Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về công nghệ nạp ắc quy, cấu tạo ắc quy.

1.Cấu tạo của ắc quy

Gồm 2 bản cực ( xét ắc quy chì axít ):

• Bản cực dương: Chì oxít ( PbO₂ )
• Bản cực âm : Chì xốp

– Hai bản cực được nhúng trong dung dịch axít H₂SO₄ có nồng độ thích hợp. Khi đó sẽ xuất hiện một sức điện động E = +1,95 V trên mỗi ngăn của ắc quy. Nếu lấy nguồn E này cung cấp cho tải thì ngay lập tức nguồn E này bị sụt. Như vậy, nguồn E thực chất là nguồn giả trên ắc quy.

– Muốn ắc quy có thể cung cấp nguồn cho phụ tải trong thời gian lâu dài thì nó phải được nạp. Nguồn dùng để nạp cho ắc quy là nguồn điện một chiều. Khi nạp thì sức điện động tăng dần từ +1,95 V đến +2,4 V trên mỗi ngăn. Quá trình tăng chậm khoảng từ 8h đến 10h.

– Khi E = 2,4 V/ngăn thì trên các bản cực xuất hiện các bọt khí, lúc này E tăng nhanh ( E = 2,65 V/ ngăn ) trong khoảng thời gian từ 3 đến 5 phút. Trên bản cực xuất hiện rất nhiều bọt khí gọi là hiện tượng sôi. Lúc này nếu ta lấy E để cấp điện cho phụ tải thì chỉ trong một thời gian ngắn E đã cạn. Vì vậy, ta phải tiếp tục nạp với mục đích cấp nguồn cho phụ tải trong thời gian lâu hơn. Do E thay đổi ít nên trong thời gian nạp này ta chỉ cho I_nạp = 1/2 I_{nạp hiệu dụng} kéo dài từ 2 đến 3h. Khi đó, E = 2,7 V/ngăn và lúc này ắc quy thật sự no.

2.Công nghệ nạp ắc quy

Khi ắc quy đói, mang nguồn điện bên ngoài để nạp cho ắc quy. Xảy ra 2 trường hợp:

• Nguồn nạp rất chênh lệch so với E ban đầu của ắc quy ( E = +1,95 V ). Nếu ta dùng nguồn điện này để nạp thì dòng nạp lớn dễ gây nên cong, vênh bản cực làm cho ắc quy bị phá hỏng.
• Nguồn nạp có trị số gần bằng E ban đầu của ắc quy. Khi được nạp thì E của ắc quy sẽ tăng dần, dòng nạp giảm dần, thời gian nạp sẽ kéo dài. Dòng nạp trong khoảng thời gian này gọi là dòng nạp hiệu dụng ( I_{nạp hiệu dụng} ).

Theo các nhà nghiên cứu chế tạo ắc quy, lúc này nên với thông số: I_{nạp hiệu dụng} = 5 ÷ 10 % so với dung lượng của ắc quy. Khi đó sẽ rút ngắn thời gian nạp đảm bảo độ bền.

Khi E = 2,4 V đến 2,65 V / ngăn, ắc quy đang sôi, nếu vẫn cấp I_{nạp hiệu dụng} như trên thì ắc quy nhanh cạn điện dịch bên trong dẫn đến bản cực nhanh bị ăn mòn, nhiều trường hợp khí thoát không kịp còn bị nổ bình. Theo các nhà nghiên cứu, lúc này nên nạp với dòng nạp bằng 1/ 2 dòng nạp hiệu dụng. Dòng nạp lúc này gọi là dòng nạp no ( I_{nạp no} ), thời gian nạp kéo dài từ 2 đến 3 h.

Để thiết kế bộ nguồn nạp tự động cho ắc quy, ta phải thiết kế các mạch:

• Mạch điều khiển góc mở Tiristo (Thyristor)
• Mạch tự động giữ ổn định I
• Mạch chuyển chế độ từ nấc 1 sang nấc 2
• Mạch tự động nạp khi đói
• Mạch tự động ngắt ra khi no.
• Bài viết tham khảo: máy nạp ắc quy tự động hamus