蓄电池充电技术研究
- 格式：doc
- 大小：39.00 KB
- 文档页数：5
下载文档原格式
合集下载
镉镍蓄电池的快速充电技术与充电效率研究
镉镍蓄电池的快速充电技术与充电效率研究镉镍蓄电池是一种常见的二次电池，广泛应用于无线通信、电动工具、应急供电等领域。
然而，其充电时间长、充电效率低的问题一直困扰着用户。
为了解决这一问题，科学家们进行了广泛的研究，致力于开发出快速充电技术，并提高充电效率。
快速充电技术是指在短时间内实现电池充电量的大幅提升。
过去，常规的充电方式是采用恒流充电或恒压充电的单一模式进行充电，导致电池的充电时间较长。
为了缩短充电时间，科学家们提出了一种“多段快速充电法”，即将充电时间分成不同的阶段，每个阶段使用不同的充电模式，从而充分利用电池的特性，提高充电速度。
一种常见的多段快速充电法是恒流充电与恒压充电的结合。
在开始充电时，采用恒流充电模式，以最大电流充入电池，直到达到预设的电压值。
接下来，转变为恒压充电模式，持续保持电压值不变，直到电池的充电量达到设定的目标。
这种方法利用了恒流充电的快速充电优势，同时采用恒压充电来保持电池的稳定性和安全性。
除了多段快速充电法，还有一种被广泛研究和应用的快速充电技术是脉冲充电法。
脉冲充电法是通过间歇性的脉冲电流来实现快速充电。
在充电过程中，每次给电池供给较大的脉冲电流，然后暂停一段时间，让电池得到休息。
这种交替的充电方式可以有效地提高电池的充电速度，避免过热和损坏电池的风险。
不过，脉冲充电法对充电设备的控制要求相对较高，需要精确控制脉冲时间和脉冲电流的大小，以确保充电的安全性和效率。
此外，还有一些研究致力于改进电池材料以提高充电效率。
例如，通过改变蓄电池的内电阻和电解液的流动性，可以降低充电过程中的电阻损耗，提高充电效率。
此外，改变电池的电极材料和结构，以提高电荷传输速率，也可以有效地提高充电效率。
在研究快速充电技术和充电效率的过程中，还需要考虑充电过程对镉镍蓄电池寿命的影响。
快速充电可能会导致电池的温度升高和内部压力增加，从而加速电池的老化和寿命减少。
因此，在选择快速充电模式和优化充电参数时，需要综合考虑充电速度和电池的安全性、稳定性和寿命。
铅酸电池快充实验报告
铅酸电池快充实验报告
实验目的：验证铅酸电池的快充特性。
实验原理：
铅酸电池是一种常见的蓄电池类型，由正极铅电极（PbO2）、负极铅电极(Pb)和电解液（稀硫酸）组成。
在正常充放电过程中，硫酸电解液会逐渐转化为水。
而在快速充电的情况下，由于充电电压较高，电解液中的水分解会减少，从而提高了电池的快速充电性能。
实验步骤：
1. 准备材料：铅酸电池、直流电源、万用表。
2. 将电池连接至直流电源的正负极。
3. 设置直流电源的电压为快充电压（通常为1
4.4V）。
4. 使用万用表测量电池的初始电压。
5. 开始快速充电，记录每隔一段时间（例如10分钟）的电压
变化。
6. 直到电池电压达到额定电压（例如13.8V）后，停止充电。
7. 最后记录电池的末端电压。
实验结果：
根据实验记录，可以得到随着快速充电时间的增长，铅酸电池的电压逐步升高，直到达到额定电压。
快速充电时间越长，电池的末端电压越接近额定电压。
实验讨论：
通过实验可以验证铅酸电池的快充特性。
在正常充放电过程中，
电解液中的水会逐渐转为水分解。
而在快速充电的情况下，由于充电电压较高，水的分解会减少，从而提高了电池的快速充电性能。
结论：
通过快充实验，我们验证了铅酸电池的快充特性。
当充电电压较高时，电解液中的水分解减少，可以加快充电速度。
这对于某些应急场合或需要快速充电的设备或车辆具有重要意义。
dcdc给蓄电池充电原理
dcdc给蓄电池充电原理序号：1标题：DC-DC 充电器：揭秘蓄电池充电原理正文：蓄电池是电子设备、汽车、UPS 系统等众多应用中都常见的能量储存装置。
而为了确保蓄电池的正常运行，我们需要使用充电器将其重新充电。
本文将深入探讨 DC-DC 充电器及其背后的原理，帮助我们更好地理解蓄电池充电过程。
2蓄电池充电可以通过多种方式进行，其中一种常见的方法是使用 DC-DC 充电器。
与传统的 AC-DC 充电器不同，DC-DC 充电器使用直流电源作为输入，通过控制电流和电压来实现对蓄电池的充电。
这种充电方式在许多领域中具有重要意义，尤其是对于混合动力车辆、太阳能系统和移动设备等。
3DC-DC 充电器背后的核心原理是电流和电压的调整。
为了有效地将电能转移到蓄电池中，我们需要在充电过程中维持适当的电流和电压水平。
