铅酸蓄电池的充电

铅酸蓄电池的充电

在铅酸蓄电池的使用过程中, 充电是一项重要的工作｡它与铅酸蓄电池工作效率的提高､使用寿命的延长有着密切的联系｡

（一）充电设备

蓄电池是直流电源, 必须用直流电源对其进行充电｡充电时, 充电电源的正极接铅酸蓄电池的正极, 充电电源的负极接铅酸蓄电池的负极｡汽车上的充电设备是由发动机驱动的交流发电机, 充电时多采用硅整流充电机､晶闸管整流充电机和智能充电机等｡

（二）充电方法

通常蓄电池的充电方法有定流充电､定压充电和快速脉冲充电｡

1. 定流充电

在铅酸蓄电池的充电过程中, 始终保持充电电流恒定的充电方法, 称为定流充电｡它是蓄电池的基本充电方法, 广泛用于初充电､补充充电和去硫化充电等｡为缩短充电时间, 充电过程分为两个阶段:第一阶段采用规定的充电电流(铅酸蓄电池额定容量的1/15)进行充电, 直至单格电池电压升到2.4V, 电解液开始产生气泡, 在此阶段蓄电池的容量得到迅速恢复, 活性物质基本还原, 并开始电解水; 第二阶段将充电电流减小一半, 直到铅酸蓄电池的单格电池电压达到2.7V, 且在2～3h 内不再上升, 蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止｡定流充电的适应性强,

可任意选择和调整充电电流的大小, 有利于保持蓄电池的技术性能和延长使用寿命, 其缺点是充电时间长, 要经常调节充电电流｡

2. 定压充电

在铅酸蓄电池充电过程中, 始终保持充电电压恒定的充电方法, 称为定压充电｡由I c =(U-E)/R可知, 随着蓄电池电动势 E 的增加, 充电电流 I c 逐渐减小, 如果充电电压调节得当, 就必然会在充电终了(充满电) 时使充电电流I c 变为零｡采用定压充电时, 必须适当采用充电电压｡一般每个单格电池充电电压约需2.5V, 那么对于6V 蓄电池充电电源, 电压应为7.5V, 对于12V 蓄电池应为15V ｡若充电电压过高, 不但初充电电流过大, 而且会发生过充电, 使极板弯曲､活性物质脱落､温升过高; 若充电电压过低, 则蓄电池不能充足电｡在定压充电初期, 充电电流较大,4～5h 内即可达到额定容量的90% ～95%,因而充电时间较短, 而且不需要调整充电电流, 适用于补充充电｡由于充电电流不可调节, 所以不适用于初充电和去硫化充电｡汽车上蓄电池和发电机是并联的, 所以蓄电池始终是在发电机的恒定电压下进行充电｡

3. 快速脉冲充电

快速脉冲充电必须用快速脉冲充电机进行｡快速脉冲充电的过程是:先用0.8～1倍额定容量的大电流进行定流充电, 使蓄电池在短时间内充至额定容量的50% ～60%,当单格电池电压升至2.4V, 开始冒气泡时, 由充电机的控制电路自动控制, 开始快速脉冲充电; 首先停止

充电25～40ms(称为前停充), 然后再放电或反向充电, 使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度一般为充电电流的1.5～2倍, 脉冲宽度为100～150ms), 然后再停止充电40ms(称为后停充), 以后的过程为正脉冲充电—前停充—负脉冲瞬放电后停充—正脉冲充电的循环进行, 直至充足电｡快速脉冲充电的优点是充电时间可大大缩短(新蓄电池充电仅需 5h, 补充充电需 1h); 缺点是对蓄电池的寿命有一定的影响, 并且快速脉冲充电机结构复杂､价格昂贵, 适用于电池集中､充电频繁､要求应急的场合｡

（三）充电种类及规范

新蓄电池或新修复的蓄电池(干荷电蓄电池除外) 在使用之前必须进行初充电｡使用中的蓄电池如电压不足应及时进行补充充电｡为了使蓄电池保持一定的容量和延长其使用寿命, 有时还需要定期进行过充电和锻炼循环充电｡为消除蓄电池极板硫化故障, 还需要进行去硫化充电等｡

1. 初充电

新蓄电池或新修复的蓄电池在使用之前的首次充电称为初充电｡初充电的特点是充电电流小, 充电时间长, 电化学反应充分｡初充电的操作步骤是:(1)根据蓄电池制造厂的规定和本地区的气温条件, 选择电解液;(2)加注电解液;(注意:加注前, 电解液温度不得超过30℃; 加注后, 应静置4～6h, 以使电解液浸透极板; 若电解液液面因电解液渗入极

