正确充电方法有利于延长镍氢电池使用寿命

正确充电方法有利于延长镍氢电池使用寿命

[日期：2010-09-24] 来源：作者：钱志远[字体：大中小]

镍氢电池是镍镉电池的后代产品，各方面性能都优于镍镉电池。镍氢电池采用镍氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为氢氧化钾）作为电解液。额定电压为1.2V，满充电时的最大电压可达1.6V～1.8V。正常放电终止电压为1.0V，实际上可使用到0.9V。重复充电次数大于500次，自放电率20％/月。

镍氢电池的最大放电电流可达3C（放电率C是指一小时放完全部容量的电流值。如5 00mAh电池的C为500mA）。能量重量比60～80Wh／kg，能量体积比远高于镍镉电池，其单节5号电池的最大容量可达2300mAh，为镍镉电池的近四倍多。镍氢电池成本低，无镉污染，温度使用范围广。具有良好的快充电性能，无记忆效应，可以随充随用。故在采用通用电池的设备中，镍氢电池的市场愈来愈大。

但在实用中，人们发现镍氢电池的重复充电次数反而不及镍镉电池多，故有镍氢电池寿命不长之说。其实在理论上，镍氢电池的寿命比镍镉电池略长，但镍氢电池过充电时，对电池的不良影响比镍镉电池要大。

如果长期充电不当就会损伤电池。

目前市场上的几十元钱的镍镉／镍氢电池充电器都过于简单，很容易造成镍氢电池的过充电。而带充电控制芯片的充电器售价高达几百元，使用者不多。

因此，造成镍氢电池不能全面发挥优良性能。

所以，了解镍氢电池的充电机理，正确选购和使用充电器，对延长使用寿命至关重要。

所谓正确的充电，就是要使充电电池的容量100％地发挥出来，而且又不损伤电池。充电不正确有二个结果，容量不能100％地发挥出来，或电池严重受损，在充电过程中异常发热、破裂，甚至起火。

下图是镍氢充电电池充电时的充电电流和电池电压的特性关系。

图中可见在大电流充电时，电压上升到100％后，电池电压不升反降。充电fC控制芯片就能利用电池电压从上升转为下降的特征来结束充电，这种结束充电的判据称为-△V检测。

利用-△V检测结束充电必须恒流充电，因为电流的变动也会引起电池电压的变动。简单的充电器一般为恒压限流充电，充电后期电流越来越小，-△V的检测就变得困难。所以，利用这一特性结束镍氢电池充电时，充电电流必须保持恒定，而且必须用1C以上的大电流充电。

充电电池充满电后，再继续充电，电能变成电池的热能，电池开始发热。

充电IC控制芯片的另一个控制就是利用温度的上升率的增长来结束充电，称为△T／△t检测。一般达2℃／分钟时，充电停止。

△T／△t检测时，也要求充电电流必须保持恒流。而且也是充电电流较大（0.3C以上）时，检测较为正确。当充电电流小或环境温度低、散热很好时，也会无法检出，形成过充电。

这两种正规的检测方法都要求大电流恒流充电。用分立元件构成，控制电路复杂。用I C芯片较方便，但温度传感器还必须外接。关键是充电器的电源部份要求较高，恒定电流较大用简单的变压器整流己不合适，必须用开关电源。故正规的镍氢电池充电器的售价较高。

最为简单的控制方式是用最大时间控制。按充电电流和电池容量及充电效率决定最大充电时间，超过这个时间就无条件停止充电。例如，用0.1C率充电，考虑充电效率，定时在12左右小时所以，定时充电电流必须小于0.3C率，大多数采用0.1C率充电。由于充电电流小，过充电在电池上产生的热量能较快地散发出去，对电池的影响不大。

最大时间控制的充电器安全性能较好，最适宜充足用空的场合采用。对需随用随充的电器不太合适，常会存在不严重的过充电。如果开始充电时能估测出电池的残留量，就可用可变时间充电方法充足。还可在必要时进行人工干预，到达估计时间或手触电池外壳温度明显高于室温时，停止充电。

好了，有了这些基础知识后就能正确选择充电电池和充电器了。如果你喜欢用容量较大的镍氢电池，如1600mAh以上的品种，那么最好还是买一只大电流、带IC控制器的充电器。这不但可以大大缩短充电时间，还能有效地保护较为昂贵的大容量充电电池。

简易型充电器使用方便、小巧易带。但一般都是与镍镉电池通用的品种。为恒压限流型充电，电路非常简单。只在半波整流后，串一只电阻充电。

这种充电方法一开始电流较大，后来电流就被限制在0.1C的小电流上，即50mA上。有的有快充电档，也就100mA，相当500mAh镍镉电池的0.2C充电。好处是，用户即使过充电，对电池的影响也不大。这种充电器充500mAh电池，差不多一个晚上。下班充电，上班使用正合适。

若要充1600mAh的电池就要30～40小时，实用上几乎不可能被充足了。用户也会象对待用手机电池充电那样，有空就充。使这类镍氢电池长期工作在不饱不饿的状态，对寿命和实际最大可用容量都有影响。

所以。选购镍氢电池若没有好鞍，也不必用好马。容量适中即可，核算一下以8～1 2小时能把电池充足为宜，且充电器小于O.3C。顺便提一句，大容量镍氢电池应该较重。如果两节镍氢电池重量差不多，标称容量大的有可能是假货。

镍氢电池的放电也有讲究。由于镍氢电池放电终止电压在1.0V为正常，但在1.O～0.9伏时也还能放电。这时就是过放电，对电池寿命有损。而一般设备，如收音机、随身听、电须刀等等都不具备1.0伏自动终止放电的电路，容易使镍氢电池过放电。在这类设备上使用，用到差不多感觉没电时，就该充电，不能用到完全走不动再充。在数码相机、MP3等内部有电源管理系统的设备上没此问题。

后期放电因内阻增高，电池温度也会上升。而镍氢电池的内阻虽比锂离子电池低几倍，但为镍镉电池内阻的2倍。故镍氢电池后期使用发热会比镍镉电池大。

镍氢电池虽然一开始认为没有记忆效应，但与后来出现的锂离子电池相比，仍有一定的容量下降现象。镍氢电池若长期不用，就会出现休眠现象。

容量大大降低。故对于新买来的或搁置了一段时间没用的镍氢电池，要先以涓流充足电

量（宁过勿缺），然后以0.2C率放电到1.0V，此反复几次，以此激活。结束充电。但这样充电，若开始时电池内有残留量，就会有事实上的过充电。