近年来，铅酸电池（SA）和由它们组成的酸电池（电池）的脉冲充电的话题越来越重要。 创新的充电器正在销售中，文章已发表，并且在专门的论坛上正在进行积极的研究，而有关辩论则长达数百页。
我们在吵什么呢？
电池最重要的性能特征是容量，电流效率，使用寿命和可靠性。 新的充电方法和实现它们的设备旨在达到增加这些特性的目的。 我们将考虑这些方法的本质，以及为什么现在要对其进行更新。
有什么困难？
CA是一个复杂的物理化学系统，在其中至少发生数十个众所周知的过程，并且会经历相互影响和外部因素（主要是电效应和温度）的影响。 特别复杂的是以下事实：动力学，即发育和传播速率的动力学，对于过程而言是不同的。
数十年来，研究人员研究了这些过程，并开发了使用可使用的设备与它们进行交互的方法。 记录了波形图，记录仪图，测量结果表，开发并测试了实验装置，结论通常是相同的：SA是一个难以理解和操作的主题，许多理论和实践问题仍然存在。
你为什么以前没有想到这个？
但是技术和技术文化并没有停滞不前。 此外，电子计算机（COMPUTERS）不仅以个人计算机的形式出现，而且以个人计算机的形式出现，并且以紧凑，廉价，经济的微控制器（MC）的形式出现。每秒可以执行数百万次操作。 模拟微电子学也没有落后于开发，它为所有产品提供了具有前所未有的精度，稳定性和应用范围的部件。
因此，今天是重返Gaston Plante的古老发明的时候了，Gaston Plante数十年来一直忠实地服务于家庭和专业生活的许多领域-铅电池-寻求在现代元素基础上实现其更合适的操作方法。
双硫化理论
电池还是二次化学电流源（CIT），通过可逆转换电极（板）的化学成分来积累电能，以备进一步使用。 在最简单的粗近似中，称为双硫酸化理论，可以通过以下公式表示SA的充放电过程。
PbO
2 + Pb + 2H
2 SO
4 = PbSO
4 + PbSO
4 + H
2 O
放电反应从左至右发生，电荷-从右至左发生。 带电的正（正）板-PAM-的活性物质（AM）由负（负）的氧化铅-OAM-海绵铅形成。 如我们所见，放电过程中的PAM和OAM都转化为硫酸铅，在形成过程中硫酸被消耗掉并形成水。
硫酸的浓度以及相应的电解质的密度在放电过程中降低，而在充电过程中升高。 这是铅蓄电池的字母。 但是稍后我们会发现仅字母是不够的，仍然需要将它们连接成单词，句子和适合用作操作指南的文本。
简化的化学式本质上是统计性的，没有考虑到大量连续和平行的瞬态过程以及对其中涉及的物质的修改，因此应仅将其视为输入数据，在任何情况下均不应视为问题的详尽答案。
结构与功能
与学校考试和学者竞争相反，在实践中，现有和重复的方法（功能）和结构（设备）对于实施它们是必需的。 这意味着需要优先考虑（并随着主题的发展而调整）：在本应用程序中，我们首先要考虑什么，而在本应用程序中又可以忽略什么。 否则，您将获得演示文稿或百科全书，但不会获得实现功能的应用结构。 还需要演示文稿和百科全书，但这是其他功能的结构。
这种可怕的硫酸化
通过最简单的基本公式的考虑，我们已经看到硫酸盐化甚至是硫酸盐化绝不是副作用，而是制造电池的SA放电过程的基础，无论是自放电还是有用放电。 硫酸化如何变成病理性的并破坏电池，以及如何避免它是我们当前的问题。
极化效应和充电电流
硫酸铅是难溶的电介质。 为了溶解它，或者更确切地说，将其转化为板的活性物质，有必要施加极化作用，即电势差，即电压，并花费电荷对其进行化学形式的同化，即 跳过充电电流一段时间。 因此，电能将以化学形式存储，并且SA会发生电荷。
简而言之，电压（伏特）乘以电流（安培）即为功率（伏特*安培，瓦特），一段时间内的电流为电荷（吊坠或安培*小时，每个3600吊坠），一段时间内的功率或电压的电荷能量（焦耳或瓦特*小时，也等于3.6千焦耳，因为在一小时内60分钟内持续60秒）。
什么是充电器？
极化效应和充电电流在电池上形成充电效应，其功能由称为充电设备（充电器），集成充电控制器或操作控制器（驱动器）的结构实现。
看起来更简单：施加电压并产生电流。 任何电源都可以做到这一点。 但是我们致力于SA-一个复杂的结构，并且要维持其有用的功能，我们必须与反馈进行充分的互动。 否则，撞击将破坏结构，其功能将降低，这将不是很好。
电导率-结构强度
我们开始交谈的容量，电流输出，使用寿命，可靠性是电池的功能。 调用该结构以执行功能。 电流电导率要求结构的活性物质和载流部件具有高电导率，并且必须平衡此电导率以实现电流和功率的均匀分布以及与电解质的AM接触，这可以在给定电流下提供最大的有用容量。 因此，活性物质需要通过电极的不同设计实现的显影表面。 当然，这种改进的结构在操作期间必须机械上坚固且耐用，即电池对能量的接收，存储和传递。
