วิธีการชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

(1) วิธีการชาร์จกระแสคงที่
ในระหว่างกระบวนการชาร์จ กระแสไฟชาร์จจะคงที่ ซึ่งเรียกว่าวิธีการชาร์จด้วยกระแสคงที่ หรือเรียกโดยย่อว่า วิธีการชาร์จด้วยกระแสคงที่ หรือวิธีการชาร์จด้วยกระแสเท่ากัน ในระหว่างกระบวนการชาร์จ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ค่อยๆ เพิ่มขึ้น กระแสไฟในการชาร์จจะค่อยๆ ลดลง เพื่อรักษากระแสไฟชาร์จไม่ให้ลดลงเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะต้องค่อยๆ เพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการชาร์จเพื่อให้กระแสไฟชาร์จคงที่ ซึ่งต้องใช้ระบบอัตโนมัติในระดับสูงสำหรับอุปกรณ์ชาร์จ และอุปกรณ์ชาร์จแบบธรรมดาทั่วไปไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการชาร์จกระแสคงที่ได้ วิธีการชาร์จด้วยกระแสคงที่ ภายใต้กระแสไฟชาร์จสูงสุดที่อนุญาตของแบตเตอรี่ ยิ่งกระแสไฟชาร์จมากเท่าไร เวลาในการชาร์จก็จะสั้นลงเท่านั้น หากพิจารณาเรื่องเวลา การใช้วิธีนี้จะเป็นประโยชน์ แต่หากกระแสการชาร์จยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในระยะหลังของการชาร์จ กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้สำหรับน้ำอิเล็กโทรไลต์ และอิเล็กโทรไลต์จะทำให้เกิดฟองและเดือดมากเกินไป ซึ่งไม่เพียงแต่กินไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดประจุไฟฟ้าจำนวนมากได้ง่ายอีกด้วย สารออกฤทธิ์บนแผ่นอิเล็กโทรดหลุดออกไป ส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้น แผ่นอิเล็กโทรดโค้งงอ ความจุลดลงอย่างรวดเร็ว และเศษเสียก่อนเวลาอันควร ดังนั้นวิธีการชาร์จแบบนี้จึงไม่ค่อยได้ใช้
(2) วิธีการชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่
ในระหว่างกระบวนการชาร์จ แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จจะคงที่ ซึ่งเรียกว่าวิธีการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ หรือเรียกโดยย่อว่า วิธีการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ หรือวิธีการชาร์จแบบไอโซบาริก เนื่องจากการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงระยะต่อมา แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจึงคงที่ ดังนั้นกระแสไฟในการชาร์จจึงค่อนข้างมากในช่วงเริ่มต้นของการชาร์จ ซึ่งเกินค่ากระแสการชาร์จปกติอย่างมาก แต่เมื่อการชาร์จดำเนินไป แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และกระแสการชาร์จจะค่อยๆ ลดลง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่เท่ากับแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ กระแสไฟในการชาร์จจะลดลงเหลือค่าต่ำสุดหรือเป็นศูนย์ จากนี้จะเห็นได้ว่าข้อดีของการใช้วิธีการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่คือสามารถหลีกเลี่ยงกระแสไฟชาร์จที่มากเกินไปในระยะหลังของการชาร์จ ซึ่งอาจทำให้วัสดุออกฤทธิ์หลุดออกไปบนแผ่นอิเล็กโทรดและสูญเสียพลังงานไฟฟ้า แต่ข้อเสียคือเมื่อเริ่มชาร์จ กระแสไฟชาร์จสูงเกินไป และปริมาตรของวัสดุแอคทีฟอิเล็กโทรดเปลี่ยนแปลงและหดตัวเร็วเกินไป ส่งผลต่อความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุแอคทีฟและทำให้หลุดออก ในระยะหลังของการชาร์จ กระแสไฟชาร์จน้อยเกินไป ซึ่งป้องกันไม่ให้สารออกฤทธิ์ที่อยู่ลึกเข้าไปในแผ่นอิเล็กโทรดไม่ให้เกิดปฏิกิริยาการชาร์จ ส่งผลให้การชาร์จไม่เพียงพอในระยะยาวและส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ดังนั้นโดยทั่วไปวิธีการชาร์จแบบนี้จึงเหมาะสำหรับสถานการณ์พิเศษที่ไม่มีอุปกรณ์จ่ายไฟหรืออุปกรณ์ชาร์จค่อนข้างง่าย เช่น การชาร์จแบตเตอรี่ในรถยนต์ การชาร์จแบตเตอรี่เซลล์แห้งขนาดเล็กตั้งแต่ 1 ถึง 5 ใช้วิธีการชาร์จด้วยแรงดันเท่ากัน เมื่อใช้วิธีการชาร์จแบบไอโซบาริกเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟที่ต้องการจะอยู่ที่ประมาณ 2.4-2.8V ต่อหน่วยเซลล์สำหรับแบตเตอรี่ที่เป็นกรด และประมาณ 1.6-2.0V ต่อ หน่วยเซลล์สำหรับแบตเตอรี่อัลคาไลน์
