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镍氢电池充电电压

镍氢电池充电电压
镍氢电池充电电压

镍氢电池充电电压

发表时间:11-09-05

日常使用的1.2V镍氢电池,其充满电压通常为1.4V,放电终止电压是0.9V。

这就意味着,镍氢电池在放电到0.9V时已经不便使用,应该充电了。因此,0.9V既是放电时的终止电压,也可以看作是镍氢电池充电的起始电压。实用中,因为0.9V之后的镍氢电池还有一些小电流存在,所以,有的镍氢电池将起始电压设置为0.8V也是可行的。

镍氢电池充满后的电压在1.4V左右,这可以视为其最高电压,但个体电池也要视具体充电方式而定。

一种情况是以恒压充电,比较老式的充电方式仍然这样设置,一般都是设置为1.4V,但这样的后果有可能是电池到达1.4V可能还没有充饱,在这种情况下,镍氢电池充电终止电压就不是镍氢电池饱和电压。

上述缺陷主要是由充电电流引起的,大电流充电有可能在1.4V时并未满电。从充电曲线上来看,有些以1C充电的镍氢电池容量到达100%的电压可以达到目的1.53V,然后,然后在这一电压下转头向下再恢复到1.4V附近,因此,1.53V成为充电最高电压,镍氢电池充电器往往通过这个特点,把拐点电压出现设置为充电截止时间。

大电流与小电流充电对充电电压的比较是:小电流在较低电压值就可以充满电,而且在满电后的充电仍能缓慢地提升电压,相反,1C以上的大电流在满电状态下继续充电,电压不升反降。所以,在电压达到一定高度(如1.36V)后,采用0.3C左右的小电流充电是较为合理的。

恒流充电法采用了温升速率法作为充电结束的判断依据,比如,在0.3C充电条件下,每分钟温度上升2℃就会停止充电,这时的镍氢充电电压一般都在1.4V左右。

镍氢电池电压

根据镍氢电池所处工作阶段,镍氢电池电压分为:充满电压、额定电压、最低电压,或者说是饱和电压、工作电压、截止电压。

镍氢电池的额定电压是1.2V,这也是镍氢电池正常工作时的平均电压值,通常,合格的镍氢电池工作电压比较平稳,如果是一直在用的话,会表现为以一个比较稳定的频率形成电压下降过程。

镍氢电池截止电压为0.9V,有的镍氢充电电池实际可用到0.8V,电压降到0.8V以下,则说明镍氢电池被过放,电池需要修复,如果电池经过修复(通常用0.2C充电1小时的方法修复)仍然未能达到0.8V说明电池失效。

到达截止电压后应给镍氢电池充电,普通型镍氢电池饱和电压值会因充电电流不同而略有差别,相对小的电流在到达同样电压值时,容量(也就是电量)补偿会多一些,通常,镍氢电池充满电压在1.4V左右。试验中,因电流不同,镍氢电池充满电时的高电压会出现1.5V,低的也有1.38V。

镍氢电池充电电流

11-09-06镍氢电池充电,如果电流不同,充电效果和对电池的影响都会有比较大的区别。

表示充电电流大小的是倍率概念,在数值上等于充电电流与电池容量的比值,计量单位是mA。如标称容量为2000mAh的镍氢电池,如果用1000mA电流充电,充电倍率为0.5C,如果用400mA电流充电,充电倍率为0.2C。

以单体电池为例,通常认为:

镍氢电池充电分小电流、标准电流、大电流三种方式,以0.1~0.3C为标准充电电流,小于0.1C是小电流,大于0.3C是大电流。通常,充电电流不能大于1C。

小电流充电的好处是保护电池,有轻度过充,但对电池无太大影响;不足是充电时间很长;

大电流充电的好处是充电时间短;缺点是持续大电流对电池有损伤,影响使用寿命。

标准充电模式的优点是充电电路简单,充电时间稍长,但这种模式在设计复杂性和照顾电池充电时间上取得了平衡,得到业内的认同。

镍氢电池组在充电模式的选择上,镍氢电池厂家会有自己的物色产品,有的关注于时间,有的则关注满电程度,还有的从安全角度出发设计小电流充电。

镍氢电池充电注意事项

镍氢电池的不正确充电会对电池性能造成严重的负面影响,为更加有效地使用镍氢电池,应在充电时注意以下事项:

1、注意充电的温度,这是所有充电环节中最关键的因素,通常应在镍氢电池生产厂家产品说明书中规定的温度(0~45℃)环境中充电,低于规定温度会使电池内部充电不正常,导致电量恢复性能持续下降。而在高于规定温度的状况下,会出现电池发烫的情况,严重时可能产生漏液,流出淡黄色的液体;

2、对电池恒流充电时,开始尽量避免涓流充电,自始至终用涓流充电模式会影响电池特性,特别是导致以后的大电流放电无法启用。但恒流充电后应该设置涓流充电方式,进行

补充充电,以达到完全激活因子,补充损失电量的目的;

3、单节镍氢电池一使用完最好立即充电,不要先行与其他电池一起充电,因为放完电的镍氢电池放到一定时候容易造成电池过放电,形成极板短路,造成电池永久损坏;

4、对电池充电最好选择能控制充电电流与时间的智能充电器。如果是非智能充电器只有靠自己控制充电时间(因为不设置控制措施的普通充电器极易形成过充)。新电池头三次充电时间一般为:充电时间=(电池容量/充电器充电电流)×1.5,日常使用的镍氢电池充电时间则为:充电时间=(电池容量/充电器充电电流)×1.2,因为头三次要完全激活电池因子,故时间长些;

5、因为普通镍氢电池月自放电率达20~30%,所以,每三个月最好充一次电,意义同上述第3项一样,以免过放的损害;

6、不同品牌、不同容量的电池不能混合充电,充电器与电池充电特性不匹配的也不能混合充电。

镍氢电池第一次充电

镍氢电池出厂后的第一次充电包括两个方面的问题:一是要不要先充电再使用,二是充电多久合适。

一般情况下,新的镍氢电池只含有少量的电量,这是与镍氢电池较高的自放电速率密切相关的,假如镍氢电池出厂时的带电量为40%,在月自放电率高达30%的情况下,一月后的电量仅有10%,再长一些时间,有些电池就会处于放电态(即没有充电的状态),而且,镍氢电池还有一个特点,即,容量越高,其自放电速率也越大,这样,即使出厂时带电量大一些,经过一定时间后的电量仍然很小。因此,新电池使用前必须进行首次充电。

然而,另外一种情况也可以先用后充,2005年开始有低自放电镍氢电池推出市场,国内目前也有一些厂家生产低自放电电池。但是,由于低自放电镍氢电池的结构复杂,造价要比普通型的贵出很多,因而民用市场上的低自放电镍氢电池比例很小。正宗品牌的这种电池如果出厂时间较短(如一个月以内),通常带电量还很足,因为充电电池带电量如果在30%以上都可以正常使用,所以,镍氢电池在第一次充电前可以先使用。

镍氢电池充电一旦开始,就要选择用什么方式充电。通常认为,第一次充电前的镍氢电池电量很小,所以,应以小电流恒流充电方式为宜,大多数用0.1C倍率充电12~14小时,小电流充电对电池没有负面影响,即使有可能出现一点过充电也没有太大关系。同时,也可保证电池在充电电压范围内使电池容量100%的得到恢复。第一次充电也必须充满才能使性能发挥到最佳状态。

镍氢电池放电放电是向外电路输出电流的过程,镍氢电池在放电过程中,伴随

有电压下降和容量减少现象。

考核镍氢电池放电效果的是其输出功率占输入功率的比值,也可以近似地换算成输出容量与输入容量的比值。按照正确方法使用的镍氢电池放完电的总输出功率正常都可以达到输入功率的95%以上,放电效果的差别是因为不同电流和温度下,电池的内、外阻与放电特性

会有一定的区别。

实验显示,镍氢电池放电效率明显受电流和温度影响:

1、镍氢电池具有良好的低温放电特性,在这方面甚至好于锂电池,即使在-20℃环境温度下,采用大电流(以1C放电速率)放电,放出的电量也能达到标称容量的85%以上。在40℃以上的高温环境中容量损失可能会达到5~10%。镍氢电池虽然有良好的低温放电特性,但其工作温度还是在0~40℃之间为宜,毕竟,超出这个温度范围后,电池容量会有不同程

度的降低。

2、按照IEC标准,镍氢电池容量是以标准充放电计算的,在这个标准计算中适用的电

流是0.2C。实际上,以0.2C的小电流放电要比用1C放电的容量多出10%以上。

如果上述两个标准应用的不恰当都会使电池放电时间减少,比如,在上述过低的温度环境下只能放出85%的电量,而电流过大也会使放电效率降低,从而使放电时间缩短。当然,如果电池在正常工作环境下放电时间明显过短,则要检查是不是电池未被充满电,那就是追

溯到镍氢电池充电的问题上了。镍氢电池过放电

电池放完内部储存的电量,电压到达终止电压值后,继续放电就会造成过放电,镍氢电池也

不例外。

镍氢电池过放的出现一是在使用中,如对镍氢电池持续以较大电流放电就会造成这一现象,这与一些使用者把镍氢电池记忆效应看的过于严重有关,以为电量放的越彻底越好,这是一个误解,镍氢电池记忆效应的存在在一个很小的范围内的容量损失不大,而且可以通过周期性的(比如三个月)完全充放电来进行修复,但是电池使用中的长期过放则会破坏电池

结构,使得以后的充电无法进行,相比较而言,过放的这种伤害比记忆效应所造成的部分容量损失对电池的伤害更大。

另一种过放场景出现在储存过程中的自放电,镍氢电池是所有自放电中最大的,每月自放电率可达20~30%,虽然如此巨大,但由于这时电池体内电流很小,因而不会伴随使用过程中过放电可能出现的发热、发烫现象,电池结构可逆容量的破坏总的来说小得多。

从电化学原理上来说,过放电会使电池内压升高,正负极活性物质可逆性受到破坏,即使充电也只能部分恢复,活性物质不可逆使得电池容量明显衰减。因此,预防镍氢电池过放电可以有效提升电池的使用效率。对此,一定要设置好放电终止电压,使镍氢电池在电压下降到0.9V时自动停止放电。

镍氢电池自放电电池不与外电路连接时,由内部自发反应引起的电池容量损失就是电池的自放电,在所有的电池类型中,镍氢电池自放电最大,普通镍氢电池达到30%的自放电率。

影响镍氢电池自放电的因素主要有三个:

1、温度影响:通常情况下,温度越高,自放电越大;反之,温度越低,自放电越小;

2、与电池的带电量有关。通常,镍氢电池充得越满,自放电率也就越高,这里说的是平均值,当较高电池容量降到较低容量时,它与同等较低容量的其他电池自放电率是一样的;