这需要通过控制充电器的输出来实现。
4在充电过程中，DC-DC 充电器通过变换输入直流电源的电压和电流来适应不同类型的蓄电池，并将其输送到蓄电池中。
这个过程中使用了一种称为 DC-DC 转换器的电子装置，它可以调整电压和电流的大小并保持稳定。
这种转换器通常由电感、电容和一些控制电路组成。
5电感在 DC-DC 充电器中起到了重要作用。
电感是一种能够储存能量的器件，它通过感应电流的变化而改变其自身中的磁场。
在充电过程中，电感可以控制电流的大小和方向，以确保蓄电池充电时电能的有效转移。
6电容也是 DC-DC 充电器中的关键组件之一。
电容可以储存电荷，并在需要时释放出来。
在充电过程中，电容可以平衡电流变化，保持稳定的输出。
7控制电路在 DC-DC 充电器中起到调节和保护的作用。
通过改变控制电路中的参数，我们可以调整充电器的工作模式和输出。
控制电路还能对充电器进行保护，以防止过电流、过压等异常情况的发生。
8总结回顾：通过深入探讨 DC-DC 充电器的原理，我们可以更好地理解蓄电池充电过程。
DC-DC 充电器通过控制电流和电压的大小来实现对蓄电池的充电。
串联蓄电池组的均衡充电技术研究
- VI-
上海交通大学硕士学位论文 摘要
charging circuit. The results of experiments convincingly prove the applicability of the proposed approach. KEYWORDS: dc power supply, battery, series-connected battery, buck/boost converter,charging equalization
ABSTRACT
This thesis introduces the modules of Control system of DC power Supply, compares and analyzes the charging equalization methods for series-connected Batteries, proposes a non-dissipative balance charging method. Addition, the hardware and the circuit are given, and an experiment has been done to test the feasibility of project. DC power Supply is mainly used in power plant, transformer substation and communication industry, which supplies power for relay protecting, the breaker action, communication and accident lighting. The core of DC power system is series-connected Batteries, whose performance determines the reliability and stability of the DC power Supply. The monitor and control system is used for DC power supply to monitor and control data acquisition and transmit and inquiry, which is widely used in field. A problem occurs: the cycle life of series-connected Batteries is shorter than the normal life. There are three factors which can affect the cycle life, one is the physical parameter of the battery; the second is the unreasonable charging system; the third is the different restored capacity in each battery, which is harmful for those