[其他]密封鎘鎳蓄電池快速充電機

無效

• 申請號: 85109573
• 申請日: 1985-12-27
• 公開（公告）號: CN85109573A
• 公開（公告）日: 1987-07-01
• 發明（設計）人: 李錦瑜;曾道剛
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 朱智華

本發明涉及一種蓄電池快速充電裝置技術領域。

鎘鎳蓄電池具有自放電小，使用壽命長，容量范圍寬，能承受大電流放電，低溫性能好等一系列優點。是現代國防、科技、工業、教學等領域理想的電源。由于鎘鎳蓄電池的上述優點，因而通用性廣，既可作為小功率電子器件的電流，又可滿足功率的需要以至作為航天及水陸運輸的起動電源。國外廣泛用于國防及民間的各種領域。在我國，鎘鎳蓄電池主要用于軍事。隨著我國現代化科學技術和工農業生產交通運輸的發展，科研、工業、運輸、教學等領域必將越來越普遍地使用鎘鎳蓄電池。研究及發展鎘鎳蓄電池的有關技術，對促進我國能源事業的發展，在提高經濟效益等方面有著實際意義。

對蓄電池充電時，并非充電機所提供的任何充電電流均能被蓄電池所接受。如果充電電流大于電池所能接受的電流，超過部份將不能貯存，從而引起電解液按法拉弟定律產生氣體，并有一部份電能轉化為熱能，致使電池溫度升高。蓄電池的充電電流接受能力是電池接受及貯存電荷能力大小的量度與電池的內部結構、放置時間、充電前的荷電狀態、放電狀況、循環次數以及充電方式等因素有關。現行大部份充電方法的缺點是所提供的充電電流與電池的接受能力不相匹配，又不能準確判斷何時電已充足而中斷充電，因而不能避免過充。如在此種情況下快充，必然導致較高的溫升及大量產氣，以致損害電極活性物質，電流效率降低，電池容量下降，影響電池壽命，乃至快充過程中發生爆炸。所以，如何縮短蓄電池充電時間、又不影響電池壽命，一直是蓄電池充電技術領域的一個重要課題。

國內外現行的充電技術一般規定充電電流不得大于0.1C，即10小時率充電。充電時間長達14小時以上，國外較先進的日本ICOM公司生產的密封鎘鎳蓄電池快速充電機，充電電池為0.4AH和0.45AH鎘鎳電池，充電時間為1-1.5小時，日本MILLION電子公司生產的MEC-600S型鎘鎳電池快速充電器，充電時間為3-5小時。國內較先進的充電技術，如第17屆全國化學與物理電源會議論文摘要上選登的快速充電方法（國營第七五六廠，劉立志），充電時間為1-1.5小時。

如1983年美國專利（U·S·US4，392，101），采用檢測電壓-時間特性曲線上出現“拐點”而終止充電，并采用微機控制，通用性好，但結構復雜，價格昂貴。對鎘鎳蓄電池的充電時間為1小時左右。

又如日本80年代特許公報（眧55-38898），采用在一開關元件和電池間應用脈沖電流，將最后的切止電壓與參考電壓作比較控制電池的充電。快速充電需3小時左右。

傳統的充電技術理論認為，充電速率越大，產氣及溫升越大。要對密封鎘鎳蓄電池實現快充，涉及的中心問題是產氣，溫升及電池壽命三大問題。因此，減少及降低充電產氣及溫升和不危及以致提高電池壽命問題，是研制密封鎘鎳蓄電池快速充電機的技術關鍵。

本發明針對上述問題，從電化學機理和電路上進行了研究和改進，發明了密封鎘鎳蓄電池快速充電機，克服了現行充電技術的缺點，使現行的常規10小時率充電縮短為50分鐘左右，提高充電速率約15倍，并解決了快速充電中產氣、溫升及電池壽命等技術問題。

本發明經初步專利文獻檢索，未發現與本發明相同的密封鎘鎳蓄電池快速充電機。

本發明以“電流接受能力”控制下對蓄電池進行周期放電的充電方式，能在充電時提高蓄電池的充電電流接受能力，并提供一個合適的電流量。其電化學原理是：

對具有一定放電量的待充蓄電池，充電電流接受力隨充電時間呈指數函數變化：

I＝Ie^at

式中I為t＝0時的最大初始值，a為確定衰變率的常數。定義為充電電流接受力比a= (I_O)/(C) ，C是充電結束時充入的電荷量，也是原來放出的電荷量。