一、制定常規(guī)充電制度的依據(jù)

鉛酸蓄電池快速充電技術(shù)是在其常規(guī)充電的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù)。

不論采用哪種充電制度進(jìn)行充電，鉛酸蓄電池充電的成流過程都必須遵守雙極硫酸鹽化理論。雙極硫酸鹽化理論是1882年格拉斯通和查依伯提出來的，其反應(yīng)方程式如下：

此方程式是雙極硫酸鹽化理論的基礎(chǔ)，根據(jù)這個(gè)理論，已充電的鉛酸蓄電池正極板上活性物質(zhì)是二氧化鉛PbO2，負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀金屬鉛Pb。放電后，兩極板上的活性物質(zhì)均轉(zhuǎn)換為硫酸鉛PbSO4。不論采用何種充電方法，充電成流反應(yīng)均使正、負(fù)極板上的硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和金屬鉛。蓄電池的電解液在充電過程中，由于水(H2O)的成分減小，生成硫酸(H2SO4)而使其比重上升。放電時(shí)電解液的比重下降。電解液中硫酸含量的變化與通過的電量成正比。建立雙極硫酸鹽化理論是以實(shí)驗(yàn)觀測(cè)為依據(jù)的；經(jīng)過多年的實(shí)踐也證明，雙極硫酸鹽化理論是正確的，它能夠確切地說明鉛酸蓄電池的氧化還原過程。

目前蓄電池常規(guī)充電制度還都是依據(jù)1940年前國(guó)際公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)法則設(shè)計(jì)的。這些經(jīng)驗(yàn)法則中規(guī)定“充電電流安培數(shù)，不應(yīng)超過蓄電池待充電的安時(shí)數(shù)”，也就是著名的安培小時(shí)規(guī)則。

實(shí)際上，常規(guī)充電制度的充電速度為充電中的溫升和氣體的產(chǎn)生所限制。這個(gè)現(xiàn)象對(duì)蓄電池充電所必須的最短時(shí)間具有重要意義。多次試驗(yàn)結(jié)果證明，假如對(duì)蓄電池開始充電的電流安培數(shù)比蓄電池充電前輸出電量的安培小時(shí)數(shù)低時(shí)，則蓄電池電解液的溫度和產(chǎn)生氣體的情況是符合要求的。例如，某蓄電池先前的放電量為100安培小時(shí)，可以用比100安培稍低的電流作為對(duì)它開始充電的電流。在充電過程中，隨著蓄電池容量的增加和待充入容量的減少，充電電流也應(yīng)當(dāng)逐步的降低，使其總是遵循充電電流的安培數(shù)低于蓄電池達(dá)到100%充電容量所不足的安培小時(shí)數(shù)。這樣，就可保持整個(gè)充電過程中，產(chǎn)生氣體和溫升的狀況符合要求。

實(shí)際上，符合安培小時(shí)規(guī)則的充電并不都能成分利用應(yīng)縮短的充電時(shí)間。只是逐級(jí)降低充電電流，因?yàn)榧?jí)數(shù)很多，并使充電電流恒等于待充入容量的安培小時(shí)數(shù)，才能完全利用應(yīng)縮短的充電時(shí)間。逐級(jí)降低充電電流的方法與安培小時(shí)規(guī)則的接近程度，實(shí)際上決定于分級(jí)的數(shù)目。從理論上說，在級(jí)數(shù)極多的情況下，充電電流將遵循下列方程式所示的指數(shù)規(guī)律。

鉛酸蓄電池按照安培小時(shí)規(guī)則的充電(圖2)，可以在2小時(shí)20分鐘內(nèi)充入蓄電池輸出容量的90%。試驗(yàn)證明，按此規(guī)則充電所需的最少時(shí)間(包括15%過充電)約為4小時(shí)。但是，實(shí)際使用中的充電是不可能做到嚴(yán)格遵從安培小時(shí)規(guī)則的。所以，在常規(guī)充電的經(jīng)驗(yàn)法則中規(guī)定完成完全充電時(shí)間不應(yīng)小于5小時(shí)。

現(xiàn)在，日本常規(guī)充電可在8小時(shí)左右完成一次完全充電。我國(guó)常規(guī)充電要用16小時(shí)至24小時(shí)，和國(guó)際公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)法則的要求相比，尚有較大的差距。