overcharged and over discharged batteries. In order to extend battery cycle life, the charging module for the battery must have the ability of charging equalization. This thesis proposes a non-dissipative balance charging circuit based on buck/boost converter for a series-connected battery. Each battery in the battery bank is associated with a buck-boost converter. This sub-circuit can efficiently alleviate the unbalance of charge among batteries by taking off the charge from the affluently charged batteries and then allotting to those insufficient ones. A algorithm is proposed in the thesis. A battery bank with two series-connected simulated-batteries is used for illustrating the operating behavior and describing the operation modes of the balance
铅酸蓄电池快速充电技术研究
摘要：根据以最低出气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线，本文提出一种铅酸蓄电池四阶段充电法。
该方法可以缩短蓄电池的充电时间，提高充电效率，节约能源，并更好地满足工业应用的需要，具有重大的现实意义。
关键词：铅酸蓄电池；四阶段充电法1、引言蓄电池主要有普通铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池二类。
普通铅酸蓄电池由于具有使用寿命短、效率低、维护复杂、所产生的酸雾污染环境等问题，其使用范围很有限，目前已逐渐被阀控式密封铅酸蓄电池所淘汰。
阀控式密封铅酸蓄电池整体采用密封结构，不存在普通铅酸蓄电池的气涨、电解液渗漏等现象，使用安全可靠、寿命长，正常运行时无须对电解液进行检测和调酸加水，又称为免维护蓄电池。
它已被广泛地应用到通信、交通、军事等许多领域。
铅酸蓄电池主要由极板组、电解液和电池槽等部分组成。
正、负极板都由板栅和活性物质构成，其中正极板上的活性物质是棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为深灰色的海绵状纯铅(Pb)。
电解液是用蒸馏水（H2O）和纯硫酸（H2SO4）按一定的比例配成的。
在蓄电池正、负极板之间接入负载，便开始了蓄电池的放电过程。
此时，正极板电位下降，负极板电位上升，正负极板上的活性物质(PbO2和Pb)都不断地转变为硫酸铅(PbSO4)，电解液中的硫酸逐渐转变为水，电解液比重逐渐下降，从而使蓄电池内阻增加、电动势降低。
如果在蓄电池的正、负极板之间接入输出电压比蓄电池端电压高的直流电源，蓄电池的充电过程便开始了。
此时，正极板电位因正电荷聚集而上升，负极板电位因负电荷聚集而下降，正极板上的PbSO4逐渐变为PbO2，负极板上的PbSO4逐渐变为海绵状Pb。
同时，电解液中H2SO4合成逐渐增多，水分子逐渐减少，电解液比重逐渐增加，蓄电池端电压也不断提高。
2蓄电池快速充电技术理论依据常规充电的方法采用小电流慢充方式，对新的铅酸蓄电池初充电需70小时以上，进行普通充电也需几十小时以上。
充电时间太长，不但会拉长充电监测的时间、造成电能的浪费，还限制了蓄电池的循环利用次数，并增加维护工作量。
铅酸蓄电池快速充电技术研究
充 电过程 中的 出气 问题 作 了大 量 的试 验 研究 工 作 ，
提 出了以最低 出气 率为 前提 的蓄 电池可 接受 的充 电 电流 曲线 （ 如图 １ 示 ） 也称 为最佳 充 电曲线 。从 图 所 ，
中可 以看 出 ，只要 充 电过 程 中充 电电流不 超过 蓄 电
