铅酸蓄电池用电压控制脉冲充电器
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溶 液 中离 子 的平 衡 ， 流 的通 过 影 响 了 空孔 中及 界 面 处 Ｐ ２ 的 电 ｂ＋ 不 饱 和 度 。采 用 的 充 电 电 流 越 大 ， ｂ 的 不 饱 和 度 越 大 ， 酸 ｐ２ 硫
保持 正极 活性物质与界面结 构的均 匀 紧密性 ， 高极板 的容量 提
及 循 环 寿 命 。 ② 压 控 脉 冲 充 电 阶 段 。 通 过 电 压 来 控 制 脉 冲 电
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第３ ５卷 第 ４期
２０ ５ 芷 ０
电
池
Ｖｏ ． ５． Ｎｏ． １３ ４
８月
ＢＡＴＴ ＥＲＹ ＢＩ Ｏ ＮＴＨ ＬＹ Ｍ
Ａ ｇ ，０ ５ ｕ ．２０
百度文库
铅 酸 蓄 电池 用 电 压 控 制 脉 冲 充 电器
司智 刚 ， 国 帅 蔡
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅｃ ａｇｎ ｒ ｃｐｅｏ ｏ ｇ ｏ ｔｏ ｅ ｕｓ ｈ ｒ ｅ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ．Ｔｈｓｃ ａｇ ｒｍａ ｅｔｅｃ ｍｐｅｅｃ ａｇｎ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｈ ｒｉｇｐ ｉ ｉｌ ｆａｖ ｈａ ￣ｅ ｎ ｒＵ ｄ ｐｌｅｃ ａ ｇｒｗａ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｎ ｉ ｈ ｒｅ ｄ ｈ ｏ ｌｔ ｈ ｒｉｇ
关键 词 ： 酸蓄 电池 ； 电 压 控 制 脉 冲 充 电 器 ； 循 环 寿命 铅 中 图 分 类 号 ： Ｍ９ ２ １ Ｔ １． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ５ ９ ２０ ）４—０ １ ｉ０ —１７ （０ ５ ０ ３ ０—０ ２
Ａ ｏ ｔ ｇ — ｏ ｒ ｌｅ ｌ ｅ ｃ ｒ ｅ ｏ ｅ ｄ ａ ｉ ａ ｔ ｒ ｖ ｌａ ｅ ｃ ｎｔ ｏ ｌ ｄ ｐｕ ｓ ｈａ ｇ ｒ ｆ ｒ ｌ ａ ｃ ｄ ｂ ｔｅ ｙ
ｔ ｓ ｈ ｎ ３ ｈ ａ ｔｒ １ ０ ｉ ｌ ｓ ｔ ａ ｆｅ ０ ％ ｄ ｐ ｈ ｏ ｉ ｈ ｒ ｅ ｔｃ ｕｄ ａ ｏ ｄ ｏ ｅｃ ａ ｇｎ ． Ｔｈ ｙ ｌ ｉ ｆ １ ０ ＤＯＤ ｃ ｕｄ ａ ｔ ｉ ４ ｍｅ ｅ ｅ ｔ ｆ ｄｓ ａ ｇ 、Ｉ ｏ ｌ ｖ ｉ ｖ ｒｈ ｒ ｉ ｇ ｃ ｅ ｃ ｃｅ ｌ ｅ ｏ ０ ％ ｆ ｏ ｔａｎ ４ ７ ｌ