3、存放条件的影响。镍氢电池处在一个导体环境中可能会产生微电流,加快电池的自放电进程,意外原因造成的瞬间大电流通过甚至可能会造成短路。

电池自放电会造成容量损失,这种损失大部分是可逆的,通过充电行为能够得到补充,可怕的是因此导致的过放电,过放电实际是电池处于少量带电或不带电情况下的储存与工作方式,往往会表现为电池低电压或者零电压,从而形成部分容量的不可逆损失。

减小自放电是提高镍氢电池性能的重要内容,针对引起自放电的原因,可以从以下方面着手改善:

1、温度环境:按照IEC规定的规范化的镍氢电池,其储存温度以20±5℃为宜;而其工作温度一般在0~40℃较为理想;

2、电池应带电储存,因为普通镍氢电池的自放电率高达30%,所以尽量使电池在80%的容量下储存,至少要有40%的电量,因为电池在40%容量下的自放电率会小许多。如果容量不够,很容易因为忘记补电而使镍氢电池处于过放当中;

3、存放环境应干净整洁,以防灰尘中含有导体物质而使电池自放电加快。

从机理上讲,自放电大小与正极材料在电解液中的溶解和它受热后的不稳定性,易自我分解有关,所以,镍氢电池自放电是由其结构决定而不可避免的,但控制自放电在可逆的范围内则可以通过使用者的正确使用而达到,除了上述三个方面的改善措施外,要及时充电补充自

放电造成的电量损失,以使自放电不会发生不可逆反应。

市场上有一些低自放电镍氢电池,造价较高,但可以在一年后仍保持80%的容量,因而

充电次数可以显著减少。镍氢电池容量镍氢电池与其他充电电池一样,最重要的性能参数就是容量。通常意义上的电池容量是指在一定的放电条件下,电池放电至截止电压时放出的电量。IEC61436标准规定了镍氢电池在20±5℃环境下,以0.1C充电16个小时后以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额定容量,这种方法以C5表示,即以5小时率放电模式。镍氢电池容量单位:mAh(毫安时)/Ah(安时)。

镍氢电池容量是由其材料和结构决定的。上述IEC标准规定的额定容量只是理论容量,在理论容量已定的情况下,无论采取任何方式都不可能使其超过既有容量。就特定电池而言,随着电池使用时间和放电次数的增加,电池容量不可逆转地逐步下降,对于这种容量下降,无论采取什么方法,都不能达到理论容量。

电池结构相同的镍氢电池具有相同的比容量,比容量是指单位体积或重量的电池所给出的容量,分别称之为重量比容量和体积比容量。这就是同一品牌镍氢电池不同型号之间体积越大则重量也越重,容量也越高的缘故。

例如,某一品牌的5号aa镍氢电池总可以比7号aaa镍氢电池的容量做的更大。市场上有一些号称高容量的电池,其中有真假之别。不同品牌同样型号的镍氢电池中,真正的高容量电池应该表现为总输出功率(电流与电压乘积)比普通电池大许多,之所以如此,是因为高功率电池采用了高分子材料,其电极结构主要由AB2构成,这里的A表示钛和钒元素,B表示锆和镍等,区别在于稀土元素的减少,而普通镍氢电池电极结构由稀土为主要元素的AB5构成。

可见,如果没有高分子材料的加入,电池理论容量是无法提高的,市场上有些并未改性的镍氢电池也自称高容量,其实是以初始容量代替了额定容量。可能的情况是:在电极材料中多了增加初始容量的材料,但却以减少电极稳定用的材料为代价,结果就是,初始容量高的电池经过循环几十次使用之后容量迅速衰竭,而初始容量低的电池依然表现出良好性能。这就是为什么用总输出功率比较进行容量才是科学对比的原因。

在民用市场上,日系镍氢电池容量仍然比国内的高,有一些国内镍氢电池厂的技术也出现比较大的发展,部分电池产品性能可与国际先进水平。就单节镍氢电池而言,常用的5

号镍氢电池容量可以达到1400mAh,最大的可以达到1600mAh,7号镍氢电池普遍可以达到

900mAh。

镍氢电池的应用

镍氢电池应用领域的开拓与镍氢电池技术发展和镍氢电池市场容量的变化结伴而行。

镍氢电池在日美德等国率先进入产业化,早期镍氢电池的用途主要是在笔记本电脑和移动电话领域取代镍镉电池,但从1990年代锂离子电池商品化以来,在此后的十余年时间里,锂离子电池已经取代镍氢电池占领了便携式电子设备市场;在通讯领域里也迫使镍氢电池基本退出。

不过,目前镍氢电池的价格低于锂离子电池,而且安全性能也较锂电池优越。因此,部分笔记本电脑开始重新使用镍氢电池,也因为这两个优势,镍氢电池在电动工具、数码相机、电动车、移动电话中继基地用不间断移动电源等领域也开始部分回归。

在适用性上,镍氢电池低温性能优越,也适于大电流放电,因此常被装配成镍氢电池组用于满足便携式电子设备需求。这方面的应用领域几乎涵盖各行各业。如:便携式打印机、移动工具、数码产品;医疗设备、远程通信设备、液晶电视机;通讯仪器、激光器仪器、仪器仪表以及电动玩具等。

镍氢电池的高能量密度、大功率、无污染等综合特点也使其适用于作为动力电池使用,一些镍氢电池厂以此开发出动力汽车、电动摩托车和电动自行车的镍氢电池用途。这一特点还被延展到军事领域,应用于通信后备电源、空间技术、机器人和潜水艇等。

在中国,镍氢电池获得更快的发展,2006年,我国生产镍氢电池13亿支,超过日本成为第一生产大国,这是因为我国拥有世界70%的稀土储量,而稀土是镍氢电池负极储氢合金的主要原料。在上述的应用领域中,镍氢电池的用途体现在中国市场的主要方向是移动通信、手提电脑、电动工具和汽车用电池组领域。

镍氢电池规格

规格一词用在镍氢电池的意义不同于日常理解的物理形状,而是对某款镍氢电池全部或部分必要性能与特征的说明,这与镍氢电池参数的功能有些接近。从实际运用上来看,一方面,有些参数并不必然反映在电池规格上;另一方面,一些需要用试验语言而非数据描述的性能要求,如耐过放、安全性等要体现在规格设计中,就没有相应的参数表达。规格与参数有个

交集。

一般来说,需要用参数说明的规格要求也是最重要的,这一部分被统称为规格参数。

根据上面的定义,对于镍氢电池规格的说明基本上包括三个方面,而镍氢电池厂家的规格书也是围绕这三个方面的内容展开的。

一、产品类型:即什么产品的规格,就镍氢电池而言,一般会以型号、容量、电压等作为限定词,也有的是从产品应用角度,以用电器具为限定词。这部分通常体现于规格书的开始部分,以《范围》或者《试用范围》作为标题。如以下描述:“该承认书适用于镍氢充电电池及其组合电池。型号H-AAA800mAh(尖头),尺寸:AAA型”。就是一种典型的AAA镍氢电池规格表达方式。

二、规格参数:通常,厂家会将自己认为最重要的参数罗列上去,但对于决定电池性能的参数则是必须罗列的,虽然,在规格参数中也包括尺寸、重量等物理性状,但又已经突破了物理性状的范围,这些必须罗列的规格包括:标称电压、标称容量、内阻、循环寿命、充放电终止电压和充放电最大电流等参数。

三、试验性鉴定:在规格书中表现为对上述规格参数测试条件及测试结果的规定,以及不在上述规格参数之列的其他性能及特征的规定。有些标准及规定可以用参数表示,有些则只能用试验语言进行描述。如,过放不变形,湿度试验与温度试验无漏液,高空跌落时外观与电池性能正常等。

由上可知:镍氢电池规格不仅限于形状大小甚至也不仅限于物理性状,而是客观描述镍氢电池特征与性能的概念,上面三个方面的内容都在《镍氢电池规格书》中得到了体现。

镍氢电池激活

镍氢电池激活分为两种类型:一是新电池容量激活,二是旧电池去内阻激活。

对于新电池的激活论述较多,首先要明确,新电池激活的目的是通过激活电池中的活性因子而激发电池活性。原因在于,镍氢电池的自放电较大,长期中转过程中电量会逐步丧失,从而使电池活性降低,进入休眠状态,如果不进行几次完全的充放电,因为镍氢电池的记忆效应,输出容量是达不到标称容量的。

具体做法上,通常都是进行3次完全充放电,其中,充电模式以0.1C为宜,这是因为电池未激活而带电量少的情况下,大电流充电会造成对电极的伤害。从理论上说,第一次充

电时,如果电池带电量大于40%(厂家一般是按照出厂日期来进行说明的)可以先用后充,反之,小于40%则先充后用。实际应用中,新出品电池都有使用说明,可按厂家指导操作。容量完全达标可能要经过至少3次的完全充放电,有的被要求长达5次,因为第一次充电后可用电量或许只有标称容量的1/3。

在用的旧镍氢电池经过长时间使用后,容量会有下降,同时,影响容量有效输出的还有内部电极产生氧化层使电池内阻升高,容量下降是不可逆的,因而减少电池内阻是激活旧镍氢电池的关键,否则,旧镍氢电池将越来越不能适应启动大电流的用电器具了。

对这种内阻已经升高的镍氢电池使用大电流放电即能激活,实用中通常进行短路试验。在短路中,电流会由小变大,镍氢电池也会慢慢发热,当电池体达到40℃时停止放电,待温度恢复正常,再次短路放电,经过这种循环,直到电池电压降到1.0V时完成短路放电过程。有些内阻不是很大的镍氢电池可能经过一次放电就能正常使用了,因而不需要循环短路。

需要指出的是,激活新旧镍氢电池的目的是不一样的,因而,千万不能把短路实验用于新电池激活。

镍氢电池保养

镍氢电池保养的目的是通过科学方法提高电池总输出功率,以延长电池使用寿命,提高电池使用效率。镍氢电池保养分为三个方面:一是有效使用,二是日常维护,三是正确储存。

一、有效使用:

1、新电池须激活:新电池需要进行3-5次的完全充放电才能激活内部因子,激发电池活性,使电池释放出最多的能量,这种多次的完全充放电行为就是激活;

2、慎选充电器,避免过充,不要混用不匹配的充电器和镍氢电池;

3、严守电池操作规程,杜绝过放;

4、使用长久的镍氢电池也要重新激活,以克服不断增加的内阻;

5、充电和工作时不要混用不同品牌、不同容量的镍氢电池。

二、日常维护:

1、尽量不使电池发生磕碰或者其他硬伤;

2、长时间不用的电池要记得及时补电,因为,镍氢电池的自放电是所有电池中最大的;