铅 酸蓄 电池 的充 电方 法 目前 主要 有恒 流 、 恒压 、 恒 压 限流 及脉 冲充 电法 。
始 阶段 ， 由于 蓄电池 的 电压 很低 因而充 电电流很 大 ． 导致 蓄 电池 温度 上 升 ， 蓄 电池 会造 成 损 害 。随 着 对 充 电的持 续进行 ， 电池 电压达 到一定 值之后 ， 电 蓄 充 电流 会快速 减小 。 无法 充分 利用充 电器 的容 量 ， 加 增
了充 电时 间 。
（ ） 流充 电法 是一种 简单 的充 电方式 ， 是 由 １恒 但
于 充 电中后期 充 电电流仍 较大 ， 出现过充 电现象 ， 易
池 可接 受 的电流 ，蓄 电池 内部 就不会 产生 大量 的气
泡。 同时 ， 如果 在整 个充 电过程 中能 使实 际充 电电流
造 成 电池 寿命 缩短 ， 而采 用过 小 的充 电 电流 又会 延
阶段 ， 避免 电流过 大而损 坏 电池 ， 为 采用恒 流充 电来 限制 充 电电流 ， 电压 达 到预定值 时 ， 当 再采用 恒压 充 电方 式 。 压 限流方式 是一 种有 效 的充 电方 式 ， 是 恒 但
由于在充 电过程 初期 ，充 电 电流远小 于蓄 电池 可接
受 的充 电电流 ， 因而充 电时 间大 大延长 。 电过程后 充
期 ， 电 电流又 常大 于蓄 电池可 接受 电流 ， 充 因而 蓄电 池 内产生 一定气 泡 。 （ ） 冲充 电法是用周期 性的脉动 电流给 电池充 ４脉 电． 减小充 电过 程 中极化 现 象 的影 响 ， 以实 现快 速 可 充电， 但是 目前这 种充 电方 式还不 十分 成熟 ， 尚处在
固定型铅酸蓄电池的电池过充和过放保护技术研究
固定型铅酸蓄电池的电池过充和过放保护技术研究随着电力需求的增加和可再生能源的普及，蓄电池作为一种重要的储能设备，得到了广泛应用。
固定型铅酸蓄电池作为一种成熟的技术，广泛应用于应急电源、电力调峰等领域。
然而，过充和过放是固定型铅酸蓄电池日常使用中普遍存在的问题，过充和过放不仅会缩短电池寿命，还会导致电池性能下降、容量减小甚至永久性损坏。
因此，研究和应用有效的电池过充和过放保护技术对延长固定型铅酸蓄电池的使用寿命、提高电池性能具有重要意义。
电池过充和过放是指电池在充电或放电过程中，电池电压或电流超过所允许的限制范围。
过充会导致电池内部正极氧化膜被破坏，而过放则会导致电池内部正极还原剂过度消耗。
因此，为了保护固定型铅酸蓄电池免受过充和过放的伤害，需要采取相应的保护技术。
一种常见的固定型铅酸蓄电池的过充保护技术是防倒流保护技术。
该技术通过在电池的正负极之间设置二极管，当充电电流从负极进入电池时，二极管会自动导通，使得正极处于高阻抗状态，从而防止电池过充。
另外，固定型铅酸蓄电池还可以通过限制充电电压来实现过充保护，充电电压超过预设阈值时，充电电流自动降低或切断充电，在一定程度上保护了电池免受过充的侵害。
对于电池的过放保护，可以采用电压控制器进行控制。
当电池电压降到预设阈值以下时，电压控制器会自动切断负载电流，从而保护电池不被过放。
此外，还可以使用过放保护电路，当电池电压降到预设阈值以下时，过放保护电路会自动引入额外的负载，以消耗多余的电能，从而保护电池免受过放的危害。
除了以上的保护技术，智能监控系统也是一种有效的电池过充和过放保护技术。
智能监控系统可以通过实时监测电池的电压、电流和温度等参数，判断电池的工作状态，并根据预设的阈值进行保护控制。
一旦检测到过充或过放的情况，智能监控系统会自动采取相应的措施，如切断充放电电流或引入辅助负载，以保护电池的安全运行。
此外，还可以采用温度保护技术来防止固定型铅酸蓄电池的过充和过放。
蓄电池充电器研究报告
蓄电池充电器研究报告
蓄电池充电器是一种用来给电池充电的设备，目前在各种不同的
应用中被广泛使用。
该设备的主要作用是将电源提供的直流电转换为
适合电池充电的直流电，通过电子元件的控制和调节，可以使蓄电池
充电更加安全和高效。
蓄电池充电器的种类很多，按照其工作原理和性质，可以分为线
性充电器、开关充电器、谐振充电器、并联充电器等。
其中，开关充
电器和谐振充电器是目前应用最为广泛的两种类型，它们充电速度快、效率高、稳定性强等优点，得到了越来越多的应用。
在使用蓄电池充电器过程中，需要注意保持充电器和电池的兼容性，在使用充电器前应确保充电器的输出电压和电池的额定电压相同
或兼容。
另外，充电器充电时需要遵循正确的充电顺序和时间，以确
保充电充分、充电时间不过长，避免充电器和电池发生安全事故。