铅溶解 的速度越快 。此时 ， 二氧化铅形 成 的区域 不 同于硫 酸铅 溶解 的区域 ， 因此放电时生成的硫 酸铅 晶体 的尺 寸对 于正极 活 性物质及界面 结构不 产生 任何 影响 。当 由于某 种原 因使 得硫 酸铅 晶体 的溶解反应 比较难发生 时 ， 应 （ ） 反 ２ 的平衡 被打破 ， 溶 液 中的离子不足 以提供生成二 氧化铅 所需 的离子 浓度 ， 影响 了
（ 南京 双 登科 技 发 展 研 究院 ， 苏 南京 江 ２ １Ｏ ） ｌｌＯ
摘 要 ： 绍 了 电压 控 制 脉 冲充 电 器 的充 电原 理 。该 充 电 器使 得 电池 １０ 介 Ｏ ％放 电后 充 足 电 的 时 间 小 于 ３ｈ 同 时避 免 过 充 ， ； 电
池 的 １０ Ｄ Ｄ循 环 达 到 了 ４ ７次 。 ０％ Ｏ ４
（ ） 的 脱水 反应 ， 而 影 响 了正 极 活 性 物 质 的 结 构 。 当充 电 电 ６式 从
流较小时 ， ｂ Ｏ 的浓 度较 低 ， Ｐ （ Ｈ） 因此胶 体颗 粒 的形 成 以及 它 们相互连接成 聚合体只能在某些 区域进行 ， 成正极 活性物 质 造 结构 的不均匀性 ， 骨架 的分支厚 薄不 均。此外 ，５ 与（ ） （ ） ６ 式的脱 水反应速率也很低 ， 这使得反应 生成 的水有 足够 的时间离 开聚 合体 ， 形成 的微 孔数量 很少 ， 极板 的 容量 较低 。由于 Ｐ （ ｂ ＯＨ） 的浓度较低 ， 其填 充聚合 体连 接处 的作 用 较弱 ， 架 中存在 一 骨 定数量的连接 薄 弱 区域 ， 这些 区域将 不 能 参加 随后 的放 电反
处于欠充的状态 ， 电时容 量衰减 很快… 放 １。本 文作 者介绍一 种
电 压 控 制 脉 冲 充 电 器 （ 文 简 称 压 控 脉 冲 充 电 器 ） 原 理 ， 研 下 的 并 究了这种充电器对电池循环寿命的影响 。
ｍＰ （ Ｈ）一［ ｂ Ｏ ２ ＋ｍＨ ０ ｂ Ｏ ４ Ｐ Ｏ（ Ｈ）］ ２
长， 二氧化铅的聚合体部分 或完 全在硫 酸铅晶体的 内部生成 ， 这
导 致 了正极 活 性 物 质及 界 面 微 观结 构 发 生很 大 的变 化 ， 因此 放 电
均在 ２ 的环境 中进行 。 ５
２ ２ 电池 的 １０ Ｏ 循环 寿 命 测 试 ． ０ ％Ｄ Ｄ
时生成的硫酸铅晶体的尺寸影响了正极活性物质及界面结构。
和 过 充 电电 量 ， 消 耗 的 电 量 超 过 电 池 的 过 充 电 量 时 ， 池 将 当 电
根 据 Ｄ．ａｌｖ ‘ 提 出 的 铅 酸 蓄 电 池 正 极 活 性 物 质 的 晶 Ｐｖ 等 ２ ｏ Ｊ
体 一凝胶理论 ， 正极 充电时 的反应机理 为 ：
Ｓ ４ ＋２ 一 Ｈ Ｓ ４ ０ Ｈ ２ Ｏ Ｐ Ｓ ４ ￣ ｂ ＋Ｓ ４～ ｂ ０ ： ｐ２ ￣ Ｏ Ｐ “ 一 ｂ ＋２ 。 ｂ ＋Ｐ ４ ｅ ｐ ４ ＋ Ｈ ｂ ４ ２ Ｐ （ Ｈ） ＋ Ｈ ｂＯ ４ ４ （） １ （） ２ （） ３ （） ４
反应 （） ４ 生成 的 Ｐ （ Ｈ） 溶 液 的 形 式 存 在 ， 通 过 脱 水 ｂ Ｏ 以 它
