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镉镍氢电池的原理及充电方法-

镉镍氢电池的原理及充电方法-
镉镍氢电池的原理及充电方法-

镉镍氢电池的原理及充电方法-

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表示,C为蓄电池的额定容量。例如,用2A电流对1Ah电池充电,充电速率就是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。

蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V,镍氢电池的充电终止电压为1.5V。表1-1 镍镉电池不同放电率时的放电终止电压

放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样,极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。放电终止电压和放电率有关。镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表1-1所列,镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。

镍镉蓄电池的工作原理

镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物,负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉,电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。当环境温度较高时,使用密度为1.17~1.19(15℃时)的氢氧化钠溶液。当环境温度较低时,使用密度为1.19~1.21(15℃时)的氢氧化钾溶液。在-15℃以下时,使用密度为1.25~1.27(15℃时)的氢氧化钾溶液。为兼顾低温性能和荷电保持能力,密封镍镉蓄电池采用密度为1.40(15℃时)的氢氧化钾溶液。为了增加蓄电池的容量和循环寿命,通常在电解液中加入少量的氢氧化锂(大约每升电解液加15~20g)。

镍镉蓄电池充电后,正极板上的活性物质变为氢氧化镍〔NiOOH〕,负极板上的活性物质变为金属镉;镍镉电池放电后,正极板上的活性物质变为氢氧化亚镍,负极板上的活性物质变为氢氧化镉。

1.放电过程中的电化学反应

(1)负极反应

负极上的镉失去两个电子后变成二价镉离子Cd2+,然后立即与溶液中的两个氢氧根离子OH-结合生成氢氧化镉

Cd(OH)2,沉积到负极板上。(2)正极反应

正极板上的活性物质是氢氧化镍(NiOOH)晶体。镍为正三价离子(Ni3+),晶格中每两个镍离子可从外电路获得负极

转移出的两个电子,生成两个二价离子2Ni2+。与此同时,溶液中每两个水分子电离出的两个氢离子进入正极板,与晶格上的两个氧负离子结合,生成两个氢氧根离子,然后与晶格上原有的两个氢氧根离子一起,与两个二价镍离子生成两个氢氧化亚镍晶体。将以上两式相加,即得镍镉蓄电池放

电时的总反应:

2.充电过程中的化学反应

充电时,将蓄电池的正、负极分别与充电机的正极和负极相连,电池内部发生与放电时完全相反的电化学反应,即负极发生还原反应,正极发生氧化反应。

(1)负极反应

充电时负极板上的氢氧化镉,先电离成镉离子和氢氧根离子,然后镉离子从外电路获得电子,生成镉原子附着在极板上,而氢氧根离子进入溶液参与正极反应:

(2) 正极反应

在外电源的作用下,正极板上的氢氧化亚镍晶格中,两个二价镍离子各失去一个电子生成三价镍离子,同时,晶格中两个氢氧根离子各释放出一个氢离子,将氧负离子留在晶格上,释出的氢离子与溶液中的氢氧根离子结合,生成水分子。然后,两个三价镍离子与两个氧负离子和剩下的二个氢氧根离子结合,生成两个氢氧化镍晶体:

将以上两式相加,即得镍镉蓄电池充电时的电化学反应:蓄电池充电终了时,充电电流将使电池内发生分解水的反应,在正、负极板上将分别有大量氧气和氢气析出,其电化学反应如下:从上述电极反应可以看出,氢摒化钠或氢氧化钾

并不直接参与反应,只起导电作用。从电池反应来看,充电过程中生成水分子,放电过程中消耗水分子,因此充、放电过程中电解液浓度变化很小,不能用密度计检测充放电程度。

3. 端电压

充足电后,立即断开充电电路,镍镉蓄电池的电动势可达

1.5V左右,但很快就下降到1.31-1.36V。

镍镉蓄电池的端电压随充放电过程而变化,可用下式表示:U充=E充+I充R内

U放=E放-I放R内

从上式可以看出,充电时,电池的端电压比放电时高,而且充电电流越大,端电压越高;放电电流越大,端电压越低。当镍镉蓄电池以标准放电电流放电时,平均工作电压为1.2V。采用8h率放电时,蓄电池的端电压下降到1.1V后,电池即放完电。