随着科技的发展和电子设备的普及，蓄电池充电器在生活和工作
中的应用也越来越广泛。
在未来的发展中，随着新型材料和新技术的
不断出现，蓄电池充电器的性能和使用效果也会不断得到提升和改善，为各种应用带来更加安全、高效、稳定的电源供应。
煤矿井下电机车蓄电池充电技术研究进展
煤矿井下电机车蓄电池充电技术研究进展摘要：综述了煤矿井下电机车蓄电池充电技术的最新研究进展。
对有关充电技术的性能和特点进行了分类和评述，分别论述了铅酸蓄电池和锂离子电池的充电新工艺，讨论了各种充电技术上存在的技术缺陷和改进措施，对充电机的发展趋势做了展望。
关键词：煤矿电机车，蓄电池，充电工艺引言煤矿井下电机车蓄电池是一种将化学能直接转化成电能的动力装置,它依靠内部的阳极板、阴极板与电解液的可逆化学反应来实现电能的补充和释放，电机车蓄电池充电技术的好坏直接关系着蓄电池的使用寿命，不正确的充电方式会加剧内部的极化反应从而降低其使用寿命。
因此，矿用蓄电池充电技术的发展和技术进步一直得到广泛重视，对充电的快速性、稳定性、安全性、智能化等要求成为重要的研究方向。
传统的人工充电和恒流、恒压等充电工艺都与理想的充电曲线有着较大的偏差，并且传统的晶闸管充电电路谐波大（对电网有冲击）、效率低，安全可靠性差，且充电机体积大、吨位重。
随着可控硅材料的应用、高频开关电源技术的成熟及智能化网络化技术的发展，蓄电池的充电技术有了很大的突破。
尤其随着新能源汽车的发展，将新能源汽车先进的协调管理充电过程运用到煤矿井下电机车上，使得煤矿电机车的蓄电池充电技术得到了崭新的发展。
当前煤矿井下电机车所使用蓄电池有铅酸电池蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢电池，其中铅酸蓄电池具有技术成熟、应用广泛、成本低等优点，而锂离子蓄电池和镍氢电池在能量密度和安全性方面有很大优势，本文将从铅酸蓄电池及锂离子电池两种主要蓄电池材料的充电新技术新工艺展开论述。
1.矿用蓄电池充电理论基础和方法上世纪60年代，美国科学家提出了马斯曲线，马斯充电曲线为蓄电池充电提供了理论依据[1]，在充电过程中，若充电电流按马斯曲线规律变化，则可大大缩短充电时间，又保证了低出气率，并且对电池的容量和寿命也没有影响。
根据马斯曲线，蓄电池初始充电电流很大但是蓄电池内部的极化现象会随着充电电流的加大而严重。
蓄电池充电方法的研究 已读
蓄电池充电方法ห้องสมุดไป่ตู้研究
石洪岩
（ 河北省衡水市广播电视局，河北衡水
方法不当， 会大大缩短其寿命， 那么如何正确充电延长电池寿命是我们丞待解决的问题。
053000 ）
［ 摘 要 ］ 铝酸蓄电池从发明至今已有一百五十一年的历史了， 其优点有限多， 极大限度地满足方便了人们的生活， 但是在使用中， 若充电 ［ 关键词 ］ 铝酸蓄电池；充电过程；使用方法 铅酸蓄电池一八五九年首先在法国出现，至今已有一百五十一年 的历史了。其主要优点是：电动势较高，使用温度范围大，充放电可逆 性好，其制造成本低，容量大，价格低廉而得到了广泛的使用。但是， 若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，而 采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。 经过多年的考察发现，电池充电过程对电池寿命影响很大，放电的 过程影响却很小。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充 坏”的。由此可见，研究充电的过程对蓄电池的使用寿命很有意义。 1 蓄电池充电原理 充电过程以最低出气率为前提的，蓄电池有可接受的充电曲线。实 验表明，如果充电电流按这条曲线变化，既可以大大缩短充电时间，对 电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线， 初始充电电流很大，但是衰减很快，主要原因是充电过程中产生了极化 现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能 被及时吸收时，便堆积在正极板 （ 正极板产生氧气 ） ，使电池内部阻力 加大，电池温度上升，相当缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，这 就是所谓的极化现象。 蓄电池其放电及充电的化学反应式如下： 充电反应：充电就是电解。是从外部通入电流在电极极板的活性物 质上引起氧化还原反应。 1 负极发生还原反应：P bSO 4+2e→P b+SO 42－…… （ ） 正极发生氧化反应：P bSO 4－2e＋2H2O→P bO 2＋4H＋＋SO 42－…… 2 （ ） 3 总反应：2P bSO 5＋2H2O→P b＋P bO 2＋2H2SO 4…… （ ） 在充电末期发生： 4 ） 负 极：2H＋＋2e→H2↑…… （ 5 正 极：2OH －2e→ 1 O 2↑＋H2O…… （ ） 2