为了排 除电池组均匀性对 电池循 环寿命 的影响 ， 采用 单只 电池进行 １０ ＯＤ循环寿命 测试 ， ０ ％Ｄ 循环时的放 电电流为 ５Ａ， 电池放 电的终止 电压为 １ ． 即 １０ ０ ５ｖ， ０ ％Ｄ Ｄ循环 。当电池的 Ｏ 容量降至 ２ｈ率额 定容 量 的 ８ ％（ ８ Ａ ） ， ０ 即 ｈ 时 电池 的 寿命终 止。充 电时采用 １ ２ Ｖ压 控脉 冲充 电 器 ， 电在 Ａ ｂｎ公 司 的 放 ｒｉ
ｃ ｃｅ ． ｙ ｌｓ
Ｋ ｅ ｒ ：ｅ ｄａｉ ａｔｒ ； ｖ ｌ ｇ ｏ ｔｏ ｅ ｕｓ ｈ ｒｅ ； ｃ ｃｅｌｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｌａ ｃｄｂ ｔｅｙ ｏｔ ￣ｅ ｎ ｒＵ ｄ ｐ ｌｅｃ ａｇ ｒ ａ ｙｌ ｉ ｆ
目前 电动 自行 车市场 上普 遍使 用 的铅酸 蓄 电池 充电器 是
应 。所 有 这 些 因素 都 缩 短 了 极 板 的 寿 命 。 当 采 用 较 大 的 充 电 电流 时 ， ｂ Ｏ 的 浓 度 较 高 ， 满 了反 应 区 中 的 所 有 空 孔 ， Ｐ （ Ｈ） 充 这
３ 结果 与讨论
３ １ 不 同放 电 深度 下 电 池 的 充 电 时 间 ． 将 充 足 电的 １ １ ｈＶ Ｌ 电池 分 别 以 ５Ａ放 电 ３ ｉ、 ２Ｖ、０Ａ Ｒ Ａ ０ｒｎ ｎ ６ ｉ、０ｍｎ和 １０ｍｎ 以 及放 至 终 止 电 压 １ ． ｖ后 ， 充 满 ０ｍ ｎ９ ｉ ２ ｉ， ０５ 再 电 的时 间 分 别 为 ４ ａ 、０ｒ ｎ１０ｍｎ １５ｍｎ和 １５ｍｎ ５ｒ ｎ７ ｉ、２ ｉ、６ ｉ ｉ ａ ７ ｉ 压控 脉 冲充 电 器 在 电 池 充 足 电 后 会 自动 断 电 ， 护 电 池 不 保 过充， 同时 充 电时 间 较 快 ，０ ％Ｄ １０ ＯＤ放 电后 充 足 不超 过 ３ｈ 。 ３２ 电池 的 １０ Ｄ Ｄ循 环 寿命 测 试 、 ０％ Ｏ 图 １为 电 池 的放 电 容 量 与 循环 次 数 的关 系 曲 线 。
持充足状态 ， 免欠充 和负极 的硫酸盐 化。 避
１ １ 大 电流 快 速 充 电 ．
的充电电流 很 小。在 电 池使 用 的初 期 ， 由于 隔板 的 饱 和度 较 高 ， 循环效率 相对较低 ， 氧 这种 充电方式 还是很 有效 的 ； 由于 但 气体的析出 、 板栅 的腐蚀 以及 电解液从 隔板 到极板 的重新分 布 等原因 ， 造成 隔膜 中 电解液 和水 分的 损失 ， 而增 加 隔板 中空 从 孑 的数量 ， Ｌ 氧循环效率增 加。氧循环 消耗 了大 量的过 充 电电流
１４ １一 ５ ５ ９Ａ充 放 电 测 试 仪 上 进 行 。
生成 ［ ｂ （ ）］ Ｐ Ｏ ＯＨ ２ 胶体 。反应 （） （ ） ４ 与 ５ 的速度很快 ， 因此正极
板 中无法检测到 Ｐ （ Ｈ 的独立相 ， ｂＯ ） 但很多研究者通过 实验检 测到 Ｐ ＇ ６ 可溶铅化合物的存在 。Ｐ （ ） ｂ ＯＨ 的浓度将影 响（ ） ５ 与