4. 容量和影响容量的主要因素

蓄电池充足电后,在一定放电条件下,放至规定的终止电压时,电池放出的总容量称为电池的额定容量,容量Q用放电电流与放电时间的乘积来表示,表示式如下:

Q=I·t(Ah)

镍镉蓄电池容量与下列因素有关:

① 活性物质的数量;

② 放电率;

③ 电解液。

放电电流直接影响放电终止电压。在规定的放电终止电压下,放电电流越大,蓄电池的容量越小。

使用不同成分的电解液,对蓄电池的容量和寿命有一定的影响。通常,在高温环境下,为了提高电池容量,常在电解液中添加少量氢氧化锂,组成混合溶液。实验证明:每升电解液中加入15~20g含水氢氧化锂,在常温下,容量可提高

4%~5%,在40℃时,容量可提高20%。然而,电解液中锂离子的含量过多,不仅使电解液的电阻增大,还会使残留在正极板上的锂离子(Li+)慢慢渗入晶格内部,对正极的化学变化产生有害影响。

电解液的温度对蓄电池的容量影响较大。这是因为随着电解液温度升高,极板活性物质的化学反应也逐步改善。

电解液中的有害杂质越多,蓄电池的容量越小。主要的有害杂质是碳酸盐和硫酸盐。它们能使电解液的电阻增大,并且低温时容易结晶,堵塞极板微孔,使蓄电池容量显著下降。此外,碳酸根离子还能与负极板作用,生成碳酸镉附着在负极板表面上,从而引起导电不良,使蓄电池内阻增大,容量

下降。

5. 内阻

镍镉蓄电池的内阻与电解液的导电率、极板结构及其面积有关,而电解液的导电率又与密度和温度有关。电池的内阻主要由电解液的电阻决定。氢氧化钾和氢氧化钠溶液的电阻系数随密度而变。18℃时氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液的电阻系数最小。通常镍镉蓄电池的内阻可用下式计算:6. 效率与寿命

在正常使用的条件下,镍镉电池的容量效率ηAh为67%-75%,电能效率ηWh为55%~65%,循环寿命约为2000次。容量效率ηAh和电能效率ηWh计算公式如下:

(U充和U放应取平均电压)

7. 记忆效应

镍镉电池使用过程中,如果电量没有全部放完就开始充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电,充足电后,该电池也只能放出80%的电量,这种现象称为记忆效应。

电池全部放完电后,极板上的结晶体很小。电池部分放电后,氢氧化亚镍没有完全变为氢氧化镍,剩余的氢氧化亚镍将结合在一起,形成较大的结晶体。结晶体变大是镍镉电池产生

记忆效应的主要原因。

镍氢电池的工作原理

镍氢电池和同体积的镍镉电池相比,容量增加一倍,充放电循环寿命也较长,并且无记忆效应。镍氢电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时),负极板的活性物质为H2(放电时)和H2O(充电时),电解液采用30%

的氢氧化钾溶液,充放电时的电化学反应如下:从方程式看出:充电时,负极析出氢气,贮存在容器中,正极由氢氧化亚镍变成氢氧化镍(NiOOH)和H2O;放电时氢气在负极

上被消耗掉,正极由氢氧化镍变成氢氧化亚镍。

过量充电时的电化学反应:

从方程式看出,蓄电池过量充电时,正极板析出氧气,负

极板析出氢气。由于有催化剂的氢电极面积大,而且氢气能够随时扩散到氢电极表面,因此,氢气和氧气能够很容易在蓄电池内部再化合生成水,使容器内的气体压力保持不变,这种再化合的速率很快,可以使蓄电池内部氧气的浓度,不超过千分之几。

从以上各反应式可以看出,镍氢电池的反应与镍镉电池相似,只是负极充放电过程中生成物不同,从后两个反应式可以看出,镍氢电池也可以做成密封型结构。镍氢电池的电解液多采用KOH水溶液,并加入少量的LiOH。隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。为了防止充电过程后期电池内压