成型
形成是准备电极的过程和结果（状态），电极分别用于接收放电电流的充电和放电，以及有用能量的积累和返回。 由于能量的积累和释放与活性物质的物理化学转化有关，因此很明显的结论本身表明，与初级化学元素不同，次级化学元素的成型在生产和调试过程中不会同时发生，而是随着每次装料而发生。
硫酸铅
如已经简化的，硫酸铅是一种电介质，也就是说，它具有高电阻率和低电导率。 在自放电和有用放电过程中，它形成在活性物质的表面上，将其部分电气和机械隔离，从而阻止了电解质进入其中。 因此，它损害了前述的SA的电导率和结构标准，降低了有用的容量（能量）和接收和提供电流的能力（功率）。
可以用两种众所周知的方式与电池的宣誓朋友硫酸盐找到共同的语言。 首先，可以通过过电压甚至电击穿将其从活性物质中去除。 后者从事极度脱硫的爱好者，许多同事认为，这个话题以及可疑之处是，过电流严重破坏硫酸盐结皮的方法以及化学清洗方法不在我们的讨论范围之内。
充电电压：更高-更好？
现在，我们仅注意到在充电（维修）期间在SA板之间增加电压以破坏硫酸盐非常有用，此外，（如果避免不良副作用，请参阅下文）它不会沉淀（淤渣），但会返回粗略地讲，硫酸根离子存在于电解质的硫酸中，并以金属或氧化物的形式通向极板，即产生有用的电荷。
充电电流：越多越好
其次，当以各种修改方式对电池充电时，会在正极板上形成氧化铅，其中两种被称为α和β对我们来说很重要。 Alpha氧化物具有较低的比表面积，以及与硫酸盐同晶的晶格，当放电时，会导致形成致密的硫酸盐层。 与β-氧化物相比，所有这些对于结构和导电性都是不利的。 的确，alpha修改在机械上更强大，但是实践表明这并不重要。
因此，期望以促进β-氧化铅的主要形成，表面更发达且不存在硫酸盐致密层过度生长的方式对SA充电。 并有助于这种更高的充电电流密度。
注意：充电器会在充电结束时（以及大多数充电器）显着降低电流，甚至更多的“充电器”会通过低电流补偿自身放电，形成α氧化物，从而降低电池的性能。
电解质和电解
但是到目前为止，我们仅开始处理板，仅提及了SA最重要的成分电解质。 铅电池电解液是硫酸在蒸馏水中的溶液，正如我们在双硫酸化方程式中看到的那样，酸和水都会在充放电时消耗并形成。 同意，这个简单的平衡系统令人钦佩。 但是只有在平衡的时候。
如果极板之间的电势差达到排中所谓的氢过电压，即 电池将开始电解水，然后分解为氧气和氢气。 温和地说，CA的这一简单且几乎对环境友好的过程极其有害且涉及多个方面。 考虑为什么。
首先，这是水的损失，必须将其添加到已维修的大容量电池中，而对于所谓的免维护（MF），尤其是凝胶（具有增稠的电解质）和AGM（具有吸收性玻璃纤维隔板），这会有些问题。
CA开发人员正在做出很多努力，将氧和氢重新结合成水，然后再将其返回到电解质中。 将此功能分配给以下形式的阀：密封的阀，更确切地说，由VRLA阀密封，GEL电池中的硅胶增稠电解液，吸收AGM玻璃垫以及固定解决方案中典型的特殊换热塞。 除了可能笨重且昂贵的特殊塞子外，所有这些解决方案的回水能力非常有限，并且如果形成了气体，则多余的压力会简单地释放到大气中。
其次，这些气体是什么？ 氧气在硫酸的存在下具有腐蚀性，并导致热量释放，不仅是负极板，还包括支撑和载流的结构元素以及氢气，氢气对环境友好，但与空气中的氧气极易爆炸。 随着水的流失，大气中的氧气也向板块开放。
如果从电池中释放出的气体正在迅速释放（电解液“沸腾”），则此过程将不再被称为环境友好型，因为所喷出的硫酸滴不是纯净的，而是带有污泥的灰尘颗粒，可能含有铅化合物，锑和其他材料在SA生产中用作添加剂。
祖父如何煮电池
“沸腾”使电解质混合并尤其破坏电极表面上的硫酸盐层。 因此，在过去的野外，这是电池操作的规范。 活性物质的磨损的顶层被气泡撕掉并沉淀在污泥中，为此，在罐子的底部设置了一个位置，露出新鲜的层进行工作。
同时，在耐用性，经济性和环境友好性方面受到考验，但是电池具有当时针对它们正常化的特性，可以通过简单的方式进行充电和维护。 好吧，如果有电流表，变阻器或绕组开关，那么带二极管的变压器，带梨的比重计，管式液位计，漏斗和两个装有酸溶液和蒸馏水的瓶子，都是祖父的工具。 电压表，负载插头已经是一种奢侈。 然后，在电池车间中，拆卸电池，将块从可维修的板上焊接起来，然后重新组装。
电解质密度：越高越好???