ｋ Ｐ Ｏ ＯＨ ２ － ￣ｍ［ ｂ ２＾ ｍＨ ０ ｌ ｂ （ ）］ － － Ｐ ０ ］ ＋ｋ ２
（） ５
（） ６
充 电 时 的反 应 主 要 包 括 硫 酸 铅 晶 体 的 溶 解 和 二 氧 化 铅 固
ｌ 压控 脉 冲充 电器 的特 点和 充 电原 理
压控 脉 冲 充 电 器 的 充 电 过 程 主要 分 为 两 个 阶 段 ： 大 电 流 ① 快 速 充 电阶 段 。 以 ６Ａ充 到 １ ． ／ 体 。 采 用 大 电 流 有 助 于 ４ ７Ｖ 单
恒流一恒压一浮 充 的 三段 式 的 充 电 器 ， 充 量 一 般 为 ５ 过 ％ ２ ％， ０ 电池 的 １０ ＯＤ循 环 只有 ２ ０—３ ０次 ， 电 后 期 浮 充 ０ ％Ｄ ０ ０ 充
时间 ； 同时 可 以弥 补 氧 循 环 消 耗 的 充 电 电 流 ， 保 负 极 始 终 保 确
流的幅值和 占空 比， 当电压达到 １ ／ 体时 ， ５Ｖ 单 结束 充 电。采 用
脉 冲 充 电 可 以 提 供 相 对较 大 的 充 电 结 束 电 流 ， 而 缩 短 了 充 电 从
作者简介 ： 阎智 刚（９ ３ ， ， １７ 一） 男 黑龙江人 ， 南京双登科技发展研 究院博士 生， 究方向： 研 化学电源 ；
反 应 （ ） ６ 的 发 生 ， 时 的 二 氧 化 铅 在 硫 酸 铅 晶 体 表 面 上 生 ３ 一（ ） 此
２ 实验
２ １ 不 同 放 电 深度 下 充 电 ．
将 充 足 电 的 １ １ ｈＶＲ Ａ 电 池 分 别 以 ５ Ａ 放 电 ３ ２ Ｖ、０ Ａ Ｌ ０ ｍｉ、０ｍｉ、０ ｍ ｎ和 １０ｍｉ， ｎ ６ ｎ ９ ｉ ２ ｎ 以及 放 至 终 止 电 压 １ ． ０ ５ Ｖ后 ， 采 用 压 控 脉 冲 充 电器 进 行 充 电 ， 录 充 满 电 的 时 间 。 所 有 实 验 记
相的形成 。反应 （ ） 电化学反 应 ， 二氧 化铅颗 粒表 面上进 ３为 在
行 ， 应 速 度 由外 部 电 源 决 定 。 由 于 反 应 （ ） 发 生 ， 孑 里 的 反 ３的 空 Ｌ
溶液组成及 固相表 面的组成 均发生 变化 。反 应生成 的 ｐ ４ ｂ 在 水 溶液 中不稳定 ， 与水 发生反应 （ ）生成 的 Ｈ ４， 把反应 （ ） 成 ３生 的正电荷从空孔 中运 到电解液本体 中。 当硫酸铅 晶体 的溶解容 易发生时 ， 以维持硫 酸铅晶体 与 可
蔡 国帅 （９ ９一） 男 ， 南人 ， 京双 登 科 技 发 展 研 究 院助 理 工 程 师 ， 究方 向 ： 学 电 源。 １７ ， 河 南 研 化
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算 ４期
阎智 刚 ， ： 酸蓄 电池 用 电压 控 制 脉 冲 充 电 器 等 铅
３１ ｌ
