電池的快速充電理論最早源于2紀(jì)60世0年代中期美國人馬斯(J.A.Mas)JAs的充電曲線(圖1,是馬斯圖)這采用小容量啟動型鉛酸蓄電池進行實驗而得到的曲線,并歸納為馬斯三定律,主要論點為:電池是依據(jù)其其蓄充電接受率而接受充電,于曲線值的充電將延長充即低電時間,但超過曲線值的充電不僅不會縮短充電時間,相反會增高電池氣壓和溫度.由此推論:電池只有在蓄獲得較大的充電接受率而同時能抑制電池析氣條件下,方可以在較短的時間內(nèi)充足電量.依據(jù)充電電流特性曲線,在某個時間t內(nèi)充人蓄電池的電量為:
當(dāng)蓄電池經(jīng)過長時間(t-∞)電而達到額定容£充量C時,C=I0/a,則即充電電流接受率a是J與C的.比值.由此可知,使電池充電達到預(yù)期容量,充電要則接受率愈大,電速度也愈快.由圖1出,充看只要充電電流不超過蓄電池可接受的電流,電池內(nèi)部就不會產(chǎn)生大量的氣體.倘若整個充電過程中實際充電電流始終等于或接近于蓄電池可接受的充電電流,充足電則的時間將大大縮短,且電池析氣率也能控制在最小并范圍.
馬斯實驗表明與C有關(guān):電池容量越大時,蓄電池可接受的初始充電電流愈大.馬斯實驗還表明電池接受充電電流的能力,電池放電電流有關(guān),與即放電電流愈大時,可接受的初始充電電流愈大.
進行大電流脈沖充電時,了消除極化作用,用為采短時間的停止充電來解決離子擴散速度低于化學(xué)反應(yīng)速度的問題,濃差極化將會減小;在短時間停止充電后,接著以大電流進行短暫放電,則積累在正負(fù)極板上的電荷迅速消失,電化學(xué)極化也得到有效控制,而且可減小電池溫升.因為蓄電池放電的電化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),由內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量可以被電化學(xué)反應(yīng)吸收.