3、基于与上述第二条同样的理由,在决定电池准备长期存放之前,应充好电,最好有40~60%的带电量;

4、多加爱惜,勤加擦拭,避免电池锈蚀或腐蚀,延缓电池老化过程。

三、正确储存:

1、储存温度:0~40℃;

2、储存条件:

干净,避免灰尘及导体接触,防止短路;干燥,应按IEC规定的标准,将电池周边的湿度保持在65±20%的范围以内;专区、专柜保管,甚至充电时也最好设置专区,充电专区的意义在于营造一个有效的散热环境。

上述三个阶段的保养并不是完全孤立的,可以多个保养措施并用,只要能够认真实施起来,就可以达到延长电池使用时间,提高镍氢充电电池使用寿命的保养目的。

镍氢电池型号及尺寸

镍氢电池型号是从镍氢电池类别、规格和大小的角度对电池作出说明的概念,它回答了镍氢电池是什么样的问题。

例如,3A镍氢电池包括了三个意思:1、aaa规格型号;2、镍氢电池;3、其公称尺寸为:高度43.5mm,直径10.0mm。

可见,在确定镍氢电池身份后,从感性上对其描述离不开两方面的内容:一是文字内容,二是数字内容。aa镍氢电池也可以说成为五号镍氢电池,二者都是用文字进行描述的,只是一为英文,一为汉语。而公称尺寸就是所谓的数字内容了。

镍氢电池的基本型号有七种,它们分别是根据电池使用的钢壳外径和高度来加以区分的,具体如下:

1、AAA型:43.5mm(高度)*10.0mm(直径)

2、AA型:50.0mm(高度)*14.0mm(直径)

3、A型:50.0mm(高度)*17.0mm(直径)

4、SC型:43.0mm(高度)*23.0mm(直径)

5、C型:50.0mm(高度)*26.0mm(直径)

6、D型:60.0mm(高度)*32.5mm(直径)

7、F型:90.0mm(高度)*32.5mm(直径)

在实际应用中,由于用电器具的不同,镍氢电池被要求制作成不规则型号,这些不规则型号有上千种之多。

例如,2/3AAA镍氢电池的标准尺寸是:高度为43.5×(2/3)=29(mm),直径不变。但这个高度却会因应用的需要而成为30 mm或更高,也可以28 mm或更短,从而形成千差万别的电池形状,不过,有一点是不变的:直径只被允许在一定的公差范围内。

镍氢电池种类

镍氢电池可以根据不同的特性进行分类,除了标准型或者通用型镍氢电池外,从特殊的使用效果来看,既有高倍率型,也有高容量型,还有低温和高温型。一般来说,上述镍氢电池种类放到一块,就构成了镍氢电池的性能分类。

1、标准型:具有镍氢电池的一般标准,这些标准由以下特点组成:(1)、使用寿命应在500~1000次之间,(2)、密封防漏,使镍氢电池成为免维护电池,同时,在使用和储存的正常状态下安全性得到有效保证,(3)、性能稳定,可以在很宽的湿度和温度范围内使用,电池内阻低,大电流放电后仍然有稳定的电压,(4)、适用范围:应急灯、无绳电话、便携电话、遥控器、电子辞典、玩具等,无特殊要求的移动电源几乎都可使用。

2、高容量型(S型):除了具有标准型电池的特点外,由于是选用性能优异的高分子材料构成电池,采取了严格的生产工艺,因而能给用电器具提供较长时间的能量,有些人据此把高容量镍氢电池也称作长寿命电池是不科学的,因为这种电池的主要优势是高容量,虽然可以表现为长的时间寿命和稳定的性能,但从镍氢电池寿命与容量的不同定义出发,还是高容量更能说明其特征,该款电池主要适用于比较耗电的数码相机。

3、高倍率型:这是就其可以承受大倍率电流而言的,通常,高倍率镍氢电池可采用1C 的电流进行充电,电池一个多小时即可充满;在以5C电流放电时,电池的中值电压可以达到1.24V以上,放出的电量仍可达到90%以上。因此,该款电池具有优异的快速充电和大电流放电性能,特别适合大电流放电的用电器具:如电动工具、大型玩具(车仔玩具、遥控飞机)等。

4、低温和高温型:分别具有优异的低温和高温工作性能,它们仅仅是在主电源出现故障时才进行放电,其寿命是由操作条件来表示,而不是普通镍氢电池的循环次数,这些操作条件的首要条件是环境温度,其他有充电电流、放电频率和放电深度。这两种电池主要应用在低温和高温环境下的指示灯、应急灯。

上述分类基于镍氢电池主要性能,同一支电池可以具备两种以上的优异性能,而镍氢电池厂

家可以在用户需求中寻求最佳性能的平衡点。

镍氢电池参数

任何一款镍氢电池应设置规范的参数,在面向市场时部分参数要体现在产品说明书中。通常,镍氢电池参数包括以下内容:

一、决定电池性能的核心参数:

1、标称容量:电池的容量决定于活性物质的数量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越大,容量越高。

2、标称电压:电池刚出厂时正负极之间的电势差是标称电压。单元镍氢电池的标称电压是1.2V,标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定,当环境温度、使用时间、工作状态、剩余电量有变化时,单元电池的输出电压会有变化。

3、电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中,极板的电阻是不

变的,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。

4、镍氢电池充电后,极板的活性物质已达到饱和状态,继续充电电压也不会上升,此时的电压称为称为终止电压,镍氢电池的终止电压为1.4V。

5、放电终止电压是镍氢电池放电时允许的最低电压,在放电终止电压状态下继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电和过放电。如此,则极板上形成的生成物在正常充电时就不易恢复,影响电池的寿命。

6、充放电电流:一定要有最大电流的规定。因为大电流会冲击电池结构的稳定性。

二、表示电池性能的指标:

1、循环寿命:一次完全充放电过程被视为镍氢电池的一个充电周期,电池反复充电就构成了电池的循环寿命。镍氢电池的充电周期是按照IEC标准规定的,通常,镍氢电池寿命应达到500次。

2、比能量:常用的标准是:(1)、能量/重量为30~80wh/kg(瓦特小时/千克);(2)、能量/体积为140~300wh/l(瓦特小时/升)。

三、对电池物理性状描述的参数

1、重量:相同型号的电池中,镍氢电池是最重的。

2、型号:按相关标准命名,如常用的AAA、AA等。

3、外形尺寸:单节电池要标出直径和高度,组合电池通常要用三维数字表示。

4、外部包装及喷码印字。

上述参数有时并不全部出现在产品说明中,但一些重要的参数必须标明,如核心参数部分。

镍氢电池容量测试

镍氢电池的容量测试第一步要解决的是镍氢电池的测试条件,第二步要解决的是测试方法。

镍氢电池容量测试分两种类型:实验室方法和手工方法。实验室方法的要求很严格,需要专门的仪器设备,此外,在条件准备上还要严格遵守IEC规定的温度、湿度环境等,在电池选择上,要用酚酞试验看电池是否有爬碱、漏液现象,正极帽周围是否有发红现象,如果是好的样品电池就要在第一次充电前用0.2C电流放电至1.0V。然后要准备的是精密测试设备。

接下来的测试中有一个关键环节是比表面积测试。比表面积是指单位质量物料所具有的

总面积。在测试方法上,国内外普遍采用BET吸附理论求得镍氢电池BET比表面积。比表面积测量要用智能化测试仪,保证测试结果的一致性,接下来,在比表面积的基础上可以运用数学模型算出电池容量。

现在有专门的电池检测设备,其中运用了BET吸附理论,设备会自动选择最合适的电压和电流,通过一次完全的充放电模式,在放电过程取得的数据基础上计算出电池的真实容量,自动化的电池检测仪在电池测试结束时会将包括电池容量在内的重要参数显示在仪器上。

现实生活中,镍氢电池的普通使用者没有专用设备。手工测试镍氢电池容量的方法比较简单:选择一个稳定的放电电流,一直放电到镍氢电池的终止电压,记录下时间,用电流乘以时间就可以得到电池的实际容量。这种计算的方法有许多人为因素,如时间的误差、终止电压的误差以及放电电流的稳定性都可能对精确结果产生影响。不过,作为一般使用者,能得到这样的结果也就差不多了。

镍氢电池寿命

由于镍镉电池因镉污染问题而退出市场,镍氢电池寿命较长和没有污染的优势使得镍氢电池占据了以前镍镉电池的传统市场,镍氢电池能用多长成为人们关心的问题,而这就是镍氢电池寿命问题。

镍氢电池寿命的定义是:在一定条件下,将镍氢充电电池进行反复充放电,当容量等电池性能降到规定的要求以下时的充放电次数。

这里的“一定条件”是有具体规定的,以电压而言,镍氢电池额定电压为1.2V,正常终止电压为1.0V,实际上可用到0.9V。因为终止电压的弹性,于是,对于镍氢电池寿命的量化就是“容量等电池性能降到规定的要求”,行业内一般都以电量保持80%~70%为标准。

为什么会有镍氢充电电池的寿命问题,这是由两方面原因促成的。其一是内部结构:如电极活性表面积在充放电循环过程中不断减小,产生极化现象;电极上活性物质的脱落或转移;电极材料发生腐蚀;隔膜的老化与损耗;活物质的性能下降等。其二是充放电原因:循环过程中,电极上生成结晶造成电池内部局部短路;不当的充放电方法,如过充和过放,会使电池内部发生一些不可逆过程,引起电池放电容量衰减,影响了镍氢电池寿命。

由于镍氢电池在1.0V~0.9V之间还可以放电。如果各个镍氢电池生产厂家规定不同,那么,就可以在80%~70%的保持电量之间进行选择。所以,当说到镍氢电池寿命的时候一定要说明寿命的特征。比如,一个厂家的镍氢电池寿命写着500次,而另一家则写着800次,如果没有说明充放电后的放电容量降到百分比多少,则很难说800次的循环寿命比500次的好。

影响镍氢电池寿命的除了这些理论因素外,还有一些使用中的问题,这些形成了镍氢电池的使用寿命。比如,自放电的多与少,两节电池共用于同一电器时的电量一致性,平时注意保管,避免硬伤等,一般来说,厂家的使用说明书上都有注意事项,大家按照要求来做就行了。

电池充不进电的原因与解决

市场上主要有两种充电电池镍氢电池和锂离子电池,人们关注的电池充不进电的问题大抵是针对这两种类型的。同一类型和规格的电池又可以通过并联、串联和混联组成不同电芯数目的组合电池,作为一个普遍现象,人们希望了解电池及电池组充不进电的背后原因进而寻求解决之道。

电池充不进电的原因从大的方面来说,可以分为电池自身固有的内部原因和电池实施充电的外部原因。锂离子电池以其更优越的性能正在逐步占领镍氢电池的原有市场,所以,这里以锂电池充电为主进行说明,有区别的地方提到镍氢电池。

