Μέθοδοι φόρτισης για μπαταρίες μολύβδου-οξέος

(1) Μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος
Κατά τη διαδικασία φόρτισης, το ρεύμα φόρτισης παραμένει σταθερό, η οποία ονομάζεται μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος, συντομογραφία ως μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος ή μέθοδος φόρτισης ίσου ρεύματος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, καθώς η τάση της μπαταρίας αυξάνεται σταδιακά, το ρεύμα φόρτισης μειώνεται σταδιακά. Προκειμένου να μην μειώνεται το ρεύμα φόρτισης λόγω της αύξησης της τάσης του ακροδέκτη της μπαταρίας, η τάση τροφοδοσίας πρέπει να αυξάνεται σταδιακά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης για να διατηρείται σταθερό το ρεύμα φόρτισης. Αυτό απαιτεί υψηλό βαθμό αυτοματισμού για τον εξοπλισμό φόρτισης και γενικά ο απλός εξοπλισμός φόρτισης δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις φόρτισης σταθερού ρεύματος. Μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος, κάτω από το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα φόρτισης της μπαταρίας, όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα φόρτισης, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος φόρτισης. Αν λάβουμε υπόψη τον χρόνο, η υιοθέτηση αυτής της μεθόδου είναι συμφέρουσα. Αλλά εάν το ρεύμα φόρτισης παραμείνει αμετάβλητο στο μεταγενέστερο στάδιο της φόρτισης, το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος θα χρησιμοποιηθεί για την ηλεκτρόλυση του νερού και ο ηλεκτρολύτης θα παράγει πάρα πολλές φυσαλίδες και θα βράσει, κάτι που όχι μόνο καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια, αλλά προκαλεί εύκολα μεγάλη ποσότητα δραστικές ουσίες στην πλάκα του ηλεκτροδίου να πέσουν, με αποτέλεσμα την υψηλή άνοδο της θερμοκρασίας, την κάμψη της πλάκας του ηλεκτροδίου, τη γρήγορη μείωση της χωρητικότητας και την πρόωρη διάλυση. Έτσι, αυτή η μέθοδος φόρτισης χρησιμοποιείται σπάνια.
(2) Μέθοδος φόρτισης σταθερής τάσης
Κατά τη διαδικασία φόρτισης, η τάση φόρτισης παραμένει σταθερή, η οποία ονομάζεται μέθοδος φόρτισης σταθερής τάσης, η οποία συντομογραφείται ως μέθοδος φόρτισης σταθερής τάσης ή μέθοδος ισοβαρικής φόρτισης. Λόγω της σταθερής φόρτισης τάσης από την αρχή έως το επόμενο στάδιο, η τάση τροφοδοσίας παραμένει σταθερή, επομένως το ρεύμα φόρτισης είναι αρκετά μεγάλο στην αρχή της φόρτισης, υπερβαίνοντας κατά πολύ την κανονική τιμή ρεύματος φόρτισης. Αλλά καθώς προχωρά η φόρτιση, η τάση στον ακροδέκτη της μπαταρίας αυξάνεται σταδιακά και το ρεύμα φόρτισης μειώνεται σταδιακά. Όταν η τάση στον ακροδέκτη της μπαταρίας είναι ίση με την τάση φόρτισης, το ρεύμα φόρτισης μειώνεται στο ελάχιστο ή και στο μηδέν. Από αυτό, φαίνεται ότι το πλεονέκτημα της χρήσης της μεθόδου φόρτισης σταθερής τάσης είναι ότι μπορεί να αποφευχθεί υπερβολικό ρεύμα φόρτισης στο μεταγενέστερο στάδιο φόρτισης, το οποίο μπορεί να προκαλέσει την αποκόλληση ενεργών υλικών στην πλάκα του ηλεκτροδίου και την απώλεια ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά το μειονέκτημά του είναι ότι στην αρχή της φόρτισης, το ρεύμα φόρτισης είναι πολύ υψηλό και ο όγκος του ενεργού υλικού του ηλεκτροδίου αλλάζει και συρρικνώνεται πολύ γρήγορα, επηρεάζοντας τη μηχανική αντοχή του ενεργού υλικού και προκαλώντας την πτώση του. Στο μεταγενέστερο στάδιο της φόρτισης, το ρεύμα φόρτισης είναι πολύ μικρό, γεγονός που εμποδίζει τις δραστικές ουσίες βαθιά στην πλάκα του ηλεκτροδίου να υποστούν αντίδραση φόρτισης, με αποτέλεσμα μακροχρόνια ανεπαρκή φόρτιση και επηρεάζοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Επομένως, αυτή η μέθοδος φόρτισης είναι γενικά κατάλληλη μόνο για ειδικές καταστάσεις όπου δεν υπάρχει εξοπλισμός διανομής ρεύματος ή ο εξοπλισμός φόρτισης είναι σχετικά απλός, όπως η φόρτιση της μπαταρίας σε ένα αυτοκίνητο. Η φόρτιση μικρών μπαταριών ξηρής κυψέλης από 1 έως 5 χρησιμοποιεί τη μέθοδο φόρτισης ίσης πίεσης. Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος ισοβαρικής φόρτισης για τη φόρτιση της μπαταρίας, η απαιτούμενη τάση τροφοδοσίας είναι περίπου 2.4-2,8V ανά μονάδα κυψέλης για όξινες μπαταρίες και περίπου 1.6-2.0V ανά μονάδα. μονάδα μονάδας για αλκαλικές μπαταρίες.