ＹＡ Ｎ ｉｇ ｎ Ｚｈ — ａ ｇ， ＣＡ ＩＧｕ — ｈ ａ ｏｓ ｕｉ
（ ａ ｎ ｈ ａｇ ｅｇ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｅｅ ｎ ｃｄｍ ，Ｎ ｎｉ Ｎ ｉｇＳ ｕ ｎ ｄｎ ｃ ｎｅ ｄ Ｔｃｎｌ ）Ｄ ｔ ｇＡ ａｅ ） ａｊ ｇ，Ｊ ｎｓ １ ０ Ｃ ｉａ ｅ ａ ｏ 叩 ， ｎ ｉ ｇｕ２ １ ， ｈｎ ） ａ １０
保持 正极 活性物质与界面结 构的均 匀 紧密性 ， 高极板 的容量 提
及 循 环 寿 命 。 ② 压 控 脉 冲 充 电 阶 段 。 通 过 电 压 来 控 制 脉 冲 电
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第３ ５卷 第 ４期
２０ ５ 芷 ０
电
池
Ｖｏ ． ５． Ｎｏ． １３ ４
８月
ＢＡＴＴ ＥＲＹ ＢＩ Ｏ ＮＴＨ ＬＹ Ｍ
Ａ ｇ ，０ ５ ｕ ．２０
百度文库
铅 酸 蓄 电池 用 电 压 控 制 脉 冲 充 电器
司智 刚 ， 国 帅 蔡
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅｃ ａｇｎ ｒ ｃｐｅｏ ｏ ｇ ｏ ｔｏ ｅ ｕｓ ｈ ｒ ｅ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ．Ｔｈｓｃ ａｇ ｒｍａ ｅｔｅｃ ｍｐｅｅｃ ａｇｎ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｈ ｒｉｇｐ ｉ ｉｌ ｆａｖ ｈａ ￣ｅ ｎ ｒＵ ｄ ｐｌｅｃ ａ ｇｒｗａ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｎ ｉ ｈ ｒｅ ｄ ｈ ｏ ｌｔ ｈ ｒｉｇ
关键 词 ： 酸蓄 电池 ； 电 压 控 制 脉 冲 充 电 器 ； 循 环 寿命 铅 中 图 分 类 号 ： Ｍ９ ２ １ Ｔ １． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ５ ９ ２０ ）４—０ １ ｉ０ —１７ （０ ５ ０ ３ ０—０ ２
Ａ ｏ ｔ ｇ — ｏ ｒ ｌｅ ｌ ｅ ｃ ｒ ｅ ｏ ｅ ｄ ａ ｉ ａ ｔ ｒ ｖ ｌａ ｅ ｃ ｎｔ ｏ ｌ ｄ ｐｕ ｓ ｈａ ｇ ｒ ｆ ｒ ｌ ａ ｃ ｄ ｂ ｔｅ ｙ
ｔ ｓ ｈ ｎ ３ ｈ ａ ｔｒ １ ０ ｉ ｌ ｓ ｔ ａ ｆｅ ０ ％ ｄ ｐ ｈ ｏ ｉ ｈ ｒ ｅ ｔｃ ｕｄ ａ ｏ ｄ ｏ ｅｃ ａ ｇｎ ． Ｔｈ ｙ ｌ ｉ ｆ １ ０ ＤＯＤ ｃ ｕｄ ａ ｔ ｉ ４ ｍｅ ｅ ｅ ｔ ｆ ｄｓ ａ ｇ 、Ｉ ｏ ｌ ｖ ｉ ｖ ｒｈ ｒ ｉ ｇ ｃ ｅ ｃ ｃｅ ｌ ｅ ｏ ０ ％ ｆ ｏ ｔａｎ ４ ７ ｌ
