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五、蓄电池的充电
为了使蓄电池保持一定容量和延长蓄电池的使用寿命,新蓄电池和修复后的蓄电池在使用前必须进行初充电,使用中的蓄电池必须进行补充充电,并在必要时进行去硫化充电。
1.充电种类
1)初充电
对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电,称为初充电。初充电过程分两个阶段进行。第一阶段的充电电流约为额定容量的1/15,充电至单格电池端电压达2.4V,而且电解液中放出气泡,再进行第二阶段的充电。第二阶段的充电电流为第一阶段的1/2,充电至电解液剧烈放出气泡(沸腾),电压和电解液密度在3h内稳定不变为止。
2)补充充电
蓄电池在使用过程中,常有充电不足的现象,应根据需要进行补充充电,一般每月至少一次。如发现有下列情况之一者,应及时进行补充充电:
电解液密度降到1.150g/cm3以下时;冬季放电超过额定容量的25%,夏季放电超过额定容量50%时;单格电池电压降到1.7 V以下时;起动无力或灯光暗淡等表明电力不足时;充电后若不用,每两个月需进行一次补充充电。
补充充电分两个阶段进行:
第一阶段电流值一般为蓄电池额定容量的1/10,充电至单格电池端电压达2.4 V,而且电解液中放出气泡,再进行第二阶段的充电。
第二阶段的充电电流为第一阶段的1/2,充电至端电压和电解液密度在3h内稳定不变为止。
3)间歇过充电
间歇过充电是为了避免使用中的铅蓄电池极板硫化的一种预防性充电,汽车用铅蓄电池应每隔三个月进行一次。
充电方法是:先按补充充电的方法将蓄电池充足电,停歇1h后,再以减半的充电电流值进行过充电至沸腾,再停歇1h后,重新接入充电,如此反复,直到蓄电池刚接入充电时,立即沸腾为止。
4)循环锻炼充电
循环锻炼充电是铅蓄电池为防止极板钝化而进行的保养性充电。铅蓄电池使用中常处于部分放电的状况,参加化学反应的活性物质有限,为避免活性物质长期不工作而收缩,每隔三个月进行一次循环锻炼充电。
充电方法是:先按照补充充电或间歇过充电方法将铅蓄电池充足电,再用20h放电率的电流连续放电至单格电池电压降为1.75 V为止,其容量降低不得大于额定容量的10%,否则,应进行充、放电循环,直至容量达到额定容量的90%为止,方可使用。
2.充电方法
蓄电池是直流电源,必须用直流电源对其进行充电。充电时,充电电源的正极接蓄电池的正极,充电电源的负极接蓄电池的负极。
汽车上的充电设备是由发动机驱动的交流发电机。充电间多采用硅整流充电机、晶闸管整流充电机和智能充电机等。
1)恒压充电
恒压充电是指充电过程中,充电电源电压保持恒定的充电方法。
若充电电压过高,将导致过充电;充电电压过低,将导致充电不足。一般单格电池充电电压选为2.5V。
在恒压充电初期,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,而且不需要照管和调整充电电流,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。
2)恒流充电
恒流充电是指充电电流保持恒定的充电方法,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,充电过程通常分为两个阶段:第一阶段采用较大的充电电流,使蓄电池的容量得到迅速恢复,当蓄电池电量基本充足,单格电池电压达到2.4V,开始电解水产生气泡时,转入第二阶段,将充电电流减小一半,直到电解液密度和蓄电池端电压达到最大值且在2~3h内不再上升,蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。
恒流充电的适应性强,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。
3)脉冲快速充电
脉冲快速充电必须用脉冲快速充电机进行。脉冲快速充电的过程是:先用0.8~1倍额定容量的大电流进行恒流充电,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,开始脉冲快速充电,首先停止充电25ms(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1.5~3倍,脉冲宽度为150~1000 μs),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→负脉冲瞬间放电→后停充→正脉冲充电→……循环进行,直至充足电。脉冲快速充电的优点是可大大缩短充电时间(新蓄电池充电仅需5h,补充充电需1h)。其缺点是对蓄电池的寿命有一定的影响,并且脉冲快速充电机结构复杂,价格昂贵,适用于电池集中、充电频繁、要求应急的场合。