由于提到了比重计或密度计（一个或几个校准的浮子，最简单的是一些电池中的指示器眼），是时候谈论电解质的密度了，我们也不会忘记，电解质的密度由电池酸和水组成。 硫酸比水重，因为它们的混合物密度越高，其浓度越高。
根据简化的Gladstone和Tribe方程，我们已经知道，就酸浓度而言，即 电解质密度，可以判断电池的充电程度。 但这并不是一个详尽的标准，因为水和酸的损失和添加会以与充放电过程相同的方式影响密度。
有一个公式可以连接开路电压（NRC），也可以是空载时的电动势（EMF），它与电解液中酸和水的量之比以及温度有关。 该公式也得到了简化，因为它没有考虑SA的其他属性，我们将在下面介绍其中的部分内容。 我们不会将它带到这里，而是放在书中，而我们的对话只会超载。
酸的浓度（因此为EMF）越高，电池每个吊坠和瓦特小时所产生的功越有用，即能耗增加。 此外，电解液中过量的酸会增加其抗冻性，因为在冬季的汽车中，通常会设置增加的电解液密度和充电电压。
随着温度的降低，电池的有用容量会降低，而电池的可用容量会增加。 在冬季启动发动机时要考虑到这一点，并在寒冷季节严重限制了装有铅牵引电池的车辆的运行，因为在装有内燃机的汽车中，一旦启动，发电机便会开始工作，以补偿放电，并且牵引电池将在整个行程中提供电流。
牵引和缓冲模式
科尔说话，继续。 当大部分容量以平均电流（相对于最后一个）的大小放电时，电池的工作模式分为牵引或循环（循环使用）模式，然后是充电，然后是备用的（当放电相对较少时）（不间断电源备用电池） ），并以一种或另一种方式补偿自放电。
起动器模式也可以称为缓冲模式，当在汽车或摩托车的整个行驶过程中，在短暂的大电流浅放电之后，再进行充电。 接近启动模式时，紧凑型不间断电源的备用电池放电15分钟，用于安全完成工作并保存数据，这与大功率手电筒和UPS中电池的牵引模式不同，以保持自动化，通讯，医疗设备等几个小时。 。
专为15分钟放电而设计的电池的一个显着特征是，在这种模式下，一个罐子以瓦特为单位指定功率，并在外壳上，甚至在电池制品中进行标记。 例如，HR12-34W意味着一个小的“ 7安培”形状的电池能够在25分钟内提供6 * 34 = 204瓦的功率！ 乍看之下，“仅”为4.25安培*小时，但那些了解SA放电曲线及其特性的人将非常，非常，非常地欣赏此特性。
风能（尤其是太阳能）中的能量存储设备以牵引，循环模式工作。 当能量到达时，有必要将其吸收到最大程度，然后将其释放，直到太阳能电池板和风力发电机产生电流为止。 与运输驱动器不同，固定驱动器的尺寸和质量并不重要，因此它们试图确保最大容量和最短循环。 毕竟，放电越深，电池的磨损就越大。
损坏过度充电并增加酸浓度
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带电的PAM由氧化铅OAM-由铅形成。当放电时，它们都变成电介质的和难溶的硫酸铅，随着硫酸的消耗和水的形成，相反，当充电时，随着水的消耗和酸的形成。电极的铅，其氧化物和硫酸盐不进入溶液中（根据简化的理论;实际上，它们形成应立即在AM中沉积的离子），但它们是从溶液中取出的，并且离子返回到溶液中，即硫酸氢根离子和质子（氢原子核）。. , , , , .. . AGM- — , , , , — , .
