四、电池的充电与放电特性
新的电池组必须充电后方可储存电能,然后电池组以放电的形式为电动汽车提供电能,当放电达到终了下 限时,必须再次充电后方可循环使用。
(1)电池充电时的可接受电流如图52所示为美国学者麦斯提出的电池充电时可接受的充电电流曲线.表示电池在充电时的可接受电流是按照e的指数规律逐渐降低的,在任意时间C时,若充电的电流大于充电时电池的可接受电流,即充电电流在曲线以上时,电池发生电解水反应,电池的两极开始析出气体,电池内部压力增加。充电的电流越大,析出的气体越多,电能损耗一也增大,并导致电池的寿命缩短,表现为“过充”现象,控制电池的“过充”是正常使用电池的重要方法。
若充电电流小于充电时电池的可接受电流,即充电电流在曲线(图52)以下时,电池的两极虽米析出气体,但会延长充电时间。随着充电时间的延长,控制充电电流沿可接受电流曲线自动递减,电池仅析出微就感觉的气体,可以缩短充电时间,并延长电池的使用寿命。
I= I 0e -at (2-9)
式中I—电池在充电过程中,某一个时间t时的可接受电流,A;
I0一开始充电(c =0)时电池的可接受电流,A;
a—充电时可接受电流衰减常数,其受电池的“活性物质”、电解质的化学性能和
物理性能影响,a=1. 3~1. 4;
t—充电时间,h。
(2)电池放电时的可放出的电流如图53所示为电池在放电时可接受的放电电流曲线,随着放电时间增加,放电电压慢慢按一定的斜率下降。当放电时间达到某个时间时,电池放电电压将降到终止放电电压,若再强行放电时,电池的电压急剧下降,放电的特性曲线形成拐点,曲线斜率增加为正常放电时曲线斜率的10倍左右,形成“过放电”,使电池内的活性物质遭到严重破坏,大大地缩短电池的寿命。
(3)不同电池的充电特性与放电特性因为不同厂家生产的电池具有不同的形状、规格、活性物质的性能、制造工艺、试验条件等,不同的电池具有不同的极化特性等,如图54和图55所示为几种具有代表性的电池的充放电规律特性。