铅溶解 的速度越快 。此时 ， 二氧化铅形 成 的区域 不 同于硫 酸铅 溶解 的区域 ， 因此放电时生成的硫 酸铅 晶体 的尺 寸对 于正极 活 性物质及界面 结构不 产生 任何 影响 。当 由于某 种原 因使 得硫 酸铅 晶体 的溶解反应 比较难发生 时 ， 应 （ ） 反 ２ 的平衡 被打破 ， 溶 液 中的离子不足 以提供生成二 氧化铅 所需 的离子 浓度 ， 影响 了
（ 南京 双 登科 技 发 展 研 究院 ， 苏 南京 江 ２ １Ｏ ） ｌｌＯ
摘 要 ： 绍 了 电压 控 制 脉 冲充 电 器 的充 电原 理 。该 充 电 器使 得 电池 １０ 介 Ｏ ％放 电后 充 足 电 的 时 间 小 于 ３ｈ 同 时避 免 过 充 ， ； 电
池 的 １０ Ｄ Ｄ循 环 达 到 了 ４ ７次 。 ０％ Ｏ ４
（ ） 的 脱水 反应 ， 而 影 响 了正 极 活 性 物 质 的 结 构 。 当充 电 电 ６式 从
流较小时 ， ｂ Ｏ 的浓 度较 低 ， Ｐ （ Ｈ） 因此胶 体颗 粒 的形 成 以及 它 们相互连接成 聚合体只能在某些 区域进行 ， 成正极 活性物 质 造 结构 的不均匀性 ， 骨架 的分支厚 薄不 均。此外 ，５ 与（ ） （ ） ６ 式的脱 水反应速率也很低 ， 这使得反应 生成 的水有 足够 的时间离 开聚 合体 ， 形成 的微 孔数量 很少 ， 极板 的 容量 较低 。由于 Ｐ （ ｂ ＯＨ） 的浓度较低 ， 其填 充聚合 体连 接处 的作 用 较弱 ， 架 中存在 一 骨 定数量的连接 薄 弱 区域 ， 这些 区域将 不 能 参加 随后 的放 电反
处于欠充的状态 ， 电时容 量衰减 很快… 放 １。本 文作 者介绍一 种
电 压 控 制 脉 冲 充 电 器 （ 文 简 称 压 控 脉 冲 充 电 器 ） 原 理 ， 研 下 的 并 究了这种充电器对电池循环寿命的影响 。
ｍＰ （ Ｈ）一［ ｂ Ｏ ２ ＋ｍＨ ０ ｂ Ｏ ４ Ｐ Ｏ（ Ｈ）］ ２
长， 二氧化铅的聚合体部分 或完 全在硫 酸铅晶体的 内部生成 ， 这
导 致 了正极 活 性 物 质及 界 面 微 观结 构 发 生很 大 的变 化 ， 因此 放 电
均在 ２ 的环境 中进行 。 ５
２ ２ 电池 的 １０ Ｏ 循环 寿 命 测 试 ． ０ ％Ｄ Ｄ
时生成的硫酸铅晶体的尺寸影响了正极活性物质及界面结构。
和 过 充 电电 量 ， 消 耗 的 电 量 超 过 电 池 的 过 充 电 量 时 ， 池 将 当 电
根 据 Ｄ．ａｌｖ ‘ 提 出 的 铅 酸 蓄 电 池 正 极 活 性 物 质 的 晶 Ｐｖ 等 ２ ｏ Ｊ
体 一凝胶理论 ， 正极 充电时 的反应机理 为 ：
Ｓ ４ ＋２ 一 Ｈ Ｓ ４ ０ Ｈ ２ Ｏ Ｐ Ｓ ４ ￣ ｂ ＋Ｓ ４～ ｂ ０ ： ｐ２ ￣ Ｏ Ｐ “ 一 ｂ ＋２ 。 ｂ ＋Ｐ ４ ｅ ｐ ４ ＋ Ｈ ｂ ４ ２ Ｐ （ Ｈ） ＋ Ｈ ｂＯ ４ ４ （） １ （） ２ （） ３ （） ４