石洪岩
（ 河北省衡水市广播电视局，河北衡水
方法不当， 会大大缩短其寿命， 那么如何正确充电延长电池寿命是我们丞待解决的问题。
053000 ）
［ 摘 要 ］ 铝酸蓄电池从发明至今已有一百五十一年的历史了， 其优点有限多， 极大限度地满足方便了人们的生活， 但是在使用中， 若充电 ［ 关键词 ］ 铝酸蓄电池；充电过程；使用方法 铅酸蓄电池一八五九年首先在法国出现，至今已有一百五十一年 的历史了。其主要优点是：电动势较高，使用温度范围大，充放电可逆 性好，其制造成本低，容量大，价格低廉而得到了广泛的使用。但是， 若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，而 采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。 经过多年的考察发现，电池充电过程对电池寿命影响很大，放电的 过程影响却很小。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充 坏”的。由此可见，研究充电的过程对蓄电池的使用寿命很有意义。 1 蓄电池充电原理 充电过程以最低出气率为前提的，蓄电池有可接受的充电曲线。实 验表明，如果充电电流按这条曲线变化，既可以大大缩短充电时间，对 电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线， 初始充电电流很大，但是衰减很快，主要原因是充电过程中产生了极化 现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能 被及时吸收时，便堆积在正极板 （ 正极板产生氧气 ） ，使电池内部阻力 加大，电池温度上升，相当缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，这 就是所谓的极化现象。 蓄电池其放电及充电的化学反应式如下： 充电反应：充电就是电解。是从外部通入电流在电极极板的活性物 质上引起氧化还原反应。 1 负极发生还原反应：P bSO 4+2e→P b+SO 42－…… （ ） 正极发生氧化反应：P bSO 4－2e＋2H2O→P bO 2＋4H＋＋SO 42－…… 2 （ ） 3 总反应：2P bSO 5＋2H2O→P b＋P bO 2＋2H2SO 4…… （ ） 在充电末期发生： 4 ） 负 极：2H＋＋2e→H2↑…… （ 5 正 极：2OH －2e→ 1 O 2↑＋H2O…… （ ） 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蓄电池充电技术研究1引言蓄电池具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点，它广泛地应用于发电厂、变电站、通信系统、电动汽车、航空航天等各个部门。
蓄电池主要有普通铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀控式密封铅酸蓄电池三类。
普通铅酸蓄电池由于具有使用寿命短、效率低、维护复杂、所产生的酸雾污染环境等问题，其使用范围很有限，目前已逐渐被阀控式密封铅酸蓄电池所淘汰。
阀控式密封铅酸蓄电池整体采用密封结构，不存在普通铅酸蓄电池的气涨、电解液渗漏等现象，使用安全可靠、寿命长，正常运行时无须对电解液进行检测和调酸加水，又称为免维护蓄电池。
它已被广泛地应用到邮电通信、船舶交通、应急照明等许多领域。
碱性镉镍蓄电池的特点是体积小、放电倍率高、运行维护简单、寿命长，但由于它单体电压低、易漏电、造价高且容易对环境造成污染，因而其使用受到限制，目前主要应用在电动工具及各种便携式电子装置上。
普通铅酸蓄电池主要由极板组、电解液和电池槽等部分组成。
正、负极板都由板栅和活性物质构成，其中正极板上的活性物质是棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为深灰色的海绵状纯铅(Pb)。