电池充不进电的内因有:

1、电池零电压或者组合电池中有零电压电池。电池零电压要么本身就是不合格品,出厂时就没有达到相应的标称容量和电压值,要么属于寿终正寝,因长期使用,容量耗尽,电压降而为零。

考虑到锂电池经过长期搁置,如一年以上,也可能以自放电的形式把电量放尽从而使电压为零,现在的锂电池保护方案在设计上要求电池零电压时也能充进电。因而,对于电池零电压有两种区别:一种是能够充电继续使用的,另一种是以完全没有使用价值的;换句话说,前者容量损失是可逆的,而后者是不可逆的。充不进电的零电压电池如果不幸设计到锂电池组中,就可能通过保护芯片把零电压信号传导到电池组中,从而关断MOSFET,使电池组无法充电。

2、电池组连接错误。这种情况出现的可能性较小,因为充电电池或电池组出厂时一般都要求全检,正规厂家的电池出现这种情况除非是某批电池出厂时没有全检,而恰恰连接错误的电池组就在未检之列。当然,对于非正规厂家出品或者个人组装则另当别论,出现连接错误并不能完全杜绝。相对来说,镍氢电池组全检率低些,这种错误的概率可能会大一点。

3、内部电子元件、保护电路出现异常。这种情况大抵是电池用久后出现的,电子元件的老化、脱落均会导致电池充电出现异常,尤其是集成到保护电路的电子元件出现上述情况后会直接影响到电路的保护功能的发挥,从而不能正确指导充电过程。

充电行为中导致充不进电的外部原因有:

1、充电器与电池不配套,特别是不配套的充电器与锂电池充电电流设计的差异会导致充电时瞬间电流过大,锂电池实施过流保护中止充电。解决这种不配套特别是注意不要把镍氢充电器与锂电充电器混用,有些万能充电器也尽量不要“万能”使用。

2、充电设备故障,无输出电压。出现这种情况,只需要把电池放到另一个同型号的充电器上充电即可。

3、不适宜的充电环境,充电器和充电电池都有自己的工作环境,越过了两者中任何一个限定条件,不论是高温还是低温都会令充电无法进行。

解决电池充不进电问题无外乎诊断和治疗。诊断的秩序是先外因后内因,因为充电方法出现的问题只要改正就行了,而内因则需要专业的电池知识和电池检测设备才能得出正确结论,在自己不能解决的情况下,可以拿到专业的维修网点进行维护。

锂电池并联充电

锂电池并联的目的是为了增加容量,因此,锂电池并联充电也与单节锂电池相比具有不同的设计特点,主要体现在充电电流设计与并联电池的一致性上。

并联锂电池的特点是:电压不变,电池容量相加,内阻减小,可供电时间延长。并联充电的核心内容是并联电流的大小及其作用。根据并联理论,干路电流等于各支路电流之和,因此,已经组合为电池组的n节并联锂电池要达到与单节电池相同的充电效率,充电电流应为n个锂电池电流之和,在欧姆定律:I=U/R的公式下,这个设计是合理的。但是,并联后的电池内阻也会起变化,按照并联内阻公式,两个并联锂电池的总内阻等于两个电池内阻乘积与其内阻相加之和的比值,并联电阻会随着并联电池数量的增加而递减。所以,锂电池并联充电的效率可以在电流小于n个并联锂电池电流之和的基础上实现。

锂电池并联要注意电池的一致性问题,因为,一致性差的并联锂电池会在充电过程中出现充不进电或者过充现象,从而破坏电池结构,影响整组电池的寿命。因此,选用并联电池时应避免将不同品牌、不同容量和不同新旧程度的锂电池混用。对电池一致性的内在要求是:锂电池电芯电压差≤10mV,内阻差≤5mΩ,容量差≤20mA。

事实上,锂电池并联后会有一个充电保护芯片对锂电池进行充电保护,锂电池生产厂家在制作并联锂电池时已经充分考虑了锂电池并联后的变化特点,也是按照上述要求进行电流设计和电芯选择的,所以,使用者需要按照并联锂电池的说明按部就班地进行充电,避免不正确的充电对电池可能造成的损害。

锂电池并联充电

锂电池并联的目的是为了增加容量,因此,锂电池并联充电也与单节锂电池相比具有不同的设计特点,主要体现在充电电流设计与并联电池的一致性上。

并联锂电池的特点是:电压不变,电池容量相加,内阻减小,可供电时间延长。并联充电的核心内容是并联电流的大小及其作用。根据并联理论,干路电流等于各支路电流之和,因此,已经组合为电池组的n节并联锂电池要达到与单节电池相同的充电效率,充电电流应为n个锂电池电流之和,在欧姆定律:I=U/R的公式下,这个设计是合理的。但是,并联后的电池内阻也会起变化,按照并联内阻公式,两个并联锂电池的总内阻等于两个电池内阻乘积与其内阻相加之和的比值,并联电阻会随着并联电池数量的增加而递减。所以,锂电池并联充电的效率可以在电流小于n个并联锂电池电流之和的基础上实现。

锂电池并联要注意电池的一致性问题,因为,一致性差的并联锂电池会在充电过程中出现充不进电或者过充现象,从而破坏电池结构,影响整组电池的寿命。因此,选用并联电池

时应避免将不同品牌、不同容量和不同新旧程度的锂电池混用。对电池一致性的内在要求是:锂电池电芯电压差≤10mV,内阻差≤5mΩ,容量差≤20mA。

事实上,锂电池并联后会有一个充电保护芯片对锂电池进行充电保护,锂电池生产厂家在制作并联锂电池时已经充分考虑了锂电池并联后的变化特点,也是按照上述要求进行电流设计和电芯选择的,所以,使用者需要按照并联锂电池的说明按部就班地进行充电,避免不正确的充电对电池可能造成的损害。

锂电池第一次充电

锂电池第一次充电给人们带来的疑问似乎不少,对此,需要明确的有如下几个常识。

一、充满即可:锂电池第一次使用时不存在“激活”问题,原因在于:锂电池和镍氢电池的充放电特性有非常大的区别,更深层的原因还在于,过充会对锂电池特别是液态锂离子电池造成极大的伤害,因而,充电应按标准时间和标准方法充电,千万不要进行超长充电。

正确的做法是:在锂电池停充后要立即将锂电池与充电器分离。锂电池在充满(暂时性的)后会自动停充,而并不存在“持续”时间很长的涓流充电,这就是锂电池与镍氢电池的不同处。充电器充满指示灯亮后,如果不立即取下的话,由于电池自放电和锂电池保护IC 仍有小电流通过,会使锂电池电压因此而降到可以充电的电压值后重新充电(因为此时充电器未取下),经过又一轮的“充电——电压下降——再充电”,使得锂电池处在无数次的充放电循环过程当中,最终损害锂电池,影响锂电池寿命。

二、新锂电池到手后一般都带有一定的电量,可以立即使用,而不是一定要先充电再使用,从理论和实践来看,锂电池首次充电是采取“用后再充”还是“充后再用”的效果完全一样。这里有一个界限,出厂日期达到半年以上的最好先充电,因为此时电量过低。

三、关机充电与开机充电(实际上也是插充与座充方法形式之别)的选择不必刻意,因为对电池性能的影响是一样的,有些锂电池将充电设计在待机状态下,但这种情况相对较少。

四、就消费电子而言,在用锂电池充电时间一般为2~4个小时,新锂电池首次充电时间可能会长些,因为没有任何的容量损失,结果上也是满电即可,多充也是无用,上面已经说过原因,如果非要说有什么作用的话,也是副作用。

锂电池第一次充电时间往往会被转化为“激活”的概念,有些锂电池说明书中首次使用锂电池进行三次完全充放电的要求貌似激活,真实目的却与镍氢电池消除记忆效应并不一样,这样做主要是为了消除“钝化”,即锂电池在长达3~6个月的中转过程中会产生一些锂结晶,从而影响活性。消除钝化的过程可以在锂电池第一次充电中进行,也可以在正常的工作环境中完成,不必刻意为之。

锂电池最佳充电电流

日常表述中的“锂电池充电电流”是针对锂电池在充电过程中所处快速充电阶段的充电电流而言的,作为一个动态的过程,锂电池最充电电流实际上是分为三个阶段的。

1、预充电时的最佳电流:即当锂电池的初始/空载电压低于预充电阈值时,首先要经过一个预充电阶段,就单个锂离子电池而言,这个阈值一般为3.0V,在此阶段,预充电电流大约为下一个阶段——恒流充电阶段电流的10%左右。

2、恒流充电时的最佳电流:所谓恒流就是电流恒定,电压逐渐升高,此时进入快速充电阶段。大多数的恒流充电电流设定为0.4~0.6C之间,可以理解为0.5C,也就是在不考虑其他因素的情况下,大约两个小时可以充满。之所以选择0.5C,是因为这个电流很好地做到了充电时间与充电安全性的平衡。

3、恒压充电时的充电电流:就单节锂离子电池而言,当电池达到一定电压值时,即进入恒定电压充电,这个电压值一般为4.2V,在此阶段,电压不变,电流减小;这种电流减小是个依次递减过程,大多数的锂电池保护选择0.01C为终止电流,这也就意味着充电过程进入结束状态。一旦充电结束,则充电电流降为零。

锂电池最佳充电电流的核心是恒流充电时的电流设计,这里要强调的是,大多数便捷式锂电池较宜设计为0.5C充电,如,18650锂电池常规容量为1800-2600mAh,可选择1A充电,而倍率型的为1200-1500mAh,0.5C的充电电流就是0.7A。

锂电池最大充电电流严格说是由电池结构决定的,因而,各个锂电池生产厂家对此规定并不一致,有的设定为0.6C,便携式锂电池最高的规定为1C。

当然也不能忽视预充电和恒压充电的电流设计,这两个过程中,如果初始电压不低于预充电阈值3.0V,则不存在预充电过程。总的来说,在恒流充电过程前后有一个事前酝酿和运动休整的过程有利于锂电池的长期使用。

锂电池自放电

锂电池自放电是指电池在开路静置过程中电压下降的现象,在锰酸锂、钴酸锂、三元材料电极中,锂电池自放电现象是不可避免的。

锂离子电池自放电按照容量损失后是否可逆划分为两种:容量损失可逆,指经过再次充电过程容量可以恢复;容量损失不可逆,表示容量不能恢复。影响自放电程度的因素有:阴极和电池的制备过程,电解液的性质与浓度,电池的存放温度和储存时间,其中,对温度的依赖性比较大。