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NRC，密度和温度绝不会耗尽这种状态！在SA操作过程中，电解质会分层，各种离子以不同的速度在电场中移动（电渗），遇到结构障碍，并且硫酸也比水重，因此硫酸在重力作用下会倾向于掉落，将水置换掉！在凝胶和AGM的情况下，这受到结构的阻碍，但是大容量电池完全遭受了电解质密度的重力梯度的影响。插座的正负在哪里？
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目前电池需要什么电效应的问题类似于插座中正负位置的问题。一个人无法回答他：他讲话时，正负每秒将相互替换50次。但是对于电子设备来说，这样的性能是不容易的。并且我们可以准确地确定电压和电流的相位，并参考时间。当然，在SA中，我们会看到比正弦曲线相对移动更复杂的东西。很快见。重复是学习之母。这是辩证法第三定律的简化表示，是在新的层面上部分恢复了旧的规律，我们将再次使用它。, , . , , , , , , , , .
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在电流通过的开始，端子的电位差会因CA或电池的内部电阻上的电流下降幅度而急剧跳变。通过所得台阶的高度，知道电流强度，就可以计算出内部电阻，该电阻显然用于快速测试中。在此“仅是电流-电压特性”结束，电压随时间变化的复杂过程开始。电流强度将被认为是恒定的，并通过信号源得以稳定。, () , . , , , , .
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在这里，有思想的读者将被疑惑所克服。 20小时放电的双倍电流为0.1C
20 ，与在连续模式下为SA充电时建议的电流相同，并在10-12小时内为完全放电的电池充电。
间歇性充电意味着在暂停电流的间歇之间，该间歇电流被活性物质吸收，离子流入其深度，并且其中的电解质密度相等。 然后等待多长时间完成充电 实际上，平均电流，充电器报告给电池的总电荷和能量（例如，在一个小时内）被暂停中断时，将比在相同力的“正常”连续电流供应情况下要低！
先进的松弛记忆将根据条件，以0.1C
20的电流为充满电的可用电池充电8-12小时。 也就是说，比没有中断电流还要快。 这怎么可能，可以相信吗？
问题是，在经典的CC（恒定电流）充电下，活性物质没有时间吸收的“多余”能量就会进入电池加热，水电解和结构腐蚀的状态。 而且，智能存储器根本不提供这些额外的悬垂物和焦耳，而是等待HIT准备接受新的电荷部分，或者减少调制效果的参数。
这并不意味着效率达到100％或更高，绝对不会抑制气体的形成和加热，也不保证在任何条件下都能快速充电。 磨损，硫酸化，应急前和紧急情况下的电池在恢复过程中可能会变得略微温暖并带有气泡沙沙声，如果一个或几个银行的情况确实很糟，则可以持续很长时间或很长时间。 这完全不意味着要花费额外的时间和金钱：充电器是自动的，并且它以诚信的方式经济地管理电力。
但是数量级增加了成功回收电池的可能性，否则肯定会造成垃圾，从而给环境和经济造成负担，即 您的健康和钱包（更准确地说，是充实幸福生活的自由资源）。 而且，如果我们从小就开始照顾电池，与传统的充电方式相比，它的工作特性（也是上述资源）会有所增加。
那么如何实现这种冲动收费呢？
如今，有许多方法可以实现脉冲或调制充电动作，并使用各种反馈设备对其进行控制。 相关性很高，并且在不断增长，并且在不断改进，现在可以使用其当前和出色的结果。
上面，我们提到了在施加充电脉冲时，来自电池端子的电压信号中多个（再次简化，实际上不是整数）电信号的叠加。 暂停信号也可以通过在CA库中叠加电流形成反应和副作用的信号来形成。 在最常见的12伏电池中，有6个这样的罐子，它们串联连接，并且通常不可能或不方便地连接到它们之间的跳线。
除此以外，首先要从市电和充电器电源本身获取干扰信号，我们将理解，对来自电池端子的电信号进行模拟和数字处理以确定最佳充电效果的幅度和时间参数的任务并非易事。 您需要知道要寻找什么，并且能够教这台机器。