电解液是用蒸馏水（H2O）和纯硫酸（H2SO4）按一定的比例配成的。
在充电过程中，电解液与正、负极板上的活性物质发生化学反应，从而把电能变成化学能贮存起来；在放电过程中，电解液也与正、负极板上的活性物质发生化学反应，把贮存在蓄电池内的化学能转换成电能供给负载。
为了使化学反应能正常进行，电解液必须具有一定的浓度。
电池槽是极板组和电解液的容器，它必须具有较好的耐酸性能、绝缘性能和较高的机械强度。
在蓄电池正、负极板之间接入负载，便开始了蓄电池的放电过程。
此时，正极板电位下降，负极板电位上升，正负极板上的活性物质(PbO2和Pb)都不断地转变为硫酸铅(PbSO4)，电解液中的硫酸逐渐转变为水，电解液比重逐渐下降，从而使蓄电池内阻增加、电动势降低。
如果在蓄电池的正、负极板之间接入输出电压比蓄电池端电压高的直流电源，蓄电池的充电过程便开始了。
此时，正极板电位因正电荷聚集而上升，负极板电位因负电荷聚集而下降，正极板上的PbSO4逐渐变为PbO2，负极板上的PbSO4逐渐变为海绵状Pb。
同时，电解液中H2SO4合成逐渐增多，水分子逐渐减少，电解液比重逐渐增加，蓄电池端电压也不断提高。
2蓄电池快速充电技术常规充电的方法采用小电流慢充方式，对新的铅酸蓄电池初充电需70h以上，进行普通充电也需10h以上。
充电时间太长，不但会拉长充电监测的时间、造成电能的浪费，还限制了蓄电池的循环利用次数，并增加维护工作量。
此外，对于像电动汽车等要求蓄电池连续供电的场合，使用起来很不方便。
而采用快速充电方法，可以缩短蓄电池的充电时间，提高充电效率，节约能源，并更好地满足工业应用的需要，具有重大的现实意义。
图1蓄电池可接受的充电电流曲线图2脉冲快速充电曲线图3高频开关充电电源方框图20世纪60年代中期，美国科学家马斯对蓄电池充电过程中的出气问题作了大量的试验研究工作，提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线，如图1所示[1]。
从图中可以看出，在充电过程中，只要充电电流不超过蓄电池可接受的电流，蓄电池内部就不会产生大量的气泡。
而常规充电一般采用先恒流、后恒压的两阶段充电法，在充电过程初期，充电电流远远小于蓄电池可接受的充电电流，因而充电时间大大延长；充电过程后期，充电电流又大于蓄电池可接受电流，因而蓄电池内产生大量的气泡。
但是，如果在整个充电过程中能使实际充电电流始终等于或接近于蓄电池可接受的充电电流，则充电速度就可大大加快，而且出气率也可控制在很低的范围内。
这就是快速充电的基本理论依据。
然而，在充电过程中，蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电，并且使出气率和温升显著升高，因此，极化电压是影响充电速度的重要因素。
由此可知，要想实现快速充电，必须设法消除极化电压对蓄电池充电的影响。
从极化电压的形成机理可以推知，极化电压的大小是紧随充电电流的变化而改变的。
当停止充电时，电阻极化消失，浓差极化和电化学极化亦逐渐减弱；而如果为蓄电池提供一条放电通道让其反向放电，则浓差极化和电化学极化将迅速消失，同时蓄电池内温度也因放电而降低。
因此，在蓄电池充电过程中，适时地暂停充电，并且适当地加入放电脉冲，就可迅速而有效地消除各种极化电压，从而提高充电速度。
目前，大家比较认同的快速充电方法是脉冲充电、脉冲放电去极化方法。
图2为脉冲充电、脉冲放电去极化快速充电的波形图。
研究表明，利用如图3所示开关充电电源可有效地实现蓄电池脉冲快速充电。
3充电控制方法充电控制主要包括主充、均充、浮充三阶段的自动转换，从放电状态到充电状态的自动转换，充电程序判断及停充控制等方面。
掌握正确的控制方法，有利于提高蓄电池充电效率和使用寿命。
3.1主充、均充、浮充各阶段的自动转换目前，国内大部分充电电源仍采用主充、均充、浮充三阶段充电法实现对蓄电池的充电。
充电各阶段的自动转换方法有：（1）时间控制，即预先设定各阶段充电时间，由时间继电器或CPU控制转换时刻；（2）设定转换点的充电电流或蓄电池端电压值，当实际电流或电压值达到设定值时，即自动转换；（3）采用积分电路在线监测蓄电池的容量，当容量达到一定值时，则发信号改变充电电流的大小。
上述方法中，时间控制比较简单，但这种方法缺乏来自蓄电池的实时信息，控制比较粗略；容量监控方法控制电路比较复杂，但控制精度较高。