锂离子电池自放电小,且引起的容量损失大部分都可以恢复,下面以锰酸锂为例对这种现象背后的原因进行分析。

从机理上讲,充满电的锂电池自放电是由于电解质的分解反应和锂的初始嵌入反应引起的,前者不可逆,后者可逆。

进一步讲,锂在正极和负极的嵌入与脱嵌之所以能够恢复,是因为两电极都以相同速率进行自放电,从而暗含了容量平衡机理,但长期的自放电之后,两电极的容量平衡会渐被打破,且在此后充电过程中会有锂在碳负极析出的危险,造成容量不可恢复。

自放电快慢可以用锂电池自放电率来表示,不过,这个自放电率是不确定的。在机理上,主要是受电解质溶剂的氧化速率控制的,溶剂氧化主要发生在碳黑表面,低表面积的碳黑可以控制自放电速率,对于锰酸锂电池而言,减小活性物质的表面积,以及延缓溶剂在集流体上的氧化也是很重要的,以上是在锂电池制备过程中造成不同自放电率的根源。

锂电池自放电还有外部因素的影响。一是储存时间的影响,如上所述,时间越长,则锂电池正负极之间的容量平衡就会被逐渐打破并深化,电解质的分解反应也会累积一些不可逆容量损失。因而,储存时间越长,自放电率会越来越大。

锂离子电池的自放电率相对于其他类型电池来说还是微不足道的,这是由锂电池结构所决定的。因此,对于锂电池自放电率的表述一般是以一个月的容量损失来计算的。通常,锂电池在室温条件下的月自放电率为3%,但如果不注意环境则有可能加速,如在55℃以上的高温下自放电率为10%,竟然是室温下的3倍以上,虽然自放电引起的容量大部分可恢复,但这种高温下的自放电率还是惊人的,长期在不适宜的温度环境下,自然会对锂电池的终极寿命产生很大影响。

锂电池充电周期

锂电池充电周期与锂电池寿命有着密切的关系,一个充电周期指的是一次锂电池完全充放电过程,如果进行分解的话,一个充电周期是由一个满充电和一个满放电过程组成。锂电池寿命与其充电周期的完成次数有关,和锂电池充放电次数没有任何关系。

换句话说,锂电池充电周期是锂电池电量的表达式,它意味着电池电量由满到空再由空到满的过程。从现有电池设计中的电压角度来说,单支锂电池从空载4.2V(容量为标称容量)一直使用到2.75V(此时容量为零)再经过一个相反的过程就完成了一个充电周期。在这个过程中,如果电池是在4.2V与2.75V之间的某个电压值时开始充电就不能算作一个充电周期。从容量角度来说,2200mAh锂电池如果是在还有1100mAh容量的时候就开始充电,也不能算作一个充电周期,而只能算作半个周期。但是,按照这种方式,这块锂电池充放电次数(充电周期为500次)就达到1000次。

进一步理解,在数值上,锂电池一个充电周期等于一支满电的锂电池能够输出的总电功,仍以标称2200mAh的新锂电为例,它能够输出的电功是8.14wh,也就是说,充满电的电池足

够以2200mA的电流工作一个小时,这就是完全充放电的含义。

现在设计的锂电池充电周期普遍可以达到500次,这也就是锂电池的寿命。IEC标准规定,锂电池经过500次循环后,带电量应为60%。

在这里,要纠正消费者将“可以充电1000次以上”的宣传作为衡量锂电池寿命尺度的错误认识,诚如上面所说,一次充电行为有可能完成一个充电周期,但也有可能只有半个充电周期,有些锂电池生产厂家可能出于宣传电池性能的考虑,以不严谨的参数来进行这种说明,从而误导了消费者。事实上,锂电池在容量从零到标称容量再从标称容量到零容量的过程才能算作一个充电周期的原则并没有改变。因此,锂电池的寿命可以通过一定的方法进行改善,但总是以充电周期为依据,这使得寿命的改善被限定在有限的范围内。

锂电池放电深度

锂电池放电深度就是指锂电池所放电量与总储存电量(标称容量)的比值。数字越小,就意味着放电越浅,比如,放电深度为80%,就是说放电到剩下20%的容量。放电深度对电池的影响是:放电深度越深,电池寿命越容易缩短;另一个方面就是在放电曲线上的表现,放电越往深度走,电压和电流就越不稳定。

放电深度与电压和电流有密切关系,可以说,表现于电压,作用于电流。

在相同的放电制度下,电压值越小,则表明放电深度越深。实用中,通常用终止电压值来进行对放电深度的控制,具体工作过程是通过保护IC来完成的,当锂电池有可能过度放电时,表现为锂电池电压低于IC过放电压检测点2.75V(有的设置为3.0V),此时,放电保护功能被激活,MOSFET由ON转为OFF截止放电,从而完成对锂电池放电深度的控制。

在锂电池由3.0V(终止电压)至4.2V(开路电压)之间的放电深度对照表中,显示出电流与放电深度的反向关系:电流越大,放电深度越浅。当电池降低到相同电压时,以0.05C 放电的锂电池在3.9V时的带电量为65.6%,而如改用以0.5C放电,锂电池在3.9V时的带电量还有74.9%,这个对比说明:小电流放电更彻底,电流越小,工作时间越长,则到达相同电压下的带电量越少。总之,讨论锂电池放电的任何话题都要考虑放电制度,关键是电流。

由本文开篇可知,当用电器具发出“电量过低”的提示时,最好及时补电,而不是要等到其自动关闭,因为其结果可能就会造成锂电池深度放电,从而通过过放形式造成对锂电池的结构性破坏,影响电池寿命。

新锂电池充电

锂电池广泛应用于各种领域:消费电子、电动工具及至动力车等,所有这些锂电池的工作原理都是一样的,人们最关心的是锂电池寿命问题,而这与锂电池的科学使用,特别是科学充

放电有密切关系,常常被人们提起的一个话题就是新锂电池怎么充电。

这个问题大多数情况是针对便携电子产品用锂电池而言的,要说明新锂电池怎么充电,前提是要明确新锂电池的充电特性:

1、新锂电池激活:锂电池芯在出厂前已经由电芯厂家激活(使用专用的充放电设备进行激活),用户拿到新电池后不需要进行前三次12小时充电激活,只需要按照正常方法充电即可;

2、新锂电池充电方法:锂电池一般有保护板,而保护板由保护IC和功率MOSFET组成,具有自我保护功能,其充电设备(充电器)也是针对性很强的,不管是插充还是座充也都是有保护电路在发挥作用,也就是说,锂电池工作与充电过程设计实施的是程序化操作,用户只需用配套的充电器为电池充电即可。

3、新锂电池充电时间:新锂电池充电时间一般取决于两个因素:一是锂电池的带电量(即剩余容量),二是充电电流。

从充电电流角度来说,科学的测试方法是以0.2C(5小时倍率)充电,不考虑其他因素,从2.75V充电到4.2V需要5个小时。但实用中,厂家在为电池设计充电器时可以更加快速一些,通常为2-4个小时充满;大容量锂电池当然是不一样的,比如,动力锂电池可能真的要10多个小时才能充满。

锂电池带有多少电量与放电深度有关,如80%的放电深度意味着:充电之前锂电池还带有20%的剩余容量。新锂电池也会带有一定的电量,从锂电池生产厂家出来时会有50~60%的电量,由于锂电池自放电很小,所以,这50~60%的电量损耗的较慢,一般情况下,如果电池出厂在3个月以内是可以直接使用而不必充电的,搁置半年以上(从电池出厂时算起)的新锂电池最好先充电再使用,因为要防止过放。3~6个月之间是先充还是先用对锂电池的性能没有大的影响。

从理论上来看,充电时间是容量与电流之比,很显然,在充电电流一定的情况下,新锂电池充电时的带电量大,则需要的充电时间自然要少的多,这很容易理解,因为需要补充的电量小。由于考虑到电池内部阻抗的存在要消耗一些电流,因而实际充电时间会大于上面所说的理论充电时间,根据电池带电量的不同,会在这个基础上存在一个1.1~1.6范围的系数。现实当中,充电时间是由保护IC设置过充电压值来实现的,即一旦充电到4.2V附近,锂电池会自动停止充电,届时,会有指示灯指示。

锂电池保护方案

所有锂电池保护方案都是以锂电池保护板为载体,以保护电路为表现形式的,保护电路通常由保护IC和两个功率MOSFET组成,保护IC负责监控有关参数,MOSFET负责实施电源保护。

在锂电池保护方案设计中,必须达到以下六个目的:

镍氢电池充电器电路图及原理分析

镍氢电池充电器电路图及原理分析 镍氢电池充电器原理图:由LM324组成,用TL431设置电压基准,用S8550作为调整管,把输入电压降压,对电池进电行充电,电路附图所示.其工作原理是: 1.基准电压Vref形成 外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。VD1起保护作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref,根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)/820=2.80(v),这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约 为1.40V)。 2.大电流充电 (1)工作原理 接入电源,电源指示灯LED(VD2)点亮。装入电池(参考图片,实际上是用导线引出到电池盒,电池装在电池盒中),当电池电压低于Vref时,IC1-1输出低电平,VT1导通,输出大电流给电池充电。此时,VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充 电时电池电压约为2.5V),而经VD1后的电压大约5.OV,所以,VT1的发射极-集电极压差远大于0.2V,当充电电流为300mA时,VT1发热比较严重,所以最好用PT=625mW的S8550,或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注:由于LM324低电平驱动能力较小,实测IC1-2,IC1-4输出低电平并不是0V,而是约为0.8V)。 (2)充电的指示 首先看IC1-3的工作情况:其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈,反相端9脚外接电容,并有一负反馈通路,所以,它实际上构成了滞回比较器。刚开始时C2上端没有电压,则IC1-3输出高电平。这个高电平有两个放电通路,一个通路是通过R14反馈到10脚,另一通路是经电阻R15对电容C2充电,当充电的电压高于10脚电压V+ 时,比较器翻转输出低电平;与此同时,由于R14的反馈作用,10脚电压立即下跳到V-,这时,电容C2通过电阻R15放电,当放电的电压小于10脚电压V-时,比较器再次翻转输出高电平,由于R14的反馈作用,10脚电压立即上跳到V+,此后电路一直重复上述过程,因此,IC1-3的输出为频率固定的方波信号。 其次看IC1-4的工作情况:电池电压经R2、R16分压,接IC1-4的12脚,因为R2<