(3) Φόρτιση σταθερής τάσης με σταθερή αντίσταση
Μια μέθοδος που υιοθετήθηκε για να διορθώσει τα μειονεκτήματα της φόρτισης σταθερής τάσης. Συνδέστε μια αντίσταση σε σειρά μεταξύ της πηγής ισχύος φόρτισης και της μπαταρίας, έτσι ώστε να μπορεί να ρυθμιστεί το αρχικό ρεύμα φόρτισης. Αλλά μερικές φορές το μέγιστο ρεύμα φόρτισης είναι περιορισμένο, οπότε καθώς προχωρά η διαδικασία φόρτισης, η τάση της μπαταρίας αυξάνεται σταδιακά ενώ το ρεύμα σχεδόν διασπάται γραμμικά. Μερικές φορές χρησιμοποιούνται δύο τιμές αντίστασης, περίπου 2,4 V, για τη μετάβαση από χαμηλή αντίσταση σε υψηλή αντίσταση για μείωση της εκκένωσης αερίου.
(4) Μέθοδος φόρτισης ίσου ρεύματος σταδίου
Λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά τόσο των μεθόδων φόρτισης σταθερού ρεύματος όσο και των μεθόδων φόρτισης σταθερής τάσης, μια μπαταρία χρησιμοποιεί μεγαλύτερο ρεύμα κατά το αρχικό στάδιο φόρτισης, μεταβαίνει σε μικρότερο ρεύμα μετά από ένα χρονικό διάστημα και στη συνέχεια μεταβαίνει σε μικρότερο ρεύμα στα τελευταία στάδια φόρτιση. Αυτή η μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος με διαφορετικά ρεύματα σε διαφορετικά στάδια ονομάζεται μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος σταδίου. Η μέθοδος φόρτισης σταθερού ρεύματος σταδίου μπορεί γενικά να χωριστεί σε δύο στάδια ή σε πολλαπλά στάδια.
Η μέθοδος φόρτισης ίσου ρεύματος σταδίου απαιτεί σύντομο χρόνο φόρτισης και καλό αποτέλεσμα φόρτισης. Λόγω της χρήσης φόρτισης χαμηλότερου ρεύματος στο μεταγενέστερο στάδιο της φόρτισης, αυτό μειώνει τη διάβρωση των φυσαλίδων στο ενεργό υλικό της πλάκας του ηλεκτροδίου και μειώνει την αποκόλληση του ενεργού υλικού. Αυτή η μέθοδος φόρτισης μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, να εξοικονομήσει ενέργεια και να φορτίσει πλήρως, επομένως είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος φόρτισης. Γενικά, το πρώτο στάδιο μιας μπαταρίας φορτίζεται με τρέχον ρυθμό 10 ωρών και το δεύτερο στάδιο φορτίζεται με τρέχον ρυθμό 20 ωρών. Η διάρκεια του χρόνου φόρτισης σε κάθε στάδιο, καθώς και οι συγκεκριμένες απαιτήσεις και πρότυπα για διάφορους τύπους μπαταριών, ποικίλλουν.
(5) Μέθοδος αιωρούμενης φόρτισης
Η μέθοδος φόρτισης για τις μπαταρίες που χρησιμοποιούνται κατά διαστήματα ή μόνο κατά τη διάρκεια διακοπών εναλλασσόμενου ρεύματος είναι η φόρτιση με πλωτήρα. Οι σταθερές μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις φορτίζονται γενικά με τη μέθοδο φόρτισης float. Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου φόρτισης με πλωτήρα έγκεινται κυρίως στη μείωση του ρυθμού έκλυσης αερίου της μπαταρίας και στην πρόληψη της υπερφόρτισης. Ταυτόχρονα, λόγω της παράλληλης τροφοδοσίας της μπαταρίας με την πηγή ισχύος συνεχούς ρεύματος, όταν ο ηλεκτρικός εξοπλισμός καταναλώνει υψηλό ρεύμα, η μπαταρία εξάγει αμέσως υψηλό ρεύμα, το οποίο βοηθά στη σταθεροποίηση της τάσης του συστήματος ισχύος και στη διασφάλιση της κανονικής κατανάλωσης ρεύματος του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού. Το μειονέκτημα της μεθόδου φόρτισης float είναι ότι ορισμένες μπαταρίες φορτίζονται άνισα και υποφορτισμένες, επομένως απαιτείται τακτική ισορροπημένη φόρτιση.