3.2充电程度判断在对蓄电池进行充电时，必须随时判断蓄电池的充电程度，以便控制充电电流的大小。
判断充电程度的主要方法有：（1）观察蓄电池去极化后的端电压变化。
一般来说，在充电初始阶段，电池端电压的变化率很小；在充电的中间阶段，电池端电压的变化率很大；在充电末期，端电压的变化率极小[2]。
因此，通过观测单位时间内端电压的变化情况，就可判断蓄电池所处的充电阶段；（2）检测蓄电池的实际容量值，并与其额定容量值进行比较，即可判断其充电程度；（3）检测蓄电池端电压判断。
当蓄电池端电压与其额定值相差较大时，说明处于充电初期；当两者差值很小时，说明已接近充满。
3.3停充控制当蓄电池充足电后，必须适时地切断充电电流，否则蓄电池将出现大量出气、失水和温升等过充反应，直接危及蓄电池的使用寿命。
因此，必须随时监测蓄电池的充电状况，保证电池充足电而又不过充电。
主要的停充控制方法有：（1）定时控制采用恒流充电法时，电池所需充电时间可根据电池容量和充电电流的大小很容易地确定，因此只要预先设定好充电时间，一旦时间一到，定时器即可发出信号停充或降为涓流充电。
定时器可由时间继电器充当，或者由单片机承担其功能。
这种方法简单，但充电时间不能根据电池充电前状态而自动调整，因此实际充电时，可能会出现有时欠充、有时过充的现象；（2）电池温度控制对Cd��Ni电池而言，正常充电时，蓄电池的温度变化并不明显，但是，当电池过充时，其内部气体压力将迅速增大，负极板上氧化反应使内部发热，温度迅速上升（每分钟可升高几个摄氏度）。
因此，观察电池温度的变化，即可判断电池是否已经充满。
通常采用两只热敏电阻分别检测电池温度和环境温度，当两者温差达到一定值时，即发出停充信号。
由于热敏电阻动态响应速度较慢，故不能及时准确地检测到电池的满充状态；（3）电池端电压负增量控制一般而言，当电池充足电后，其端电压将呈现下降趋势，据此可将电池电压出现负增长的时刻作为停充时刻。
与温度控制法相比，这种方法响应速度快，此外，电压的负增量与电压的绝对值无关，因此这种停充控制方法可适应具有不同单格电池数的蓄电池组充电。
此方法的缺点是一般的检测器灵敏度和可靠性不高，同时，当环境温度较高时，电池充足电后电压的减小并不明显，因而难以控制；（4）利用极化电压控制通常情况下，蓄电池的极化电压出现在电池刚好充满后，一般在50mV～100mV数量级，采用有关专利技术[3]来测量每个单格电池的极化电压，这样就使每个电池都可充电到它本身所要求的程度。
研究表明，由于每个电池在几何结构、化学性质及电学特性等方面至少存在一些轻微的差别，那么根据每个单格电池的特性来确定它所要求的充电水平会比把蓄电池组作为一个整体来控制的方法更加合适一些。
这种方法的优点表现在：①不需温度补偿；②电池不需连续浮充电，电池间连线腐蚀减少；③不同型号和使用情况的电池可构成一组使用；④可以随意添加电池以便扩容；⑤每个电池都可用到不能再用，而其寿命不会缩短。
4结论蓄电池充电技术的改进，有利于缩短充电时间、提高利用效率、延长使用寿命、降低能耗、减少环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。
根据蓄电池可接受充电电流曲线，只要采用适当方法对电池实行去极化，实现蓄电池的快速充电是可能的。
研究表明，脉冲充电、脉冲放电去极化充电法是一种较好的快速充电方法，而实现这一方法的最佳装置是高频开关充电电源。
蓄电池的充电控制包括各个充电阶段的自动转换、充电程度判断以及停充控制等三个方面。
蓄电池充放电的时间、速度、程度等都会对蓄电池的充电效率和使用寿命产生严重影响，因此在对蓄电池进行充放电时，必须把握以下原则：（1）避免蓄电池充电过量或充电不足过充会使蓄电池内部温升过大、出气率上升，导致正极板损坏，从而影响电池的稳定性乃至寿命；欠充电会使负极板硫化，蓄电池内阻增大，容量降低。
因此一定要掌握好蓄电池的充电程度；（2）控制放电电流值即放电速度蓄电池放电电流越大，再充电时可接受的初始充电电流值也越大，有助于提高再充电的速度。
但是，蓄电池放电电流流经内阻时产生的热量会引起温度上升，因而放电电流不宜过大；（3）避免深度放电根据蓄电池充电电流接受比第一定律[1]，对于任意给定的放电电流来说，蓄电池充电电流接受比与它已放出的电荷量的平方根成反比，因此放电深度越大，蓄电池放出的电量越多，蓄电池可接受的充电电流就越小，这将减慢蓄电池的充电速度；（4）注意环境温度的影响蓄电池的放电电量随环境温度的降低而减小，因此在不同的环境温度下，应该掌握不同的放电速度和放电程度。