镍氢充电电池正确的使用方法

镍氢电池正确的使用方法: 1、新电池一般经过三到五次充放电循环容量才可达到最高值。 2、原则上采取:充满---用完---充满。 3、电池的正负级保持干净,有利于正常使用和充电。 4、请勿将新旧电池、充电状态不同、容量、种类、品牌不同的电池放在一起充电。 1、充电电池能使用多久?一般能反复充电多少次?答:充电电池使用时间视电池容量和所使用对象的耗电功率而定,在不知道耗电功率的情况下很难估算使用时间。反复充电次数与充电器质量、充电电池质量、充电是否正确有关,理论上充电电池可反复充电1000次,但由于其他原因,一般好质量的充电电池使用700-800次的样子,一般质量的300-500次,不良品或者充电不正确一般在300次以下。 2、会对MP 3、数码相机有损坏吗?答:充电电池的电流是以毫安计算,使用过程中不会对MP3、数码相机产品造成任何损坏。 3、新买的镍氢充电电池需要先充电吗?答:是否需先充视情况而定,最简单的方法就是放进用电器中试一下,如有电就先使用完。新电池头3-5次使用时,最好用慢充充电,并且充电时间可以略微长10%,这样对激活电池有利。 4、如何长时间保存镍氢电池?答:对于想长期不用的镍氢电池,要从电器中取出,然后充满电再存放。方便的话最好每1-2个月使用一次。 5、充电器都是通用的吗?答:基本上都是通用的,但如果你使用的是快充或者极速充的话就请注意(充电电流300MA以上为快充,500MA以上为极速充),这是因为新电池(或者长期未使用的电池)的充电特性曲线和正常使用的电池的充电特性曲线不同,这种不同快充和极速充判断电池是否充满往往会出现失误,经常会出现以下两种现象,一是电池已经充满,但充电器认为电池没有充满而继续充电,会对电池造成部分损坏。二是电池没有充满的时候,快充就认为电池已经充满了,而停止充电了,对电池的激活(到达最大容量)不利,所以快充的说明书上面都说,对新电池的充电可以在充满后仍然充电2-3次就是这个原因。实际使用时我们也可以发现,将用快充充满的新电池,再充电的时候,电池仍然可以充电很长的时间,而用经常使用的电池,再充满后,再充电,一般几十分钟左右充电器就停止充电了,也是这个道理。

镍氢电池特性曲线

目录 1. 充电电压和温度特性 (1) 2. 不同室温环境下的充电曲线 (2) 3. 充电温度与效率曲线 (3) 4. 放电容量与放电电流的关系 (4) 5. 放电容量与环境温度的关系 (5) 6. 电池的存贮特性 (6) 7. 循环次数与容量关系 (7)

镍氢电池特性曲线 大家经常提起镍氢电池的标称容量不够靠谱,哪怕是三洋、松下等品牌电池也是如此。那么,厂家的标称容量又是如何计算出来的呢?原来厂家的测试条件是:用0. 1C恒流充电14-16个小时,然后用0.2C恒流放电至1V。这和汽车厂家的标称油耗正好形成强烈的对比。 下面详细介绍镍氢电池的七个特性曲线。 1.充电电压和温度特性 充电电流越大,温升就越厉害。所以说,哈勃牌牛牛充电器,最好同时充3个以上的电池,把充电电流控制在800mA以下。毕竟,用1.6A超大电流对内阻较大的工包电池进行充电,所冒的风险会成指数比例上升。

2.不同室温环境下的充电曲线 室温越低,充满以后的保持电压越高。记得雷欧伍德做过一个试验,用风扇对充电进行之中的YY牌智能充电器进行强行降温,结果被判为饱和并停止充电。如果换了其他杂牌的充电器,也用风扇去帮助散热,很有可能造成电压超过1.6V以后还继续充下去,轻者损坏电池,重者引起浆爆。

3.充电温度与效率曲线 摄氏27度左右,充电最饱和,充/放电效率最高。

4.放电容量与放电电流的关系 0.2C小电流放电,比1C大电流放电,最终放电容量能多出10%左右。

5.放电容量与环境温度的关系 用1C电流放电,环境温度为摄氏50度时候的放电容量,比环境温度为摄氏0度时候的放电容量,竟然要高出20%左右。

充电常识

常见电池的充放电设置 镍氢电池:充电电流<= 0.25C,放电电流<= 0.5C,放电电压1.0V。 镍铬电池:充电电流<= 0.25C,放电电流<= 0.5C,放电电压0.8V。 3.7V锂电:充电电流<= 0.5C,充电电压= 4.2V,放电 电流<= 0.5C,放电电压2.8V 3.2V铁锂:充电电流<= 1C,充电电压=3.65V,放电 电流<= 1C,放电电压2.5V 12V铅酸:充电电流<= 0.25C,充电电压=14.4V,放电电流<= 0.5C,放电电压10.5V C为放电速率,数值上等于容量,如2000mAh的电池,0.5C=1A 充电电流一般是1/4C,大容量的锂电可以到1C 取决于放电电流。 0.2C内1.0V 1C 内0.9V

2C 内0.8V 用于无线mouse等。个人意见不要低于1.2V 因放电电流太小。远小于0.1C 镍氢用于无线mouse。我都是每个月充电。 ——★1、按照部颁标准:充电电池(包括电瓶等),它的终止放电电压为额定电压的0.9 倍,使用时电池电压低于额定电压的0.9 倍时,就属于过放电了,会损坏电池的。【1.2V镍氢电池的安全放电电压是(1.2V x 0.9)1.08V。】 ——★2、普通收音机一般使用普通的干电池,没有低压保护功能,使用镍氢电池收听,(由于镍氢电池的放电电流较平缓)有可能出现过放电的现象。 ——★3、以使用充电电池为电源的老人跳舞机(兼收音机用)为例:内置的充电电池具有低电压保护功能,当电压降低到额定电压的0.9 倍时,就会停止工作、进入保护状态。

镍氢电池每节的标准电压是1.2V,充电的控制电压为1.42V,最低放电电压1V。比如4.8V镍氢电池是4 节标准电池串联起来的,所以充电控制电压应该是5.68V。最低放电电压4V。9V的太阳能电池为这个镍氢电池组充电,不能直接充,需要接有充满停电的控制电路,否则会过充损坏电池。 电池容量是有条件的,说一个电池有多少容量,必须指明放电条件:电流大小、环境温度、截止电压、连续放电还是间歇放电等。镍氢电池容量一般指常温下,以恒定1C或0.5C或0.2CmAh(电流大小,C是指标称容量值)电流连续放电至1.0V时,电池所放出的容量。一般情况下,镍氢电池完全放电时的截至电压为1.0V,即电压降到1.0V就是完全放电(根据特定要求,截止电压可以是0.9V、0.8V) 每个电池都有内阻,不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池,由于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。电池的内阻很小,我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱。取个简单的例子:一台老式的使用5号电池的数码相机(例如耗电量很大的CANON 210),使

镍镉镍氢电池的原理及充电方法

镍镉/镍氢电池的原理及充电方法 镍镉/镍氢电池的发展 1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发 明了用于电动车的镍铁电池。遗憾的是,由 于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。 后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年,科学家在 镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性 物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947 年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中 ,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应 用范围大大增加。 密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在 工业和消费产品中得到了广泛应用。 随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命 长、成本低的镍氢电池,并且于1978年成功 地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉 带来的污染问题。它的工作电压与镍镉电池 完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。近年来,镍氢电池受到世界各国 的重视,各种新技术层出不穷。镍氢电池刚 问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢 电池。1992年,日本三洋公司每月可生产 200万只镍氢电池。目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际 先进水平。 蓄电池参数 蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。电池的容量通 常用Ah(安时)表示,1Ah就是能在1A的电流 下放电1小时。单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用 的材料和体积决定,因此,通常电池体积越

镍氢充电电池的使用方法

镍氢充电电池的使用方法 1.一般情况下,新的镍氢电池只含有少量的电量,大家购买后要先进行充电然后再使用。但如果电池出厂时间比较短,电量很足,推荐先使用然后再充电。.新买的镍氢电池一般要经过3-4次的充电和使用,性能才能发挥到最佳状态,很多朋友第一次充电碰到的小问题,比方第一次充电后使用时间没有想象的那么多。在3-4次充电和使用后问题就都迎刃而解了。 2.虽然镍氢电池的记忆效应小,仍然推荐大家尽量每次使用完后再充电,并且是一次性充满,不要充一会用一会然后再充。这可是“延年益寿”的重要一点噢。电池充电时,要注意充电器周围的散热,为了避免电量流失等问题发生,保持电池两端的接触点和电池盖子的内部干净,必要时使用柔软、清洁的干布轻擦。 3长时间不用的时候,记得把电池从电池仓中取出,置于干燥的环境中推荐放入电池盒中,可以避免电池短路。长期不用的镍氢电池会在存放几个月后,电池自然进入一种“休眠”状态,电池寿命大大降低。如果镍氢电池已经放置了很长的时候,建议你先用慢充进行充电为宜。、因为:据测试,镍氢电池保存的最佳条件是带电80%左右保存。这是因为镍氢电池的自放电较大(一个月10%-15%左右),如果电池完全放电后再保存,很长时间内不使用,电池的自放电现象就会造成电池的过放电,会损坏电池。不信?那你想一想新买的镍氢充电电池是不是都还有电的,其中就是这个道理。建议:多比较,纠正错误的观点,从正确的方向入手保养电池,否则会事与愿违。 4.对镍氢进行放电。专家建议,尽量不要对镍氢电池进行过放电,过放会导致充电失败,这样做的危害远远大于镍氢电池本身的记忆效应!.万用表自检电池充满与否。一般镍氢电池在充电前,电压在1.2V以下,充满后正常电压在1.4V左右。大家以此判断,也就很容易判断电池的状态了。 5.充电器主要分为快充和慢充。慢充电流小,通常在200mA左右,比如我们常见的充电电流是在160mA左右。她的充电时间长,充电1800mAh的镍氢电池要16个小时左右。时间虽然是慢了些,可是充电会充的很足,并且不伤电池。快充电流通常都在400mA以上,充电时间明显减少很多,3-4个小时就可以搞定,也赢得了大家的喜爱。快充种类很多,价格不一。所以大家也常常有疑问,同是快充,价格为什么相差甚大呢?好的充电器特别是好的快充都带有防过度充电保护功能的,比方我们常见的松下极品充电器BQ390在这方面表现尤为出色,优秀的芯片软件设计能力在对电池充电时,也把快充对电池的伤害降到了最低。 6.矛盾出现:慢充不伤电池但是充电时间太长;快充可以节省时间,但对电池有伤害,即使是目前世面上最好的松下极品充电器BQ390也只能很好的降低伤害程度,但不可完全避免。解决矛盾的方法就是要买一个快充和一个慢充。用快充充一段时间,比方5、10次之后,改用慢充充电一两次。这样就又把电池的性能恢复到最佳状态。电池使用时一般都是电池组,就是4节或6节串联起来,这时候,保持每节电池的平衡就很重要了,否则因为其中的一节电池问题而影响整个电池组的工作。首先要保证电池容量一致,最好选择相同牌子相同型号同时购买的电池。然后,要保持电池内部的电量一致,简单的说,就是电池组的电要么都是满的,要么都是空的。如果有比较多的电池组成若干组电池组,可以试着“精选”一下。具体就是说,将容量、电压等参数相近的电池单体串联成一组电池组,由于条件不足,一般情况下测一下放完点后的电压和冲好电的电压就可以了。 7.高档的NI-MH充电器用的是-DELTAV检测电池电压来判断电池是否充满。电池充电时的电压曲线和放电时有点相似,开始时是比较快的上升,之后缓慢上升,等到充好的时候,电压又开始快速下降,只是下降的幅度不是很大。之前常用的镍镉电池也类似,只是下降的速度和幅度比NI-MH都大。而市场上最多的充电器(比较便宜的那种)常常用的就是衡压充电,