过高,电池中装有防爆装置。

电池充电特性

镍镉电池充电特性曲线如图1所示。当恒定电流刚充入放完电的电池时,由于电池内阻产生压降,所以电池电压很快上升(A点)。此后,电池开始接受电荷,电池电压以较低的速率持续上升。在这个范围内(AB之间),电化学反应以一定的速率产生氧气,同时氧气也以同样的速率与氢气化合,因此,电池内部的温度和气体压力都很低。图1 镍镉电池的充电曲线

电池充电过程中,产生的氧气高于复合的氧气时,电池内压力升高。电池内的正常压力*大约为1磅力/英寸2。过充电时,根据充电速率,电池内部压力将很快上升到100磅力/英寸2或者更高。

研究蓄电池的各种充电方法时,镍镉电池内产生的气体是一个重要问题。气泡聚集在极板表面,将减小极板表面参与化学反应的面积并且增加电池的内阻。过充电时,电池内产生的大量气体,如果不能很快复合,电池内部的压力就会显著增加,这样将损伤电池。此外,压力过大时,密封电池将打开放气孔,从而使电解液逸散。若电解液反复通过放气孔逸散,电解液的粘稠性增大,极板间离子的传输变得困难,因此电池的内阻增加,容量下降。

经过一定时间后(C点),电解液中开始产生气泡,这些气

泡聚集在极板表面,使极板的有效面积减小,所以电池的内阻抗增加,电池电压开始较快上升。这是接近充足电的信号。充足电后,充入电池的电流不是转换为电池的贮能,而是在正极板上产生氧气超电位。氧气是由于电解液电解而产生的,不是由于氢氧化镉还原为镉而产生的。在氢氧化钾和水组成的电解液中,氢氧离子变成氧、水和自由电子,反应式为

4OH―→O2↑+2H2O+4e―

虽然电解液产生的氧气能很快在负极板表面的电解液中复合,但是电池的温度仍显著升高。此外由于充电电流用来产生氧气,所以电池内的压力也升高。

由于从大量的氢氧离子中比从很少的氢氧化镉中更容易分

解出氧气,所以电池内的温度急剧上升,这样就使电池电压下降。因此电池电压曲线出现峰值(D点)。

电解液中,氧气的产生和复合是放热反应,电池过充电时(E 点),不停地产生氧气,从而使电池内的温度和压力升高。如果强制排出气体,将引起电解液减少、电池容量下降并损伤电池。若气体不能很快排出,电池将会爆炸。

采用低速率恒流涓流充电时,电池内将产生枝晶。这些枝晶能够通过隔板在极板之间扩散。在扩散较严重的情况下,这

些枝晶会造成电池部分或全部短路。

镍氢电池的充电特性与镍镉电池类似,充电过程中二者的电压、温度曲线如图1-2和图1-3所示。可以看出,充电终止时,镍镉电池电压下降比镍氢电池要大得多。当电池容量达到额定容量的80%以前,镍镉电池的温度缓慢上升,当电池容量达到90%以后,镍镉电池的温度才很快上升。当电池基本充足电时,镍镉/镍氢电池的温度上升率基本相同。充电过程与充电方法

电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。

对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命。因此,这种电池应先用小电流充电,使其满足一定的充电条件,这个阶段称为预充电。

快速充电就是用大电流充电,迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在1C以上,快速充时间由电池容量和充电速率决定。

为了避免过充电,一些充电器采用小电流充电。镍镉电池正常充电时,可以接受C/10或更低的充电速率,这样充电时间要10h以上。采用小电流充电,电池内不会产生过多的气体,电池温度也不会过高。只要电池接到充电器上,低速率恒流充电器就能对电池提供很小的涓流充电电流。电池采用

