[转]镍氢充电电池的各种基本知识 原帖连接 bbs.imp3/viewthread.php?tid=31720 1 认识记忆效应电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可重新回复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向。这个最早定义在镍镉电池,镍镉的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应。而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束。因为现代镍镉电池工艺的改进,上述的记忆效应已经大幅度的降低,而另外一种现象替换了这个定义,就是镍基电池的“晶格化”,通常情况,镍镉电池受这两种效应的综合影响,而镍氢电池则只受“晶格化”记忆效应的影响,而且影响较镍镉电池的为小。在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程。操作不当会适得其反。对于镍镉电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节,老外称之为exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到1.0V/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能。对于随身听这种电池需要串联使用的设备,即便是同一型号的电池内阻也不可能完全一样,所以放电时,串连的两节(或多节)电池的放电水平是不一样的。以我的随身听为例,随身听停止工作的电压大约在2v左右,但两节电池的终止电压一节为1.2v,另一节为0.8v。对于长期没有进行exercise的镍镉电池,会因为记忆效应的累计,无法用exercise进行容量回复,这时则需要更深的放电(老外称recondition),这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4V每节的一个过程,需要专业的设备进行。对于镍氢电池,exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应。因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池,几乎用不到recondition这个方法。建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要,而且是有害的,因为电池的使用寿命无谓的减短了。建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的,电流没法控制,容易过放到0V,甚至导致串联电池组的电池极性反转。2 电池需要激活吗回答是电池需要激活,但这不是用户的要做的事。在锂离子电池的生产厂,锂离子电池在出厂以前要经过如下过程:锂离子电池壳灌输电解液、封口、化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是激活过程;分容,就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类,划分电池的等级,进行容量匹配等。这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。我们大家常用的镍镉电池和镍氢电池也是如此化成激活以后才出厂的。其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态,激活以后再封口,这个工序也只可能有电芯生产厂家来完成了。这里存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间有时会很长,短则1个月,长则半年,这个时候,因为电池电极材料会钝化,所以厂家建议初次使用的电池最好进行3~5次完全充放过程,以便消除电极材料的钝化,达到最大容量。在2001年颁布的三个关于镍氢。镍镉和锂离子电池的国标中,其初始容量的检测均有明确规定,对电池可以进行5次深充深放,当有一次符合规定时,试验即可停止。这很好的解释了我说的这个现象。那么称之为“第二次激活”也是可以的,用户初次使用的“新”电池尽量进行几次深充放循环。3 前三次要充12小时吗这个问题是紧扣上面的电池激活问题的,姑且设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象,为了激活电池进行深充深放电循环3次。其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问题。答案是不需要充12小时。早期的镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程,要达到最完美的充饱状态,可能需要5个小时左右,但是也是不需要12个小时的。而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时。对于锂离子电池有人会问,既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小,是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充。电池恒压阶段电流减小对时间的曲线,可以用1/x的函数方式接近于零电流,实际测试时因为锂离子电池本身存在的自放电现象,这个零电流是永远不可能到达的。以600mAh的电池为例,设置截至电流为0.01C(即6mA),它的1C充电时间不超过150分钟,那么设置截至电流为0.001C(即0。6mA),它的充电时间可能为10小时---这个因为仪器精度的问题,已经无法精确获得,但是从0.01C到0.001C获的容量经计算仅为1.7mAh,以多用的7个多小时来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的。何况,还有其它的充电方式,比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到4.2V的限制电压,它根本没有截止最小电流判断阶段,一般150分钟后它就是100%充饱了。许多手机都是用脉冲充电方式的。所谓恒压阶段电流减小其真正的目的就是逐渐减小在电池内阻上因充电电流而产生的附加电 | |