镍氢充电电池使用和保养

镍氢充电电池使用和保养 1.一般情况下,新的镍氢电池只含有少量的电量,大家购买后要先进行充电然 后再使用。但如果电池出厂时间比较短,电量很足,推荐先使用然后再充电。 2.新买的镍氢电池一般要经过3-4次的充电和使用,性能才能发挥到最佳状态,很多朋友第一次充电碰到的小问题,比方第一次充电后拍片数量没有想象的那 么多。在3-4次充电和使用后就都迎刃而解了。 3.虽然镍氢电池的记忆效应小,仍然推荐大家尽量每次使用完后再充电,并且 是一次性充满,不要充一会用一会然后再充。这可是“延年益寿”的重要一点噢。 4.电池充电时,要注意充电器周围的散热,太刻意用什么风扇吹没有什么必要,但要注意的是充电器周围不要放置太多杂物。普通用户在使用电池的过程中, 电池往往没有专用的存放包;用户在替换电池后,会习惯性的把电池随手放好,而不管所放的地方是否干净、潮湿。这样的后果就是电池容易弄脏、触点易与 金属?比如钥匙等接触、容易受潮,而这些都是电池的大敌。建议:用户应该设置一个电池专用放置点,并保持电池的清洁。为了避免电量流失等问题发生,保持电池两端的接触点和电池盖子的内部干净,必要时使用柔软、清洁的干布 轻擦。 5.长时间不用的时候,记得把电池从电池仓中取出,置于干燥的环境中推荐放 入牌电池盒中,可以避免电池短路。 6.长期不用的镍氢电池会在存放几个月后,电池自然进入一种“休眠”状态,电 池寿命大大降低。如果镍氢电池已经放置了很长的时候,建议你先用慢充进行 充电为宜。、因为:据测试,镍氢电池保存的最佳条件是带电80%左右保存。这是因为镍氢电池的自放电较大(一个月10%-15%左右),如果电池完全放 电后再保存,很长时间内不使用,电池的自放电现象就会造成电池的过放电, 会损坏电池。不信?那你想一想新买的镍氢充电电池是不是都还有电的,其中 就是这个道理。建议:多比较,纠正错误的观点,从正确的方向入手保养电池,否则会事与愿违。 7.对镍氢进行放电。专家建议。尽量不要对镍氢电池放电,过放会导致充电失败,这样做的危害远远大于镍氢电池本身的记忆效应! 8.万用表自检电池充满与否。一般镍氢电池在充电前,电压在1.2V以下,充 满后正常电压在1.4V左右。大家以此判断,也就很容易判断电池的状态了。

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA 以内时,应停止充电。 充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。 2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放

镍镉电池镍氢电池的原理及充电方法

镍镉电池镍氢电池的原理及充电方法 发表于81 天前???被围观151 views+ 镍镉/镍氢电池的发展 1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。 后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。 密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。 随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于 1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。 蓄电池参数

镍氢电池充电方案参考

镍氢电池组充电方案参考 方案一、充电电路可以采用恒压串联一个限流电阻给镍氢电池组充电。恒压一般需要根据电路中的直流恒压来选定,但是该电压一定要大于电池充满时的电压。限流电阻的大小可以采用如下示例来计算。 例如:现在需要给一组标称4.8V 300mAh的镍氢电池组充电,假设电路中外加直流恒压为12V,那限流电阻的大小可按如下a、b、c步骤计算:a.由于单颗镍氢电池充满时的电压约为1.45V,如果是4颗一组的镍氢 电池,那充满时电池的电压约为1.45V × 4 = 5.80V。 b.当电池组充满电时,我们希望继续给电池组充电的电流大小不要超过 电池本身标称容量的0.03-0.05倍,这时电池就处于涓流充电状态,也即浮充状态。 c.现在示例电池组的标称容量为300mAh,4颗一组的镍氢电池组,所以 当该4.8V 300mAh电池组充满电时,电池组的电压约为1.45V ×4 = 5.80V,如要继续给电池组充电,那么只能进行涓流充电,(涓流充电电 流范围为大于300× 0.03= 9mA,小于300× 0.05= 15mA),考虑电路中的波动,我们一般选其中值12mA,那么限流电阻的大小R=(外加恒压12V - 电池电压5.80V)÷12mA = 517Ω。即如果采用外加12V 的恒压串联一个517Ω的限流电阻给该 4.8V 300mAh镍氢电池组充电,那么当该电池组充满电时,继续给电池组充电的电流大小自动降到12mA的涓流充电水平。镍氢电池在涓流充电状态下可以连续长期充电,对电池没有损伤。该方案的优点是价格便宜,缺点是电池放完

电后,再充满时需要的时间较长。 方案二、采用充电管理芯片给电池组充电。例如:现在需要给一组标称 4.8V 300mAh的镍氢电池组充电,可以考虑当电池组电压被充到5.6V-5.8V时,充电管理芯片发出指示停止充电;当电池组电压下降到4.7-4.8V,充电管理芯片发出指示启动充电。充电电流的大小建议采用电池标称容量的0.1倍。该方案的优点是电池没电时能较快充满,同时电池也不容易发生过度充电和过度放电。 注意:过度放电容易导致可充电池损坏。因此建议单颗镍氢电池的电压下降到1.0V时(如果是4颗一组的镍氢电池,那就是电池电压下降到4.0V 时)就要关断电路,不要再让电池放电。

镍氢电池首次充电方法介绍-全文

镍氢电池首次充电方法介绍 - 全文 镍氢电池和镍镉电池一样都有记忆效应,但是要远 小于镍镉电池。所以没有必要每次充电都进行放电操作(因 为操作不当会损害电池) ,只需三个月一次完全充放电以缓 25?35% (月),镍镉电池为15?30% (月),锂电池为2 5% (月)。镍氢电池的自放电率为最大,而锂电池与其他两 氢电池和锂电池都不能耐过充电。因此,镍氢电池以定电流 充电的 PICK CUT 控制方式在充电电压达到最高时, 停止继 续充电为最好的充电方式。而锂电池则使用定电流、定电压 方式充电最好,若以镍镉电池的充电器 -DV 控制方式进行充 使用的时间越长。抛开体积和重量的因素,当然容量越高越 也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为 660mAh ,另 个是 605mAh ,那么 660mAh 的就比 605mAh 的好吗。 实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始 容量的东西,而减少了电极稳定用的东西,其结果就是循环 使用几十次以后,容量高的电池迅速容量衰竭,而容量低的 解记忆效应。 2.镍氢电池的自放电率 镍氢电池为 类电池相比放电率极低。 3.镍氢电池的充电方式 电的话对镍氢电池和锂电池会造成使用寿命的影响。 4. 镍氢电池容量越高越好吗 不同型号的电池,容量越高, 好。 但是同样的电池型号,标称容量(比如 600mAh ) 号,

电池却依然坚挺。许多国内的电芯厂家往往以这个方式来获 得高容量的电池。而用户使用半年以后待机时间却是差得 塌糊涂。民用的那些AA 镍氢电池 (就是五号电池) , 般是1400mAh ,却也有标超高容量的 ( 1600mAh ),道理也 是一样。提高容量的代价就是牺牲循环寿命,厂家不在 电池材料的改性上下文章,是不可能真正“提高”电池容量的。 镍氢电池充电方法科学的充电方法可以延长镍氢电池 的使用寿命。①一般情况下,新的镍氢电池只有很少的 电量,购买后要先进行充电然后再使用。但如果电池出 厂时间短,电量很足,推荐先使用再充电。新的镍氢电池般要经过3-4 次的充电和使用,性能才能发挥到最佳状态。 ②镍氢电池的记忆效应虽然小,最好还是每次使用完再充电,并且是一次性充满,不要充一会用一会然后再充。这是“延年益寿”的重要一点。③ 充电的时候,要注意充电器周围的散热。不用的时候要保持电池清洁,尤 其是两端的触点,必 要时使用柔软的干布轻擦。长时间不用的话,要把电池从电个月后,会进入一种“休眠”状态,电池寿命大大降低。如果镍氢电池已经放置了很长时间,建议先用慢充进行充电为宜。 池仓中取出,置于干燥的环境中④镍氢电池在存放几 般镍氢电池在充电前,电压是在1.2V 以下,充满后正常电压在1.4V 左右。以此可以判断电池是否已经充满。 氢电池第一次充电镍氢电池出厂后的第一次充电包括

镍氢电池知识

镍氢电池基本知识及特点简介 一:镍氢电池的特点和二次电池的简介 镍氢电池是以镍氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为氢氧化钾)作为电解液制成的电池。这种电池是早期镍镉电池的替代产品,相对于镍镉电池来说,镍氢电池具有更加引人注目的优势。它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”,这使镍氢电池的使用更加方便,循环使用寿命更加长久。此外,镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。下面列出目前使用的四种可充电池化学反应式。 电池标称电压:1.2V 电池标称电压:1.2V 电池标称电压:3.6V 电池标称电压:2.0V 上述电池中,铅酸电池的电解液为硫酸(H2SO4),镍镉与镍氢电池的电解液均为氢氧化钾(KOH),锂离子电池的电解液则为含有锂盐的有机液体或固态高分子电解质;镍镉与镍氢电池使用相同的正电极,即氧化镍的氢氧化物(NiOOH);镍氢电池的负极为镧系元素(A)与镍(B)形成的储氢材料,有AB5和AB2两种化学物。镍氢电池的充放电反应可视为氢离子(H+)在正、负电极间的来回运动。锂离子电池的正电极材料在上面反应式中以锂钴氧化物(LixCoO2)为例的,事实上,这类材料的发展方兴未艾,包括锂锰、锂镍、锂锡及锂钒等氧化物,而锂离子电池的充放电反应则是锂离子(Li+)在正、负电极间的来回运动。总言之,二次电池均靠氧化还原反应来实现,在充电时将电能储存为化学能,然后在放电时将化学能转换为电能。 二、影响镍氢电池性能的几个因素 影响镍氢电池性能的因素有很多,包括正/负极板的基材,贮氢合金的种类,活性物质的颗粒度,添加剂的类别和数量,以及制作工艺、电解液、隔膜、化成工艺等许多方面。 下面就添加剂(Co)、电解液、隔膜以及化成工艺等对电池性能的影响这几方面进行一下简要的探讨。 1、正极添加CoO对电极性能的影响