反应 （） ４ 生成 的 Ｐ （ Ｈ） 溶 液 的 形 式 存 在 ， 通 过 脱 水 ｂ Ｏ 以 它
为了排 除电池组均匀性对 电池循 环寿命 的影响 ， 采用 单只 电池进行 １０ ＯＤ循环寿命 测试 ， ０ ％Ｄ 循环时的放 电电流为 ５Ａ， 电池放 电的终止 电压为 １ ． 即 １０ ０ ５ｖ， ０ ％Ｄ Ｄ循环 。当电池的 Ｏ 容量降至 ２ｈ率额 定容 量 的 ８ ％（ ８ Ａ ） ， ０ 即 ｈ 时 电池 的 寿命终 止。充 电时采用 １ ２ Ｖ压 控脉 冲充 电 器 ， 电在 Ａ ｂｎ公 司 的 放 ｒｉ
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目前 电动 自行 车市场 上普 遍使 用 的铅酸 蓄 电池 充电器 是
应 。所 有 这 些 因素 都 缩 短 了 极 板 的 寿 命 。 当 采 用 较 大 的 充 电 电流 时 ， ｂ Ｏ 的 浓 度 较 高 ， 满 了反 应 区 中 的 所 有 空 孔 ， Ｐ （ Ｈ） 充 这
３ 结果 与讨论
３ １ 不 同放 电 深度 下 电 池 的 充 电 时 间 ． 将 充 足 电的 １ １ ｈＶ Ｌ 电池 分 别 以 ５Ａ放 电 ３ ｉ、 ２Ｖ、０Ａ Ｒ Ａ ０ｒｎ ｎ ６ ｉ、０ｍｎ和 １０ｍｎ 以 及放 至 终 止 电 压 １ ． ｖ后 ， 充 满 ０ｍ ｎ９ ｉ ２ ｉ， ０５ 再 电 的时 间 分 别 为 ４ ａ 、０ｒ ｎ１０ｍｎ １５ｍｎ和 １５ｍｎ ５ｒ ｎ７ ｉ、２ ｉ、６ ｉ ｉ ａ ７ ｉ 压控 脉 冲充 电 器 在 电 池 充 足 电 后 会 自动 断 电 ， 护 电 池 不 保 过充， 同时 充 电时 间 较 快 ，０ ％Ｄ １０ ＯＤ放 电后 充 足 不超 过 ３ｈ 。 ３２ 电池 的 １０ Ｄ Ｄ循 环 寿命 测 试 、 ０％ Ｏ 图 １为 电 池 的放 电 容 量 与 循环 次 数 的关 系 曲 线 。
持充足状态 ， 免欠充 和负极 的硫酸盐 化。 避
１ １ 大 电流 快 速 充 电 ．
的充电电流 很 小。在 电 池使 用 的初 期 ， 由于 隔板 的 饱 和度 较 高 ， 循环效率 相对较低 ， 氧 这种 充电方式 还是很 有效 的 ； 由于 但 气体的析出 、 板栅 的腐蚀 以及 电解液从 隔板 到极板 的重新分 布 等原因 ， 造成 隔膜 中 电解液 和水 分的 损失 ， 而增 加 隔板 中空 从 孑 的数量 ， Ｌ 氧循环效率增 加。氧循环 消耗 了大 量的过 充 电电流
１４ １一 ５ ５ ９Ａ充 放 电 测 试 仪 上 进 行 。
生成 ［ ｂ （ ）］ Ｐ Ｏ ＯＨ ２ 胶体 。反应 （） （ ） ４ 与 ５ 的速度很快 ， 因此正极
板 中无法检测到 Ｐ （ Ｈ 的独立相 ， ｂＯ ） 但很多研究者通过 实验检 测到 Ｐ ＇ ６ 可溶铅化合物的存在 。Ｐ （ ） ｂ ＯＨ 的浓度将影 响（ ） ５ 与
ｋ Ｐ Ｏ ＯＨ ２ － ￣ｍ［ ｂ ２＾ ｍＨ ０ ｌ ｂ （ ）］ － － Ｐ ０ ］ ＋ｋ ２
