位置时,维谛蓄电池进行大电流瞬间放电:“A”被极板放电消耗,“C"由于运动惯性依然沿原方向运动,在“B"运动回到初始位置之前,极板表面就形成了低浓度区。于是再次充电时,极板出现了电流接收率较大的特性。从以上分析可知:快速充电的电流定是脉动的,在两个充电波之间夹有一个放电波。图2-9为某快速充电机的工作波形。





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