快速充电分为恒流充电和脉冲充电两种方法。恒流充电是指使用恒定电流对电池充电，而脉冲充电则先用脉冲电流充电，然后让电池放电，如此循环。脉冲充电的充电电流波形如图所示，充电过程中电池的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍，氢氧化镉还原为镉。脉冲充电时，充电电流波形如图所示，电池的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍，氢氧化镉还原为镉。加入放电脉冲后，气泡离开极板并与负极板上的氧复合，减小了电池的内部压力、温度和内阻。
充电过程中，镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍，氢氧化镉还原为镉。在这个过程中产生的气泡，聚集在极板两边，减小了极板的有效面积，使极板的内阻增大。采用放电去极化措施后，可以提高充电效率，允许大电流快速充电。采用某些快速充电方法时，快速充电终止后，电池并未充足电，需加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C，在补足充电过程中，温度继续上升，当温度超过规定极限时，充电器转入涓流充电状态。
镍镉电池的电量将按C/30到C/50的放电速率减小，为补偿电池因自放电而损失的电量，补足充电结束后，充电器应自动转入涓流充电状态。涓流充电也称为维护充电，根据电池的自放电特性，涓流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接通电源，在维护充电状态下，充电器将以某一充电速率给电池补充电荷，使电池总处于充足电状态。
采用快速充电法时，充电电流为常规充电电流的几十倍。充足电后，如果不及时停止快速充电，电池的温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时，密封电池将打开放气孔，使电解液逸散，造成电解液的粘稠性增大，电池的内阻增大，容量下降。从镍镉电池快速充电特性可以看出，充足电后，电池电压开始下降，温度和内部压力迅速上升，为了保证电池充足电又不过充电，可以采用定时控制、电压控制和温度控制等多种方法。
在电压控制法中，最容易检测的是电池的最高电压。常用的电压控制法有：最高电压（Vmax），从充电特性曲线可以看出，电池电压达到最大值时，电池即充足电。采用电压负增量（-ΔV）和电压零增量（0ΔV）控制法，可以比较准确地判断电池已充足电。在温度控制法中，常用的温度控制方法有：最高温度（Tmax），当电池温度达到45℃时，应立即停止快速充电。温升（ΔT）和温度变化率（ΔT/Δt）控制法，可以消除环境影响，提高检测精度。
为了提高检测精度，应当设法减小热敏电阻非线性的影响。最低温度（Tmin）控制法，当电池温度低于10℃时，采用大电流快速充电会影响电池寿命，充电器应自动转入涓流充电。脉冲充电时，充电电流波形如图所示，电池的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍，氢氧化镉还原为镉。
综上所述，快速充电法需要综合考虑定时控制、电压控制、温度控制等多种方法，以确保电池充足电又不过充电，从而提高充电效率和电池寿命。
下载本文
