　　上世紀(jì)60年代中期，美國(guó)科學(xué)家馬斯對(duì)開口蓄電池的充電進(jìn)程作了很多的試驗(yàn)研討，并提出了以最低出氣率為條件的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖1所示。試驗(yàn)標(biāo)明，假如充電電流按這條曲線改動(dòng)，就能夠大大縮短充電時(shí)刻，而且對(duì)電池的容量和壽數(shù)也沒有影響。原則上把這條曲線稱為最好充電曲線，然后奠定了疾速充電辦法的研討方向[1，2]。

由圖1能夠看出：初始充電電流很大，可是衰減很快。首要緣由是充電進(jìn)程中發(fā)生了極化表象。在密封式蓄電池充電進(jìn)程中，內(nèi)部發(fā)生氧氣和氫氣，當(dāng)氧氣不能被及時(shí)吸收時(shí)，便堆積在正極板（正極板發(fā)生氧氣），使電池內(nèi)部壓力加大，電池溫度上升，一起縮小了正極板的面積，表現(xiàn)為內(nèi)阻上升，出現(xiàn)所謂的極化表象。

　　長(zhǎng)光電池是可逆的。其放電及充電的化學(xué)反響式如下：

　　PbO2＋Pb＋2H2SO42→PbSO4＋2H2O （1）

　　很顯然，充電進(jìn)程和放電進(jìn)程互為逆反響。可逆進(jìn)程即是熱力學(xué)的平衡進(jìn)程，為保證電池能夠始終堅(jiān)持在平衡狀況之下充電，有必要盡量使經(jīng)過電池的電流小一些。理想條件是外加電壓等于電池本身的電動(dòng)勢(shì)。可是，實(shí)習(xí)標(biāo)明，蓄電池充電時(shí)，外加電壓有必要增大到必定數(shù)值才行,而這個(gè)數(shù)值又因?yàn)殡姌O資料，溶液濃度等各種因素的差別而在不同程度上超越了蓄電池的平衡電動(dòng)勢(shì)值。在化學(xué)反響中，這種電動(dòng)勢(shì)超越熱力學(xué)平衡值的表象，即是極化表象。

一般來說，發(fā)生極化表象有3個(gè)方面的緣由。

　　1）歐姆極化充電進(jìn)程中，正負(fù)離子向南北極搬遷。在離子搬遷進(jìn)程中不可避免地遭到必定的阻力，稱為歐姆內(nèi)阻。為了戰(zhàn)勝這個(gè)內(nèi)阻，外加電壓就有必要額外施加必定的電壓，以戰(zhàn)勝阻力推進(jìn)離子搬遷。該電壓以熱的方式轉(zhuǎn)化給環(huán)境，出現(xiàn)所謂的歐姆極化。跟著充電電流急劇加大，歐姆極化將形成蓄電池在充電進(jìn)程中的高溫。

　　2）濃度極化電流流過蓄電池時(shí)，為堅(jiān)持正常的反響，最理想的狀況是電極外表的反響物能及時(shí)得到彌補(bǔ)，生成物能及時(shí)離去。實(shí)際上，生成物和反響物的分散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上化學(xué)反響速度，然后形成極板鄰近電解質(zhì)溶液濃度發(fā)生改動(dòng)。也即是說，從電極外表到中部溶液，電解液濃度散布不均勻。這種表象稱為濃度極化。

　　3）電化學(xué)極化這種極化是因?yàn)殡姌O上進(jìn)行的電化學(xué)反響的速度，落后于電極上電子運(yùn)動(dòng)的速度形成的。例如：電池的負(fù)極放電前，電極外表帶有負(fù)電荷，其鄰近溶液帶有正電荷，兩者處于平衡狀況。放電時(shí)，當(dāng)即有電子釋放給外電路。電極外表負(fù)電荷削減，而金屬溶解的氧化反響進(jìn)行緩慢Me－e?Me＋，不能及時(shí)彌補(bǔ)電極外表電子的削減，電極外表帶電狀況發(fā)生改動(dòng)。這種外表負(fù)電荷削減的狀況推進(jìn)金屬中電子脫離電極，金屬離子Me＋轉(zhuǎn)入溶液，加快Me－e?Me＋反響進(jìn)行。總有一個(gè)時(shí)刻，達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡。但與放電前比較，電極外表所帶負(fù)電荷數(shù)目削減了，與此對(duì)應(yīng)的電極電勢(shì)變正。也即是電化學(xué)極化電壓變高，然后嚴(yán)峻阻止了正常的充電電流。同理，電池正極放電時(shí)，電極外表所帶正電荷數(shù)目削減，電極電勢(shì)變負(fù)。

　　這3種極化表象都是跟著充電電流的增大而嚴(yán)峻。

2 充電辦法的研討

　　2.1 慣例充電法

　　慣例充電準(zhǔn)則是依據(jù)1940年前世界公認(rèn)的經(jīng)歷法則規(guī)劃的。其間最著名的即是“安培小時(shí)規(guī)則”：充電電流安培數(shù)，不該超越蓄電池待充電的安時(shí)數(shù)。實(shí)際上，慣例充電的速度被蓄電池在充電進(jìn)程中的溫升和氣體的發(fā)生所約束。這個(gè)表象對(duì)蓄電池充電所有必要的最短時(shí)刻具有重要意義。

　一般來說，慣例充電有以下3種。

　　2.1.1 恒流充電法

　　恒流充電法是用調(diào)整充電設(shè)備輸出電壓或改動(dòng)與蓄電池串聯(lián)電阻的辦法，堅(jiān)持充電電流強(qiáng)度不變的充電辦法，如圖2所示。操控辦法簡(jiǎn)略，但因?yàn)殡姵氐目山邮茈娏鞑拍苁歉潆娺M(jìn)程的進(jìn)行而逐步下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，發(fā)生氣體，使出氣過甚，因此，常選用期間充電法。

　　2.1.2 期間充電法

　　此辦法包含二期間充電法和三期間充電法。

　　1）二期間法選用恒電流和恒電壓相結(jié)合的疾速充電辦法，如圖3所示。首先，以恒電流充電至預(yù)訂的電壓值，然后，改為恒電壓完結(jié)剩下的充電。一般兩期間之間的變換電壓即是第二期間的恒電壓。

　　2）三期間充電法在充電開端和結(jié)束時(shí)選用恒電流充電，中間用恒電壓充電。當(dāng)電流衰減到預(yù)訂值時(shí)，由第二期間變換到第三期間。這種辦法能夠?qū)⒊鰵饬繙p到起碼，但作為一種疾速充電辦法使用，遭到必定的約束。