(3) การชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่พร้อมความต้านทานคงที่
วิธีการที่ใช้เพื่อแก้ไขข้อเสียของการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ เชื่อมต่อตัวต้านทานแบบอนุกรมระหว่างแหล่งพลังงานในการชาร์จและแบตเตอรี่ เพื่อให้สามารถปรับกระแสไฟชาร์จเริ่มต้นได้ แต่บางครั้งกระแสไฟชาร์จสูงสุดจะถูกจำกัด ดังนั้นเมื่อกระบวนการชาร์จดำเนินไป แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นในขณะที่กระแสไฟเกือบจะสลายตัวเป็นเส้นตรง บางครั้งมีการใช้ค่าความต้านทานสองค่า ประมาณ 2.4V เพื่อเปลี่ยนจากความต้านทานต่ำไปเป็นความต้านทานสูงเพื่อลดการปล่อยก๊าซ
(4) ขั้นตอนการชาร์จกระแสเท่ากัน
โดยคำนึงถึงคุณลักษณะของวิธีการชาร์จทั้งกระแสคงที่และแรงดันไฟฟ้าคงที่ แบตเตอรี่จะใช้กระแสไฟที่ใหญ่กว่าในระหว่างระยะการชาร์จเริ่มแรก จากนั้นจะเปลี่ยนไปใช้กระแสไฟน้อยลงหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงสลับไปใช้กระแสไฟน้อยลงในระยะหลังของการชาร์จ กำลังชาร์จ วิธีการชาร์จกระแสคงที่ด้วยกระแสต่างกันในระยะที่ต่างกันนี้เรียกว่าวิธีการชาร์จกระแสคงที่ระยะ โดยทั่วไปวิธีการชาร์จกระแสคงที่ขั้นสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหรือหลายขั้นตอน
วิธีการชาร์จกระแสเท่ากันระยะต้องใช้เวลาชาร์จสั้นและได้ผลการชาร์จที่ดี เนื่องจากการใช้การชาร์จด้วยกระแสไฟต่ำในการชาร์จขั้นต่อมา จึงช่วยลดการกัดเซาะของฟองอากาศบนวัสดุแอคทีฟของแผ่นอิเล็กโทรด และลดการหลุดออกจากวัสดุแอคทีฟ วิธีการชาร์จนี้สามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ประหยัดพลังงาน และชาร์จได้ทั่วถึง ดังนั้นจึงเป็นวิธีการชาร์จที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน โดยทั่วไป ระยะแรกของแบตเตอรี่จะชาร์จที่อัตราปัจจุบัน 10 ชั่วโมง และระยะที่สองจะชาร์จที่อัตราปัจจุบัน 20 ชั่วโมง ระยะเวลาการชาร์จในแต่ละขั้นตอน รวมถึงข้อกำหนดและมาตรฐานเฉพาะสำหรับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ จะแตกต่างกันไป
(5) วิธีการชาร์จแบบลอยตัว
วิธีการชาร์จแบตเตอรี่ที่ใช้เป็นระยะๆ หรือเฉพาะระหว่างไฟฟ้ากระแสสลับขัดข้องคือการชาร์จแบบลอยตัว โดยทั่วไปแบตเตอรี่คงที่ที่ใช้ในโอกาสพิเศษบางอย่างจะชาร์จโดยใช้วิธีชาร์จแบบลอยตัว ข้อดีของวิธีการชาร์จแบบลอยตัวส่วนใหญ่อยู่ที่การลดอัตราการวิวัฒนาการของก๊าซในแบตเตอรี่และป้องกันการชาร์จไฟเกิน ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการจ่ายไฟแบบขนานของแบตเตอรี่กับแหล่งจ่ายไฟ DC เมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าใช้กระแสไฟฟ้าสูง แบตเตอรี่จะปล่อยกระแสไฟสูงทันที ซึ่งช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าให้คงที่และรับประกันการใช้พลังงานตามปกติ ของอุปกรณ์ไฟฟ้า ข้อเสียของการชาร์จแบบลอยตัวคือแบตเตอรี่บางก้อนชาร์จไม่สม่ำเสมอและชาร์จน้อยเกินไป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการชาร์จแบบสมดุลเป็นประจำ