充电电池的标识方法

充电电池的标识方法 根据IEC标准镍镉镍氢电池的标识由5部分组成 1. 电池种类KR标识镍镉电池HF表示镍氢电池HR表示型镍氢电池 2. 电池尺寸资料包括圆形电池的直径高度方型电池的高度宽度厚度数值之间用斜杠隔开单位mm 3. 放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内 M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内 H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内 X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作 4. 高温电池符号用T表示 5. 电池连接片表示CF代表无连接片HH表示电池拉状串联连接片用的连接片HB表示电池带并排串联连接用连接片 例如HF18/07/49表示方形镍氢电池宽为18mm,厚度为7mm高度为49mm KRMT33/62HH表示镍镉电池放电倍率在0.5C-3.5之间高温系列单体电池无连接片直径33mm高度为62mm 根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下: 1. 电池标识组成3个字母后跟5个数字圆柱形或6个方形数字 2. 第一个字母表示电池的负极材料I表示有内置电池的锂离子L表示锂金属电极或锂合金电极 3. 第二个字母表示电池的正极材料C基于钴的电极N基于镍的电极M基于锰的电极V基于钒的电极 4. 第三个字母表示电池的形状R表示圆柱形电池L表示方形电池 5. 数字圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度直径的单位为毫米高 度的单位为十分之一毫米直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时两个尺寸之间应加一条斜线

方型电池6个数字分别表示电池的厚度宽度和高度单位毫米三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线三个尺寸中若有任一小于1mm,则在此尺寸前加字母t此尺寸单位为十分之一毫米。 例如: ICR18650表示一个圆柱形二次锂离子电池正极材料为钴其直径约为18mm高约为65mm。 ICR20/1050 ICP083448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm高约为48mm。 ICP08/34/150表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm高约为150mm。 ICPt73448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为0.7mm,宽度约为34mm高约为48mm。

镍氢电池激活与修复

东莞市钜大电子有限公司 镍氢电池激活与修复 笔者:I_know_i_ask 怎样激活镍氢电池 (3) 工具/原料 (3) 步骤/方法 (3) 电池激活认识 (3) 激活具体做法 (4) 旧电池减少内阻是激活的关键 (4) 浅谈内阻升高的电池如何激活 (5) 怎样修复镍氢电池 (5) 工具/原料 (6) 步骤/方法 (6) 第一步把电池脱光光后彻底放电 (6) 第二步打开安全阀 (6) 第三煮电池 (7) 第四步取出电池 (7) 反复重放电 (8) 最后一步:重新定容 (8) 注意事项 (9) 对电池认识 (9) 对电池记忆效应认识 (9)

关于电池工作环境 (10) 关于充电电池存放 (10) 有关充电电池保护 (10) 充电电池充电认识 (10) 关于刚充电后电池认识 (11) 充电电池长期不用如何存放 (11) 对于长期不工作的电池 (12) 预防措施 (12) 笔者申明: (13)

镍氢电池激活分为两种类型:一是新电池容量激活,二是旧电池去内阻激活。镍氢电池常用在数码相机上,镍氢电池电池使用一段时间后,出现容量的衰减,这时候如何修复镍氢电池是一个至关重要的问题。 怎样激活镍氢电池 工具/原料 镍氢电池/充电器 步骤/方法 电池激活认识 对于新电池的激活论述较多,首先要明确,新电池激活的目的是通过激活电池中的活性因子而激发电池活性。原因在于,镍氢电池的自放电较大,长期中转过程中电量会逐步丧失,从而使电池活性降低,

进入休眠状态,如果不进行几次完全的充放电,因为镍氢电池的记忆效应,输出容量是达不到标称容量的。 激活具体做法 通常都是进行3次完全充放电,其中,充电模式以0.1C为宜,这是因为电池未激活而带电量少的情况下,大电流充电会造成对电极的伤害。从理论上说,第一次充电时,如果电池带电量大于40%可以先用后充,反之,小于40%则先充后用。实际应用中,新出品电池都有使用说明,可按厂家指导操作。容量完全达标可能要经过至少3次的完全充放电,有的被要求长达5次,因为第一次充电后可用电量或许只有标称容量的1/3。 旧电池减少内阻是激活的关键 旧的镍氢电池经过长时间使用后,容量会有下降,同时,影响容量有效输出的还有内部电极产生氧化层使电池内阻升高,容量下降是无法逆转的,因而减少电池内阻是激活旧镍氢电池的关键,否则,旧镍氢电池将越来越不能适应大电流的用电器具了。

镍镉-镍氢电池的原理及充电方法

镍镉/镍氢电池的原理及充电方法 一、镍镉/镍氢电池的发展 1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。 后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。 密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。 随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。 二、蓄电池参数 蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。电池的容量 ......1.小时 ..。单元电池内活性物质 ....1A..的电流下放电 ..通常用Ah( ...安时 ..).表示,1Ah ...就是能在 的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此, 通常电池体积越大,容量越高 .............。与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。蓄电池的充电 ...... 电流通常用充电速率 ...C.为蓄电池的额定容量 .........。例如,用2A电流对1Ah电池充电,充电.........C.表示, 速率就是2C;同样地,用2A电流对500mAh电池充电,充电速率就是4C。 电池刚出厂时,正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电 ............. 位和内部电解液的浓度决定。 .............当环境温度、使用时间和工作状态变化时,单元电池的输出电压略 有变化,此外,电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系 .....................。单元镍镉电池的标称电压约为1.3V(但一般认为是1.25V),单元镍氢电池的标称电压为1.25V。 电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中,极板的电阻是不变的,但是,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。

简单充电器电路图

简单充电器电路图 一般电池充电均采用恒流方式,这样只需控制充电时间即可完成对电池的充电。从该电池外观上看,它是镍氢电池,容量为1450毫安时。其标准充电方法是:用电池额定容量的1/10电流即145毫安充电14~16小时。本充电器实测充电电流为170毫安左右,充电时间约为12小时。制作所需的元件有:变压器一个,功率在10W左右,次级绕组的电压在12~15V之间;7812三端稳压集成电路一个;IN4008二极管4个(或1A/200V整流桥一个),2200UF/50V电解电容和0.1UF无极性电容各一个;56欧姆电阻一只(阻值大小可以根据需要自定);可放4节电池的电池盒一个;电路板一块,导线若干。制作说明及注意点:选好元件以后按照电路图组装好电路,仔细检查确保焊接无误。三端稳压集成电路须安装散热片。电阻的功率2W以上,最好选择阻燃电阻。在电路板上安装电阻时要在他周围预留一定的空间,因为电阻也有较大的发热量。充电时间计算:应充入的容量是1450/10*14=2030毫安时充电电流为170毫安时的充电时间为2030/170约为12小时根据实际需要,改变电阻的阻值大小即可在一定范围内改变充电电流,也就控制了充电时间的长短。不过建议在一般情况下不要采用大电流充电,以免影响电池的使用寿命。本充电器给电池充一次电,在笔者的奥林巴斯C-860L上可以拍照200~300张(LCD取景屏常开,偶尔使用闪光灯),使用至今已4个多月,电池工作一直良好。而制作本充电器仅花费十几元,起性价比是极高的,使用效果也非常令人满意。 说明:印刷电路板中J1接电源变压器的副边输出,J2接电池组。板中的D为硅整流桥。

镍氢电池知识大全

镍氢电池知识大全 工作2008-07-23 13:34 阅读529 评论1 字号:大中小 镍氢电池的充电 充电温度 请在0°C至40°C的环境温度下进行电池充电过程。充电过程的环境温度会影响电池的充电效率,所以在10°C至30°C下充电会达到最好的充电效率。 在低于0°C下充电时,电池内的气体吸收反应将不正常,结果导致电池内压升高,这会促使电池排气阀启动释放出碱性气体,最终致使电池性能不断下降。 在高于40°C下充电时,电池充电效率将下降,电池充电不完全会缩短电池工作时间,而且会导致电池漏碱。 电池并联充电 在设计电池需要进行并联充电时要十分小心!在这种情况下,请与我们联系可得到详细的技术支持。 反向充电 严禁对电池进行反向充电! 对电池进行反向充电会引起电池内部气压急剧上升,这会促使电池排气阀启动释放碱性电解液,导致电池性能快速下降,还会出现电池膨胀和电池破裂的现象。 过充电 应避免过充电,反复的过充电会导致电池性能下降。(过充电是指对是已经充満电的电池再继续充电) 快速充电 当对电池进行快速充电时,请使用特定的充电器(或本公司推荐的充电方法),并且按照正确程序进行。 涓流充电(连续充电) 不要对镍氢电池使用涓流充电。但是,在对电池使用快速充电后可以用0.033CmA至

0.05CmA涓流进行补充充电。充电同时要避免用涓流方式过充,这样会损坏电池的特性,应使用计时器来控制充电时间。 注释:'CmA' 在充电和放电过程中,CmA是一个指明电流大小和表示电池额定容量的值,“C”是指电池的额定容量。例如:对额定容量为1500mAh电池的0.033CmA来说,这个值表示1500乖0.033(或1500除以30),即50mA。 电池储存在什么样的条件较好? 根据IEC 标准规定,电池应在温度为20+-5O ° C ,湿度为(65-+20 )% 的条件下储存。一般而言,电池储存温度越高,容量的剩余率越低。反之,也是一样。冰箱温度在0-10O ° C 时储存电池的最好地方,尤其是对一次电池。而二次电池即使储存后损失了容量,但只要重新充放电几次既可恢复。 电池能储存多久? 就理论上讲,电池储存时总有能量损失。电池本身固有的电化学结构决定了电池容量不可避免地要损失,主要是由于自放电造成的。通常自放电大小与正极材料在电解液中的溶解性和它受热后的不稳定性(易自我分解)有关。可充电电池的自放电远比一次电池高。而且电池类型不同,电池每月的自放电率也不一样。一般在10-35% 变动。一次电池的自放电明显要低得多,在室温下每年不超过2% ,储存过程中与自放电伴随的是电池内阻上升,这会造成电池负荷力的降低,而在放电电流较大的情况下,能量的损失变化非常明显,下表列出了正常储存条件下自放电的近似值: 类型自放电碱锰MnO2/Zn 圆形电池2% 锌碳MnO2/Zn 圆形电池〈4% 锂离子锂MnO2 圆形电池和纽扣电池约1% 镍镉/ 镍氢电池〈35% 类型 自放电 碱锰MnO2/Zn 圆形电池 2% 锌碳MnO2/Zn 圆形电池 < 4% 锂离子锂MnO2 圆形电池和纽扣电池 ≈ 10%

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