2.7　低壓充電

低壓充電適用于大容量的固定型電池，這類電池常用于電站和通信部門。這類電池的設(shè)計(jì)壽命都在15年以上。電池在室內(nèi)安裝，平時(shí)極板并不頻繁地進(jìn)行充放電循環(huán)，大部分時(shí)間處于“備用”狀態(tài)，充電時(shí)間寬裕，充電電壓控制嚴(yán)格。其充電要求有獨(dú)特之處，對這類電池曾照搬啟動型電池工藝，出現(xiàn)充電時(shí)酸霧污染嚴(yán)重、明顯縮短電池壽命等問題。吳壽松先生提出的低壓充電技術(shù)，實(shí)踐證明效果良好，現(xiàn)已被廣泛采用。低壓充電工藝如圖2-12所示。

工藝說明如下。

①充電工作從t₁開始，用0.1C的電流恒流充電。測量電池端電壓為（2.35±0.02）V時(shí)，改為恒壓充電。

②從t₂開始為恒壓充電，電流逐步降低，當(dāng)電流值連續(xù)3h不再變化時(shí)，即進(jìn)入第三階段。t₂～t₃為15～20h。

③t₃～t₄電流不做調(diào)整，此階段為均衡性充電，為80～100h。

④從t₅開始，用0.1C的電流放電，若容量達(dá)到90%，按①～④的方式再次充電，充電后投入使用。

若電池達(dá)不到0.9C，需作充放電循環(huán)，對個別落后電池可用充電機(jī)單獨(dú)充電。

對于200～1200A·h的固定型電池，采用2.25～2.35V的恒壓充電方式，其充電結(jié)果均能達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)稱容量，其保有容量的差值小于0.02C。初充電時(shí)，采用2.35V的電壓，充入的總電量以略大于1.85C為宜。因固定型電池高度尺寸大，為使電池電解液密度上下均衡一致，有必要延長一些充電時(shí)間。轉(zhuǎn)入正常充電時(shí)，建議采用2.30V的電壓充電。

低壓充電的電池同時(shí)達(dá)到以下三種狀態(tài)，即可停充。

①每次充入總電量不小于1.15C。

②上下電解液密度一致。

③充電電流在10h內(nèi)恒定在0.001C以下某位置不再變動。

為了監(jiān)測充入電量和放出電量，在充放電回路里應(yīng)安裝直流安時(shí)計(jì)。對固定型電池采用低壓充電，有以下4個優(yōu)點(diǎn)。

①簡化充電設(shè)備，提高充電效率。傳統(tǒng)的通信直流供電系統(tǒng)，蓄電池的浮充電和補(bǔ)充電系統(tǒng)是各自獨(dú)立的。因供電系統(tǒng)允許的最高電壓有嚴(yán)格要求，補(bǔ)充電電壓較高，不能與供電系統(tǒng)直聯(lián)。正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池與負(fù)荷并聯(lián)在浮充條件下使用，即外電壓2.15～2.20V加在電池兩端。電池電壓一旦低于浮充電壓，外加電源就給電池充電，而傳統(tǒng)的充電方法大都是恒流充電，在充電終止時(shí)電壓高達(dá)2.65～2.7V。由于該電壓值超過了直流供電系統(tǒng)的允許值，因此對電池的補(bǔ)充電就不能在浮充系統(tǒng)中進(jìn)行。這就要求配備兩套充電設(shè)備，一套用于浮充，另一套用于恒流充電。采用低電壓恒壓充電，因充電電壓與浮充電壓相差無幾，蓄電池的補(bǔ)充電、均衡充電和浮充電可用一套充電設(shè)備。因電壓限制在2.25～2.30V之間，電池端電壓不會出現(xiàn)2.65～2.7V的情況，充電效率也得到提高。

②減少電池備品，延長電池壽命。通信是當(dāng)今社會生活的“神經(jīng)系統(tǒng)”，供電的可靠性要求很高。平時(shí)給電池以小電流浮充電，一旦供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生故障，則可使用電池供電，維持繼續(xù)通信。備用的發(fā)電機(jī)工作后，就完成了應(yīng)急的任務(wù)。因此，對電池的保有容量的要求嚴(yán)格，為避免電池不能應(yīng)急供電造成通信中斷。

采用低電壓恒壓充電，電池放電后，可在不脫離系統(tǒng)的條件下補(bǔ)充電，即能保證給負(fù)載的不間斷供電。由于電池放出的電量能及時(shí)得到補(bǔ)充，不必再進(jìn)行放電作業(yè)，減少了電池的深度放電和不必要的放電循環(huán)，使電池的壽命得以延長。

③電池溫升較低。采用低電壓恒壓充電，電池電解液的溫度可降低8～15℃，減小了電解液溫度達(dá)到45℃極限值的可能性，同時(shí)也減少了通風(fēng)降溫設(shè)備的負(fù)荷。

④減少酸霧。采用低電壓恒壓充電，當(dāng)以第一階段的電流充電到定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)入恒壓充電。這時(shí)，電池還有一部分待充容量。恒壓后，電壓保持不變，充電電流隨活性物質(zhì)的氧化還原過程進(jìn)行而逐漸衰減。在活性物質(zhì)的恢復(fù)基本完成之后，充電電流就降到很小的數(shù)值，并保持基本不變。由于充電電壓低和充電終期電流很小，電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣泡也少。酸霧析出量和電解液損耗遠(yuǎn)比常規(guī)充電方法少，這就減少了酸霧的污染和腐蝕，十分有益。