板而降低, 应补充电解液使液面高度达规定值(高出极板上缘15mm) ｡)(3)将蓄电池的正､负极分别与充电机的正､负极相连;(4)采用两阶段定流充电法充电, 第一阶段充电电流为额定容量的1/15,直至电解液中有气泡冒出､单格电池电压达到2.4V 为止, 此阶段充电时间为25～35h, 第二阶段将充电电流减小一半, 直至蓄电池充足电为止, 此阶段充电时间为20～30h, 全部充电时间为60～70h;(在整个充电过程中, 应经常注意测量电解液的温度｡当电解液的温度超过40℃时, 应将充电电流减半, 如温度继续上升至45℃时, 应停止充电, 待冷却至35℃以下时, 再继续充电｡)(5)初充电临近结束时, 应检查电解液的相对密度, 一般为1.250～1.285, 如不符合规定, 应用蒸馏水或相对密度为

1.400的电解液进行调整, 并调整液面高度至规定值, 调整后再充电2h, 直到电解液相对密度符合规定为止｡

2. 补充充电

在汽车使用过程中, 蓄电池经常有充电不足的现象发生, 城区公共区汽车等短距离运营的车辆更为突出｡这时应根据需要进行补充充电, 一般汽车用蓄电池应每隔1～2个月从车上拆下来进行一次补充充电｡在使用中, 如果发现电解液相对密度降至1.15以下; 或冬季放电量超过25%,夏季超过50%;或前照灯灯光比平时暗淡, 启动无力; 或单格电池电压降到1.70V 以下时, 必须及时进行补充充电｡补充充电可以采用定流充电, 也可以采用定压充电｡采用定流充电法进行补充充电的充电过程与初充电相似, 但充电电流可以略大一些｡采用C 20/10的电流进

行充电, 当单格电池电压达到2.4V 以上时, 改用 C 20/20的电流充电至充足为止｡

采用定压充电法进行补充充电的充电过程如下:(1)将蓄电池与充电电源连接;(2)将电压调至规定值, 观察充电电流, 如果电流超过0.3C 20A, 应适当降低电压, 待蓄电池电动势升高后再将电压调至规定值;(3)充电终期, 充电电流在连续2h 内变化不大于0.1A, 且电解液相对密度无明显变化, 则认为充电可以结束｡

3. 间歇过充电

间歇过充电是为了避免使用中铅酸蓄电池极板硫化的一种预防性充电, 一般应每隔3个月进行一次｡充电方法是先按补充充电方式充足电, 停歇1h 后, 再以一半的充电电流进行过充电, 直至充足电为止｡

4. 锻炼循环充电

在汽车上, 由于发电机经常对蓄电池进行充电, 因而蓄电池经常处于部分放电状态, 即仅有一部分活性物质参加电化学反应｡为了避免活性物质长期不工作而收缩, 并迫使相当于额定容量的活性物质都能参加工作, 在每工作一段时间(一般为3个月左右) 后, 应对蓄电池进行一次锻炼循环充电｡锻炼循环充电的充电方法是先用补充充电或间歇过充电将蓄电池充足电, 然后以20h 的放电率放完电, 最后用补充充电法充足电｡

5. 去硫化充电

去硫化充电是消除蓄电池极板硫化的一种排除故障性充电｡方法是:先倒出电解液, 用蒸馏水冲洗数次; 再注入蒸馏水, 并使之液面高出极板上缘15mm, 用2～2.5A 或初充电第二阶段的充电电流充电, 并随时测量电解液的相对密度, 如相对密度上升到1.5时, 应停止继续充电; 再将电解液倒出, 然后注入蒸馏水并继续充电｡如此反复, 直至电解液相对密度不再增大为止｡最后进行一次放电, 再将其充足电, 将电解液相对密度调整为标准值即可｡经过去硫化充电的蓄电池, 其容量应恢复到额定容量的80%以上, 否则必须进行多次充放电处理｡

（四）蓄电池充电注意事项

蓄电池充电时有许多安全注意事项, 应该严格遵守｡

(1)充电机与蓄电池连接时, 要注意极性(正对正､负对负), 以免损坏蓄电池｡

(2)在充电机工作时, 不要连接或拆除充电机引线｡

(3)在充电过程中, 要注意各单格电池电压和电解液相对密度, 及时判断充电程度和技术状况｡

(4)在充电过程中, 要注意各单格电池的温升, 以免温度过高影响蓄电池的使用性能｡

(5)在室内充电时, 需要打开蓄电池加液孔盖, 使气体顺利逸出, 以免发生事故｡

(6)充电室要安装通风设备, 严禁在蓄电池附近产生电火花､使用明火和吸烟｡

(7)开始充电时应先连接好电线, 再开电源开关; 停止充电时, 则应先断开充电电源, 再拆除电线｡

(8)导线的连接务必可靠, 以防突然断开产生火花而造成事故｡

(9)充电设备不要与被充电蓄电池放置在同一个房间内｡