小电流充电时,电池内产生的热量可以自然散去。

涓流充电器的主要问题是充电速度太慢,例如,容量为1Ah 的电池,采用C/10充电速率时,充电时间要10h以上。此外,电池采用低充电速率反复充电时,还会产生枝晶。大部分涓流充电器中,都没有任何电压或温度反馈控制,因而不能保证电池充足电后,立即关断充电器。

快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电。然后让电池放电,如此循环。电池脉冲的幅值很大、宽度很窄。通常放电脉冲的幅值为充电脉冲的3倍左右。虽然放电脉冲的幅值与电池容量有关,但是,与充电电流幅值的比值保持不变,脉冲充电时,充电电流波形如图1-4所示。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,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大。由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加。

加入放电脉冲后,气泡离开极板并与负极板上的氧复合。这个去极化过程减小了电池的内部压力、温度和内阻。同时,充入电池的大部分电荷都转换为化学能,而不会转变为气体和热量。

充放电脉冲宽度的选择应能保证极板恢复原来的晶体结构,从而消除记忆效应。采用放电去极化措施后,可以提高充电

效率并且允许大电流快速充电。

采用某些快速充电止法时,快速充电终止后,电池并未充足电。为了保证充入100%的电量,还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。在补足充电过程中,温度会继续上升,当温度超过规定的极限时,充电器转入涓流充电状态。

存放时,镍镉电池的电量将按C/30到C/50的放电速率减小,为了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电过程。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,这样可使电池总处于充足电状态。

快速充电终止控制方法

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,从而使电解液逸散,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,电池的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

待多种方法。

(1)定时控制

采用1.25C充电速率时,电池1h可充足;采用2.5C充电速率时,30min可充足。因此,根据电池的容量和充电电流,很容易确定所需的充电时间。这种控制方法最简单,但是由于电池的起始充电状态不完全相同,有的电池充不足,有的电池过充电,因此,只有充电速率小于0.3C时,才允许采

用这种方法。

(2)电压控制

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。充电过程中,当电池电压达到规定值后,应立即停止快速充电。这种控制方法的缺点是:电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率而变,而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别,因此采用这种方法不可能非常准确地判断电池已足充电。

电压负增量(-ΔV)由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关,而且不受环境温度和充电速率等因素影响,因此可以比较准确地判断电池已充足电。这种控制方法的缺点是:电池电压出现负增量后,电池已经过充电,因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后,电池电压要经过较长

时间,才出现负增量,过充电较严重。因此,这种控制方法主要适用于镍镉电池。

电压零增量(0ΔV)镍氢电池充电器中,为了避免等待出现电压负增量的时间过久而损坏电池,通常采用

0ΔV控制法。这种方法的缺点是:充足电以前,电池电压在某一段时间内可能变化很小,从而造成过早地停止快速充电。为此,目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏-0ΔV检测,当电池电压略有降低时,立即停止快速充电。

(3)温度控制

为了避免损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度上升到规定数值后,必须立即停止快速充电。常用的温度控制方法有:

最高温度(Tmax)充电过程中,通常当电池温度达到45℃时,应立即停止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长,温度检测有一定滞后,同时,电池的最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时,充足电后,电池的温度也达不到45℃。

温升(ΔT)为了消除环境影响,可采用温升控制法。当电池的温升达到规定值后,立即停止快速充电。为了实现温升控制,必须用两只热敏电阻,分别检测电池温度和环境

温度。

温度变化率(ΔT/Δt)镍氢和镍镉电池充足电后,电池温度迅速上升,而且上升速率ΔT/Δt基本相同,当电池温度每分钟上升1℃时,应当立即终止快速充电,这种充电控制方法,近年来被普遍采用。应当说明,由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的,因此,为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。

最低温度(Tmin)当电池温度低于10℃时,采用大电流快速充电,会影响电池的寿命。在这种情况下,充电器应自动转入涓流充电,待电池的温度上升到10℃后,再转入快速充电。

(4)综合控制

上述各种控制方法各有优缺点。为了保证在任何情况下,均能准确可靠地控制电池的充电状态,目前快速充电器中通常采用包括定时控制、电压控制和温度控制的综合控制法。

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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。

镍镉镍氢电池的原理及充电方法

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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,

