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20世紀60年代中期，美國科學家馬斯對閥控密封鉛酸蓄電池充電過程中的析氣問題做了大量的試驗研究工作，提出了以最低析氣率為前提的閥控密封鉛酸蓄電池可接受的充電電流曲線，如下圖所示。 從圖中可以看出，在充電過程中，只要充電電流不超過閥控密封鉛酸蓄電池可接受的電流，其內部就不會產生大量的氣泡。而常規充電一般采用先恒流、后恒壓的兩階段充電法，在充電過程初期，充電電流遠遠小于閥控密封鉛酸蓄電池可接受的充電電流，因而充電時間大大延長；在充電過程后期，充電電流又大于閥控密封鉛酸蓄電池可接受的電流，因而閥控密封鉛酸蓄電池內將產生大量的氣泡。如果在整個充電過程中能使實際的充電電流始終等于或接近于閥控密封鉛酸蓄電池可接受的充電電流，則充電速度就可大大加快，而且析氣率也可控制在很低的范圍內。這就是快速充電的基本理論依據。然而，在充電過程中，閥控密封鉛酸蓄電池中產生的極化電壓會阻礙其本身的充電，并且使析氣率和溫度顯著升高，因此，極化電壓是影響充電速度的重要因素。由此可知，要想實現快速充電，必須設法消除極化電壓對閥控密封鉛酸蓄電池充電的影響。從極化電壓的形成機理可知，極化電壓的大小是跟隨充電電流的變化而改變的。當停止充電時，電阻極化消失，濃差極化和電化學極化亦逐漸減弱。如果為閥控密封鉛酸蓄電池提供一條放電通道讓其反向放電，則濃差極化和電化學極化將迅速消失，同時閥控密封鉛酸蓄電池內部的溫度也因放電而降低。因此，在閥控密封鉛酸蓄電池的充電過程中適時地暫停充電，并適當地加入放電脈沖，就可迅速而有效地消除各種極化電壓，從而提高充電速度。目前，比較認同的快速充電方法是脈沖充電、脈沖放電去極化方法。下圖為脈沖充電、脈沖放電去極化快速充電的波形圖。 |
