段间歇法充电的研究

段间歇法充电的研究

0间歇式快速充电方法由于良好的密封性能、体积小、容量大，深受用户欢迎。特别是随着电子件套化和轻量化的发展，镉南宋电池的应用范围越来越大，市场需求量越来越大，同时对快速充电也有更高的要求。如某电子设备在我军的通信装备中占有很大的比例,其所用的化学电源就是10GNYG4型蓄电池组,该蓄电池组按常规的充电方法是0.1C5A或0.2C5A充电14～16h或7～8h。在高新技术条件下的局部战争中,这种充电方法显然不能满足通信设备的需要,所以快速充电方法就成为我们亟待解决的问题。由于刚开始过份强调缩短充电时间,在很多合同中都要求60～80min充足额定容量,这样充电电流均在1.0C5A以上,致使充电末期的电压较高,10GNYG4型蓄电池组的充电终止电压可达17.4V以上,且充电末期均有明显的泄气现象,实践证明:60～80min充足额定容量对电池性能和寿命的影响是很大的,而将充电时间延长为100～120min,在连续充足容量的情况下,电池的寿命也不理想,循环使用也只有不足200次的寿命,一般使用时间只有两年。总之,大电流短时间的快速充电,效果并不好,特别是容量大于2.0A·h的电池。主要表现为电池漏液,电池的使用寿命缩短等。本文介绍了3段间歇式充电方法,避免了直接用大电流快速充电对电池寿命的不利影响;大大地缩短了充电时间,提高了充电效率。1实验和结果1.13充电阶段充电第1阶段用1.0C5A,第2阶段用0.5C5A,第3阶段用0.2C5A的电流进行充电;各充电阶段之间分别采用5min、10min、15min间歇时间进行实验,累计充电时间(包括间歇时间)和实际放电容量。1.2一般充电实验电池组以0.2C5A的电流充电7.0h,再以2.0A的电流放电,根据实验结果计算出实验电池组的实际容量为4.67A·h。1.3电池实际放电容量u3个充电阶段均以15.5V为终止电压,按不同间歇时间对电池进行充电,然后以2.0A放电,累计充电时间(包括间歇时间)并计算电池的实际放电容量。1.4充电阶段15.5第1、第2充电阶段以16.0V为终止电压,第3充电阶段以15.5V为终止电压;按不同间歇时间对电池进行充电,然后以2.0A放电,累计充电时间(包括间歇时间)并计算电池的实际放电容量,见表2。1.5不同间隙时间的电池放电3个充电阶段均以16.0V为终止电压,按不同间歇时间对电池进行充电,然后以2.0A放电,分别累计不同间歇时间的充电方式所用总的充电时间(包括间歇时间)并计算电池的实际放电容量。2充电阶段终止电压(1)由于充电电压越高,正极产生的气体就越多、越快,致使其无法在负极上完全复合,气体达到一定的压力后,就会释放气体,造成电解液的损耗,所以,在一定的时间内,在容量充足的前提下,终止电压应尽量设定得低一些。镉镍单体电池的0.2C5A充电终止电压为1.48～1.49V,考虑到快速充电的电流较大,极化较为严重,所以,首先将3段的充电终止电压定为15.5V(单体1.55V),然后再逐步提高进行试验。(2)以16.5V作为第1、第2充电阶段终止电压的实验数据文中未列出,是因为在充电过程中,在未达到16.5V之前,观察到电池组中已有部分单体电池开始泄气,说明以16.5V作为终止电压过高。(3)将第3充电阶段的终止电压定为16.0V时,在未达到16.0V之前也有部分单体电池出现泄气现象,所以第3阶段的终止电压定为15.5V。(4)第1、第2阶段的终止电压定为16.0V,第3阶段的终止电压定为15.5V,是在环境温度为11℃～13℃下得出的结果。如果环境温度降低,控制的终止电压要适当调高;环境温度升高,控制的终止电压要适当调低。(5)各充电段之间的间歇时间可定为5min或稍长,一般不超过10min,以使充电时间和电池的容量同时达到最优。(6)将3个充电段的终止电压均定为16.0V,电池的容量较高,都达到了4.67A·h,但其充电时间较长,3个不同时间间隔充电方法的总充电时间都在120min以上;将3个充电段的终止电压均定为15.5V,3个不同时间间隔充电方法的总充电时间虽然较短,但其容量也较低;将第1、第2阶段的终止电压定为16.0V,第3阶段的终止电压定为15.5V,间歇时间为5min时,其总充电时间只有108min,间歇时间为10min时,其总充电时间也不超过110min,其容量均达到了0.2C5A标准充电制的放电容量4.67A·h,所以采用这种方法是最适宜的。3第2阶段5.0v终止电压实验结果表明:10GNYG4镉镍蓄电池组采用3段间歇法充电,控制第1、第2阶段的终止