Metody ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych

(1) Metoda ładowania prądem stałym
Podczas procesu ładowania prąd ładowania pozostaje stały, co nazywa się metodą ładowania prądem stałym, w skrócie metodą ładowania prądem stałym lub metodą ładowania prądem stałym. Podczas procesu ładowania, wraz ze stopniowym wzrostem napięcia akumulatora, prąd ładowania stopniowo maleje. Aby zapobiec spadkowi prądu ładowania na skutek wzrostu napięcia na zaciskach akumulatora, podczas procesu ładowania należy stopniowo zwiększać napięcie zasilania, aby utrzymać stały prąd ładowania. Wymaga to wysokiego stopnia automatyzacji sprzętu ładującego, a generalnie prosty sprzęt ładujący nie jest w stanie spełnić wymagań ładowania prądem stałym. Metoda ładowania prądem stałym, przy maksymalnym dopuszczalnym prądzie ładowania akumulatora, im większy prąd ładowania, tym krótszy czas ładowania. Jeśli weźmiemy pod uwagę czas, przyjęcie tej metody jest korzystne. Jeśli jednak prąd ładowania pozostanie niezmieniony w późniejszym etapie ładowania, większość prądu zostanie wykorzystana do elektrolizy wody, a elektrolit będzie wytwarzał zbyt wiele pęcherzyków i wrze, co nie tylko zużywa energię elektryczną, ale także łatwo powoduje dużą ilość substancje aktywne z płytki elektrody odpadną, co spowoduje wysoki wzrost temperatury, wygięcie płytki elektrody, szybki spadek wydajności i przedwczesne złomowanie. Dlatego ta metoda ładowania jest rzadko stosowana.
(2) Metoda ładowania stałym napięciem
Podczas procesu ładowania napięcie ładowania pozostaje stałe, co nazywa się metodą ładowania stałym napięciem, w skrócie metodą ładowania stałym napięciem lub metodą ładowania izobarycznego. Ze względu na stałe napięcie ładowania od początku do końca, napięcie zasilania pozostaje stałe, więc prąd ładowania jest dość duży na początku ładowania, znacznie przekraczając normalną wartość prądu ładowania. Jednak w miarę postępu ładowania napięcie na zaciskach akumulatora stopniowo wzrasta, a prąd ładowania stopniowo maleje. Gdy napięcie na zacisku akumulatora zrówna się z napięciem ładowania, prąd ładowania spada do minimum lub nawet do zera. Z tego widać, że zaletą stosowania metody ładowania stałym napięciem jest to, że pozwala uniknąć nadmiernego prądu ładowania w późniejszej fazie ładowania, co może powodować odrywanie się materiałów aktywnych na płytce elektrody i utratę energii elektrycznej. Jednak jego wadą jest to, że na początku ładowania prąd ładowania jest zbyt duży, a objętość materiału aktywnego elektrody zmienia się i zbyt szybko kurczy, co wpływa na wytrzymałość mechaniczną materiału aktywnego i powoduje jego odpadanie. W późniejszej fazie ładowania prąd ładowania jest zbyt mały, co sprawia, że ​​substancje aktywne znajdujące się głęboko w płytce elektrody nie ulegają reakcji ładowania, co skutkuje długotrwałym niedostatecznym ładowaniem i wpływa na żywotność akumulatora. Dlatego ta metoda ładowania jest na ogół odpowiednia tylko w szczególnych sytuacjach, gdy nie ma sprzętu do dystrybucji energii lub sprzęt do ładowania jest stosunkowo prosty, np. ładowanie akumulatora w samochodzie. Ładowanie małych akumulatorów suchych od 1 do 5 wykorzystuje metodę ładowania równym ciśnieniem. W przypadku stosowania metody ładowania izobarycznego do ładowania akumulatora wymagane napięcie zasilania wynosi około 2,4-2,8 V na ogniwo elementarne w przypadku akumulatorów kwasowych i około 1,6-2.0 V na ogniwo elementarne do baterii alkalicznych.
(3) Ładowanie stałym napięciem i stałym oporem
Metoda przyjęta w celu usunięcia wad ładowania stałym napięciem. Podłącz rezystor szeregowo pomiędzy źródłem prądu ładowania a akumulatorem, aby można było regulować początkowy prąd ładowania. Czasem jednak maksymalny prąd ładowania jest ograniczony i w miarę postępu ładowania napięcie akumulatora stopniowo wzrasta, podczas gdy prąd maleje niemal liniowo. Czasami stosuje się dwie wartości rezystancji, około 2,4 V, aby przełączyć z niskiej rezystancji na wysoką rezystancję, aby zmniejszyć wyładowanie gazu.
(4) Etapowa metoda ładowania prądem stałym
Biorąc pod uwagę charakterystykę zarówno metody ładowania prądem stałym, jak i stałym napięciem, akumulator zużywa większy prąd w początkowej fazie ładowania, po pewnym czasie przełącza się na mniejszy prąd, a następnie w późniejszych etapach przełącza się na mniejszy prąd. ładowanie. Ta metoda ładowania prądem stałym różnymi prądami na różnych etapach nazywana jest etapową metodą ładowania prądem stałym. Metodę ładowania prądem stałym można ogólnie podzielić na dwa etapy lub wiele etapów.
Metoda ładowania etapowego wymaga krótkiego czasu ładowania i dobrego efektu ładowania. Dzięki zastosowaniu ładowania niższym prądem w późniejszym etapie ładowania, ogranicza to erozję pęcherzyków na materiale aktywnym płytki elektrody i ogranicza odrywanie się materiału aktywnego. Ta metoda ładowania może wydłużyć żywotność baterii, zaoszczędzić energię i dokładnie ją naładować, dlatego jest obecnie powszechnie stosowaną metodą ładowania. Ogólnie rzecz biorąc, pierwszy stopień akumulatora jest ładowany prądem przez 10 godzin, a drugi etap jest ładowany prądem przez 20 godzin. Długość czasu ładowania na każdym etapie, a także specyficzne wymagania i standardy dla różnych typów akumulatorów są różne.
(5) Metoda ładowania pływającego
Metodą ładowania akumulatorów używanych sporadycznie lub tylko podczas przerw w dostawie prądu przemiennego jest ładowanie podtrzymujące. Baterie stacjonarne używane w niektórych specjalnych sytuacjach są zazwyczaj ładowane metodą ładowania pływakowego. Zalety metody ładowania pływakowego polegają głównie na zmniejszeniu szybkości wydzielania się gazu z akumulatora i zapobieganiu przeładowaniu. Jednocześnie, dzięki równoległemu zasilaniu akumulatora ze źródła prądu stałego, gdy sprzęt elektryczny pobiera duży prąd, akumulator natychmiast oddaje duży prąd, co pomaga ustabilizować napięcie systemu elektroenergetycznego i zapewnić normalne zużycie energii sprzętu elektrycznego. Wadą metody ładowania pływakowego jest to, że niektóre akumulatory są ładowane nierównomiernie i niedostatecznie naładowane, dlatego wymagane jest regularne, zrównoważone ładowanie.