（） ５
（） ６
充 电 时 的反 应 主 要 包 括 硫 酸 铅 晶 体 的 溶 解 和 二 氧 化 铅 固
ｌ 压控 脉 冲充 电器 的特 点和 充 电原 理
压控 脉 冲 充 电 器 的 充 电 过 程 主要 分 为 两 个 阶 段 ： 大 电 流 ① 快 速 充 电阶 段 。 以 ６Ａ充 到 １ ． ／ 体 。 采 用 大 电 流 有 助 于 ４ ７Ｖ 单
恒流一恒压一浮 充 的 三段 式 的 充 电 器 ， 充 量 一 般 为 ５ 过 ％ ２ ％， ０ 电池 的 １０ ＯＤ循 环 只有 ２ ０—３ ０次 ， 电 后 期 浮 充 ０ ％Ｄ ０ ０ 充
时间 ； 同时 可 以弥 补 氧 循 环 消 耗 的 充 电 电 流 ， 保 负 极 始 终 保 确
流的幅值和 占空 比， 当电压达到 １ ／ 体时 ， ５Ｖ 单 结束 充 电。采 用
脉 冲 充 电 可 以 提 供 相 对较 大 的 充 电 结 束 电 流 ， 而 缩 短 了 充 电 从
作者简介 ： 阎智 刚（９ ３ ， ， １７ 一） 男 黑龙江人 ， 南京双登科技发展研 究院博士 生， 究方向： 研 化学电源 ；
反 应 （ ） ６ 的 发 生 ， 时 的 二 氧 化 铅 在 硫 酸 铅 晶 体 表 面 上 生 ３ 一（ ） 此
２ 实验
２ １ 不 同 放 电 深度 下 充 电 ．
将 充 足 电 的 １ １ ｈＶＲ Ａ 电 池 分 别 以 ５ Ａ 放 电 ３ ２ Ｖ、０ Ａ Ｌ ０ ｍｉ、０ｍｉ、０ ｍ ｎ和 １０ｍｉ， ｎ ６ ｎ ９ ｉ ２ ｎ 以及 放 至 终 止 电 压 １ ． ０ ５ Ｖ后 ， 采 用 压 控 脉 冲 充 电器 进 行 充 电 ， 录 充 满 电 的 时 间 。 所 有 实 验 记
相的形成 。反应 （ ） 电化学反 应 ， 二氧 化铅颗 粒表 面上进 ３为 在
行 ， 应 速 度 由外 部 电 源 决 定 。 由 于 反 应 （ ） 发 生 ， 孑 里 的 反 ３的 空 Ｌ
溶液组成及 固相表 面的组成 均发生 变化 。反 应生成 的 ｐ ４ ｂ 在 水 溶液 中不稳定 ， 与水 发生反应 （ ）生成 的 Ｈ ４， 把反应 （ ） 成 ３生 的正电荷从空孔 中运 到电解液本体 中。 当硫酸铅 晶体 的溶解容 易发生时 ， 以维持硫 酸铅晶体 与 可
蔡 国帅 （９ ９一） 男 ， 南人 ， 京双 登 科 技 发 展 研 究 院助 理 工 程 师 ， 究方 向 ： 学 电 源。 １７ ， 河 南 研 化
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阎智 刚 ， ： 酸蓄 电池 用 电压 控 制 脉 冲 充 电 器 等 铅
３１ ｌ
ＹＡ Ｎ ｉｇ ｎ Ｚｈ — ａ ｇ， ＣＡ ＩＧｕ — ｈ ａ ｏｓ ｕｉ
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