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jackpot 高级会员 传教士 ∙ 发短消息 ∙ 加为好友 ∙ 当前离线 | 3# 大 中 小 发表于 2005-4-23 04:06 只看该作者 人气性感美女手机彩图下载! ZCOM电子杂志订阅器下载 充电电池的相关知识 原帖连接 bbs.imp3/viewthread.php?tid=54240 看来大家对电池真的很不熟悉呀,有必要给大家补补课。 镍氢电池也有记忆效应,只是没镍镉电池明显。记忆效应最不明显的是锂电池。 记忆效应不明显意味着,可以多次充电,甚至每用完就充电而不会有太打的影响。因此使用镍氢电池时,一般可以不考虑放电而直接充电。 当然,从延长使用寿命角度来看,在充放电30-50次左右,可以做一次深度放电,以恢复到最大容量。 放电不是如AUDIOPHONE说的那么简单,接个小灯泡,一直到不亮了就可以。这样做的话往往会过度放电,反而伤害电池。 大家都知道,一节镍氢电池的额定电压是在1.2V,在刚充满电的时候实际是超过这个值的,一般在1.4-1.5V之间。随着使用,电压会逐渐降低,在一般的使用场合,当电压低于1V时,就基本无法使用,例如WALKMAN,CD DISKMAN,MD,MP3,DC等等。你可以自己测试一下“电用完”的电池电压是多少。 但如果使用的场合是低电压,小电流的则会继续放电使用。我们所说的深度放电一般指电压下降到0.85V-0.9V之间。通过低电压,小电流的放电,达到这个值的时候,镍氢电池(也包括镍镉)就能恢复到最大的容量,延长使用寿命。但如果继续放电,一旦低于0.8V就有可能造成对电池不可逆的伤害,反而是影响了电池的寿命。这就是为什么AUDIOPHONE的方法不被推荐的原因,因为你无法控制电压到了一定的值就自动停止。同理,镍镉电池和镍氢电池都不被推荐用于遥控器之类的小电流电器。 对电池深度放电比较好的方法是购买有放电功能的充电器或专门的放电器。最简易的方法是可以用AUDIOPHONE的方法,但一定要经常用表读电压值,一旦到危险区域立刻停止。 如果是串联的话,简单的将上述电压值乘以电池数目就可以了。 再来说一下长期不用的电池保存和恢复方法。注意了,由于镍镉电池和镍氢电池特性不同,所以保存方法叶不同。镍镉电池是要将电用完来保存,所以大家以前买的新镍镉电池是基本没有电的,需要自己来重。一般来讲,采用正确的充电方法,大概需要充放3-5次才能将电池恢复到最佳状态。而镍氢电池要长期保存前,应该充电到80%左右(这个大家自己应该会算),然后再保存。这也是为什么现在买新的镍氢电池回来后多少有点电的原因,因为厂家已经预充电,防止运输周转时间太长,而电池没电受到影响。长期保存的镍氢电池用的时候,先将余电用完,再用正确方法充放2-3次就可以恢复到最佳状态了。(吃完饭了,继续!呵呵 ) 再说说关于充电的问题。其实最难掌握的就是正确充电。 充电从充电电流来分,有快速充电和慢速充电的区别。 从充电方式来看,有恒流充电和脉冲充电的区别。 很多人都有这样的问题,究竟是快充好还是慢充好。 那我们先来看看什么是快充而什么是慢充。 以一节电池的标称容量为1C,在0.1-0.2C的充电电流为慢充,>0.2C的为快充,>0.8C的为超快速充电,<=0.05C的则是涓流充电。以一节1400MAH的镍氢电池为例,充电电流在140MA-280MA之间的为慢速充电,而同样280MA的充电电流,对一节700MAH的电池则就是快充。由此可见,快充还是慢充是个相对的概念,和电池本身的容量有极大的相关。 再回到前一个问题,究竟是快好还是慢好?!其实这也没有固定的答案。很多人都认为慢好,认为快充会伤害电池。快充会伤害电池么?答案是肯定的,但原因并不是很多人所想的“大电流充电伤害电池”。大电流充其量是帮凶,真正的原因是发热,由于大电流而引起的发热。过高的温度对电池寿命有很大的影响。所以说大电流并不可怕,头疼的是怎样来解决发热的问题。 说到这里,就要引入恒流充电和脉冲充电的概念。在慢充时,基本上所有的充电器都采用了恒流的充电方法,这样电路设计比较简单,容易实现。而由于充电电流在慢速范围,并不会引起电池过热的问题。到了用快速电流充电的问题上,再使用恒流方式,无疑无法避免电池过热的问题,因此恒流的方法就被摒弃。取而代之的是脉冲方式,从波形上就可以看出,充电电流的输出不是直线,而是正弦波。波峰时,电流最大,然后马上进入波谷,几乎是没有电流。这样设计的目的是为了让电池有一个恢复时间,从而减少大电流产生的热量,使电池发热控制在一个可接受的水平。现在市场上看到的百余元左右的快速充电器,基本都采用这个方法。而且这类充电器还采用了电压斜率判断法或delta判断法来判断电池是否充满,一旦充满就自动转入涓流充电,以免超过时间后大电流对电池造成伤害。比较有名的例子就是网友们互相推荐的劲牛KN5060充电器。这个充电器在各大电子市场都有,基本可以在65-70间拿下,做工不是很精致,但效果不错,属于性价比很高的产品。 采用脉冲方式来制作快速充电器是不错的解决方法,但对于有些变态的要求,比如1小时快速充电器,这时要采用大于1C的超高速充电电流来进行充电,脉冲法就力不从心了。现在国际上采用的基本都是脉冲法加去极化反应结合的方式。简单的说,就是在脉冲法的基础上, |
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