充電過(guò)程與充電方法

電池的充電過(guò)程通常可分為預(yù)充電、快速充電、補(bǔ)足充電、涓流充電四個(gè)階段。

對(duì)長(zhǎng)期不用的或新電池充電時(shí)，一開(kāi)始就采用快速充電，會(huì)影響電池的壽命。因此，這種電池應(yīng)先用小電流充電，使其滿足一定的充電條件，這個(gè)階段稱為預(yù)充電。

快速充電就是用大電流充電，迅速恢復(fù)電池電能。快速充電速率一般在1C以上，快速充時(shí)間由電池容量和充電速率決定。

為了防止過(guò)充電，一些充電器采用小電流充電。鎳鎘電池正常充電時(shí)，可以接受C/10或更低的充電速率，這樣充電時(shí)間要10h以上。采用小電流充電，電池內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的氣體，電池溫度也不會(huì)過(guò)高。只要電池接到充電器上，低速率恒流充電器就能對(duì)電池供應(yīng)很小的涓流充電電流。電池采用小電流充電時(shí)，電池內(nèi)出現(xiàn)的熱量可以自然散去。

涓流充電器的重要問(wèn)題是充電速度太慢，例如，容量為1Ah的電池，采用C/10充電速率時(shí)，充電時(shí)間要10h以上。此外，電池采用低充電速率反復(fù)充電時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)枝晶。大部分涓流充電器中，都沒(méi)有任何電壓或溫度反饋控制，因而不能保證電池充足電后，立即關(guān)斷充電器。

快速充電分恒流充電和脈沖充電兩種，恒流充電就是以恒定電流對(duì)電流充電，脈沖充電則是首先用脈沖電流對(duì)電池充電。然后讓電池放電，如此循環(huán)。電池脈沖的幅值很大、寬度很窄。通常放電脈沖的幅值為充電脈沖的3倍左右。雖然放電脈沖的幅值與電池容量有關(guān)，但是，與充電電流幅值的比值保持不變，脈沖充電時(shí)，充電電流波形如圖1-4所示。

充電過(guò)程中，鎳鎘電池中的氫氧化鎳還原為氫氧化亞鎳，氫氧化鎘還原為鎘。在這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的氣泡，聚集在極板兩邊，這樣就會(huì)減小極板的有效面積，使極板的內(nèi)阻增大。由于極板的有效面積變小，充入全部電量所需的時(shí)間新增。

加入放電脈沖后，氣泡離開(kāi)極板并與負(fù)極板上的氧復(fù)合。這個(gè)去極化過(guò)程減小了電池的內(nèi)部壓力、溫度和內(nèi)阻。同時(shí)，充入電池的大部分電荷都轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，而不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w和熱量。