蓄电池充电技术

电动车因其环保、节能、噪音低、费用省，受到用户的喜爱，也因此推动了电动车行业的迅速发展，然而，被称为电动车心脏的蓄电池寿命问题一直未能很好的解决。

一年换一组电池就要三、四百元。

因此，延长蓄电池使用寿命特别是充电方式不同造成的寿命下降问题，就成为业界人士研究的目标！
现阶段，使用广泛的是恒流、限压的二段式及改进的恒流、限压、涓流（保压）的三段式。

三段式存在的不足是：虽然有电压、电流的控制，但是忽略了蓄电池多格串联后的参数离散和温度变化特性曲线对充电的影响，所以硫化、极化、析气（失水）、热失控(充鼓)、失衡等是普通三段式所无法克服的。

下面分析硫化、极化、析气（失水）、热失控（充鼓）、失衡产生机理及应对方式：
硫化产生机理及其应对方式：
电池放电时其负极的铅与硫酸反应生成硫酸铅，刚生成的硫酸铅以可溶性导电的离子态存在，如没有及时给以充电还原，硫酸铅分子就会相互结合形成难溶、绝缘的大分子硫酸铅晶体，形成电池的不可拟转的硫酸盐化－硫化。

如果我们在电池两端施加一个正脉冲高电压，就可击穿绝缘的硫酸铅晶体，在电流的强氧化还原作用下让硫酸铅晶体重新生成铅和硫酸，再次参加电化学反应。

唯一要注意的是脉冲宽度必需足够短(实验数据8.333KHz最佳)，这样才可以在保证击穿硫酸铅晶体时，无损电池的性能。

这样就实现了电子正脉冲去硫化。

极化产生机理及其应对方式：
当电池有电流通过时，正负电极都要离开平衡电极电势，这种现象称为电极极化，电极极化的结果必然导致电池的极化，依据化学电池产生极化现象的原因归类有欧姆极化、浓差极化、电化学极化3种，理论上在充电时蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身充电，特别是充电后期，
如果我们在充电后期，定时暂停充电，并且对电池脉冲放电。

则极化将迅速消失，同时蓄电池内温度也因放电而降低。

从而提高充电速度。

因此，负脉冲放电成为目前许多厂家的首选。

目前，许多厂家相继推出电子正负脉冲式充电器，经检测存在着脉冲电流幅度小（＜2A），脉冲宽度大（秒级），脉冲周期短（约60秒），更有很多声称脉冲充电器的经检测只不过是间歇充电，根本找不到脉冲波形。

析气(失水)、热失控(充鼓) 产生机理及其应对方式：
当环境温度25℃时单格电压2.35V开始析氧，单格电压2.42V析氢、温度每升高一度析氧、析氢的临界电压则下降0.004V.析气量与高于临界电压的差值、电流成正比。

少量的析氧会在负极重新化合为水CC氧循环。

而过多的析氧、氢，会增加密封电池内部的气压，以至于打开阀门排气，排出去的主要是氢气和氧气---也就失水。

在电池充电后期，随着电池电压的不断升高，由于电池内部的氧循环是放热反应，产生的热量会使电池温度升高，而温度的升高会使电池析氧临界电压降低，如此恶性循环就会造成热失控。

如果此时所产生的高热无法排除，特别是夏天，高热高温会使电池塑料外壳软化，再加之电池内部的高气压，这时的电池也就鼓了。

如果我们降低充电恒压值的参数设定，另外在充电全程中，利用负脉冲放电释热从而降低析气电压。

即可有效解决析气(失水)、热失控(充鼓)。

目前，其它解决充鼓问题的策略均有其不足：
1，在普通三段式基础上增加定时关机功能。

定时方式大体为二种：全程定时，开始充电为定时起点，定时8~10小时关机，理论依据为：正常充电为8~10小时，要是发生热失控，要充鼓电池往往大于8~10小时，而此时关机了也就避免了充鼓。

但是，如果被充电池并不是全放电状态，可能3~5小时就充足进入恒压段，要是此时发生热失控，是无法控制的。

转灯定时，以三段式转折点（进入涓流段）为定时起点，一般定时2~3小时关机。

理论依据为：产生热失控往往进入涓流段后，充电电流随着电池温度的继续升高，不是下降，而有反升，重新进入恒压段，这种情况下，要充鼓电池的时间也要大于2~3小时。

但是，如果产生热失控比较早，充电电流在没有降至转折点时就开始反升，此时的定时还没开始工作！所以也是无法控制的。

失衡产生机理及其应对方式：
我们使用的电池是多格串联而成，单格电压2V，虽然，电池厂经过严格配组，但是由于每格电池自放电的差异、排气压力的差异、硫酸比重的差异、失水的差异、开阀压差别、制造工艺的差别等等原因，组合电压越高，失衡可能性越大，即便这个电池组在很正常的条件下使用，就如自放电大一点的格，每次用普通三段式恒压充电就难以完全充足电，因为充电是以总电压控制的，虽然未充足电的电压低，但充足电的格已是超过了设定值，总电压已达到设定值，此时充电器降压转为涓流段。

而0.02A左右微小电流只能补充自放电。

串联电池使用时放电是每格均等的，电量少的格就会过早进入有损低电压（<1.5V），甚至反极，而充电电流也是均等的，有损低电压格充电时接受能力
也会比正常的弱，得到的电量也就更加少。

如此反复充放电，欠充会造成硫化，过放造成软化，少电量的格越用越坏，电量越来越少，产生严重失衡。

串联电池的电量是以最低电量格来确定整体容量的，一格的失衡也就导致电池整体容量的迅速下降。

如果我们在充电时使用脉动充电电流加入串联电池组，高电压的（提早充足电池）将脉冲电流转化为去硫化、极化的能量，而低电压的（未充足电池）将脉冲电流转化为电化学能量（即充电）。

因此，脉动充电电流的串联电池组，高电压电池电压降低，低电压电池的电压升高----实现了均衡充电。

结论
影响电池寿命的原因主要为：硫化、极化、柝气（失水）、热失控(充鼓)、失衡等，即有电池原有的客观质量问题，也有使用环境、充电方式问题。

一个理想的充电器也就应该同时具备：
1 去硫化：a，高压大电流正脉冲去硫化；b，高压小电流过充电去硫化。

2 去极化：a，降低恒压值；b，负脉冲去极化以降低恒压值。

c ,减少析气(失水)、热失控(充鼓)；d，降低恒压值；e，负脉冲放电以降低温度；
3，定时关机。

4 均衡：a，脉动充电电流；b，高压小电流过充电；c，高压大电流正脉冲补充电。

5 真正高频电子正负脉冲：8.333 KHz
6 极性自适应：根据电池正负极性自动适应，电池反接丝毫不影响正常充电。

7 短路保护：输出短路决不会损坏充电器。

8 防触电插头：独创助力拉环、轻易拨出插头、防止触电事故发生。

9 温度感应：自动感知温度变化、进行相应控制。

由本公司研发的第三代智能数码电子脉冲修复充电器，很好的解决了电动车电池充电技术所面临的诸多难题，堪称普通三段式的终结者。