您可以简单地购买现代的充电和恢复设备，但是即使在这种情况下，也需要了解其工作的本质，否则，很难为自己选择最合适的工具并最大限度地使用它。 您可以将自己的实验带给自己和周围世界的喜悦和好处。 在任何情况下，对充电方法和设备进行简短分类都是无害的。
CC / CV
恒定电流，恒定电压-在指定水平上稳定或限制电流和/或电压。 它可以通过热补偿以及执行多阶段充电来补充，并在达到某些条件时切换稳定标准，例如在端子上的电压或电流，从充电开始起的时间，电池报告的电量或能量以及在运行控制器中，还应考虑先前的电池放电。
与通过稳定或不稳定的电源进行简单充电相比，使此类设备的操作逻辑复杂（应该）能够带来更好的效果，但是，它无法完全解决上述辩证矛盾，没有考虑到动力学的复杂性，也无法保证充电效果足以满足电池当前的需求，就是说，具有收取有用电荷的能力，更不用说脱硫了。
秋千
如果将电荷终止和更新的标准（例如，通过端子上的电压）添加到CC / CV存储器中，则会得到最简单的间歇充电方法和设备之一，称为“摆幅”，“两阈值比较器”或“具有滞后的比较器”，以纪念主控制器元素。 达到例如14.22伏特时，充电器将禁用充电，并且当NRC下降至例如13.1V时，它将恢复。 原来是张弛发生器。
因此，应实现末端充电电流的减少，存储过程中自放电的补偿以及AM深层的最佳充电（“容量完成”）和脱硫过电压，同时显着减少（防止）发热，放气和腐蚀。
摆动的频率可以从几秒到几小时甚至更长，并且它们需要手动或自动进行，例如，存储给定电池达到的电平，进行调整以及进行热补偿。 如果没有胜任人员的敏感控制（他们被迫监视过程），或者仅依靠电压或电流对SA中发生的过程的电子签名进行数字处理，简单的摆幅往往无法带来更好的控制效果。
不适合给定电池的间歇和/或调制（请参阅下文）充电设置可能不会减慢或反转，而是加速，加剧其退化，例如单个罐的短路（短路）。
眨眼
摇摆的问题之一是成就太快或时间太长（直到无穷大），期望阈值设置不正确或在过程中不再成立，这可能导致服务延迟，收费不足，收费过高，并带来所有后果。 解决此问题的一种方法是将一定的时间分配给冲动和停顿。
最简单的间歇充电设备通常仅具有用于打开和关闭充电电流的计时器（多谐振荡器，中断器），它们被称为闪光灯或闪光灯，尽管闪光灯有时被称为任何闪存，包括那些使用微控制器实现复杂算法的闪存。
背景技术很早就知道了使用汽车转角继电器来通过脉冲来提供充电效果，并且许多方法已经有助于对意外放电且高度硫酸化的电池进行充电。 这些是第一个眨眼。
调制方式
但是奇怪的是，模块化充电设备既是祖父整流器，又是汽车或摩托车发电机，再加上带有不平衡纹波电流的整流器。 间歇电荷与调制有何不同？ -术语标准。 如果频率低于几赫兹，请谈论高于调制频率的间歇电荷。 两者都分类为脉冲的，脉动的。
一个不排除另一个，并且在周期为一到几百秒的周期中，充电效果的脉冲可以是一包更高频率的脉冲。 这会给深层充电，平整试剂浓度和脱硫创造更多机会，以及与电磁干扰，电线和连接器的影响，尚未研究和学习应用或预防的副作用相关的困难。 考虑到组成AM电荷的不同过程的动力学或其影响，不同的作者撰写了不同的频率。
祖父整流器和自动发电机已经为SA中的松弛现象创造了机会，与强制提供稳定的平滑电流或什至更不提供平滑电压相比，改善了其特性（最近一段时间有人得出这样的结论：脉冲源不合适）电源，请勿与脉冲充电器混淆，以便为电池充电）。
结论与展望
对SA的反应特性及其对所有改善暴露方法的反应的研究继续在我们面前出现，其范围是不断扩大和加深的弛豫，准谐振，谐振和波动现象。 所有这些都是令人兴奋的有趣并且带来了有益的好处。
例如，今天，研究铅电池中电的传播延迟现象，导致经常观察到的极端（电）罐和电池的磨损增加是有意义的，而这不能仅归因于温度不均匀。 现在该开发用于维修掺有碳纳米管的AM的SA的方法和设备，并探索在其基础上为轻型移动应用创建紧凑型“干”电池的可能性。
在简短的对话中，我们没有涉及放电特性，但也可以控制放电模式。 不久将有必要测试将能量返回至牵引电池的再生制动的可能性，研究通过先进的过程控制在不损害自身的情况下可以接收多少功率，并检验充电脉冲可以使用更多有用容量的假设通过补偿随着放电电流增加而减小后者的已知效果。
铅和硫酸是我们的好朋友，如果您敏感和认真地对待它们。 铅酸电池的神奇世界正等待着它的研究人员，发明家以及所有受益于适度大型箱子，自由和欢乐的人们！