数码相机镍氢电池修复方法

镍氢电池的简单修复方法 随着数码相机的普及,拥有数码相机的人越来越多。但,问题也就来了……不少数码相机要自己购买碱性电池。而实际上,大家都习惯于用镍氢电池。因为可以反复充电使用。但往往会发现,实际上并不像大家心中所想。因为用不了多久,会发现刚刚充好电的镍氢电池拍不了几张照片,相机就会提示:“请更换电池!”无奈只好再花上几十元RMB再去购买新镍氢电池。相信不少用镍氢电池数码相机的朋友们,一定有不能再用的镍氢电池。可你可能也会发现不能用在相机上的镍氢电池,实际上在其他电器上照样可以使用。很多使用5、7号电池的数码相机,在设计时的工作电压都设定为3V或6 V。而两节镍氢电池的电压却只有 2.4V!镍氢电池的主要特点就是内阻小、放电电流大。于是就会用大电流的方法弥补电压的不足来启动相机。因此,相机开机启动时镍氢电池提供的瞬间电流可以达到2A以上。 此时如果旧镍氢电池池的内阻较高则会造成电压瞬时下降.相机的检测电路会誤认为电池电力不足,会造成电池本身的电力不能完成拍摄或无法开机。我曾经有几组镍氢电池已经使用三年多的时间。现在充满电开机,拍上几十张甚至只有十多张,就报“请更换电池”了。若放上一周后再用时还会出现开不了机的情况。可这些电池在其他设备却都能正常使用!经过分析,本人认为旧镍氢电池在长时间使用后或充电方法有问题。内部电极会产生氧化层使电池内阻升高。故该镍氢电池就不再适用于启动电流较大的数码相机了。因此,如何降低电池的内阻,则

是激活镍氢电池的关键。于是,我开始在我的大脑存储器中进行搜索。我想到如果对这些内阻已经升高的镍氢电池进行大电流放电能否激活?(别忘记,我是中学物理老师!)想到就做。无非是弄坏几节电池!于是我开始进行设计。目前市场上多是1800—3000MAH的镍氢电池。一般大家购买的多数是2000—2300MAH的镍氢电池。按此标准,设计如下:取2.4米长、0.3毫米直径的漆包铜线一段,做一个直径1厘米左右的纸筒(最好是空心的,有利于散热)。然后将线绕在纸筒上。留出两头并固定。至此,准备工作完成。(简单吧) 这里要说明一点:按最新的报告,镍氢电池正确的充电应该采用大电流快速充电!传统的慢充只有对电池不利(过充电)!所以请大家一定要买一个有快充的充电器。最好是有充电指示器的。当然,要贵些。但却对电池使用寿命有着直接的决定因素。 修复:一次只能修复一节。直接将相机报告:“请更换电池”的镍氢电池与线圈的两端相接。任其放电。这时的电流可达1.5—2.0A。第一次持续10分钟(注意:线圈发热是正常的,说明正在大电流放电)。然后放入快速充电器里,看能否充得进电。若还充不进,那就再同样方法放一次电,这次时间不要超过8分钟。第三次不要超过5分钟。一般来说,第一次放电后,就可以充进电了。注意:上面数据是2100MAH电池的。若是1000MAH电池,所放电时间请减半。若是3000MAH则增时一半。若经过四次放电还不能在快速充电器里充电。那这个镍氢电池基本上就没用了。本人相机用四节电池。修复前,用慢充器充电。拍不了十

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。

手机充电器电路原理图分析

专门找了几个例子,让大家看看。自己也一边学习。 分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。 不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,

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?电池?暂无评论?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

48伏电瓶车充电器原理图

48伏电瓶车充电器原理图 常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。?第一种是以uc3842驱动场效应管的单 双运放来实现三阶段充电方式。其电原理图和元件参数见图表1 管开关电源,配合LM358 --

?图表1 ?工作原理:220v交流电经T0双向滤波抑制干扰,D1整流为脉动直流,再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极,7 脚为电源正极,6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制,调整 --

R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈,可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器,其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用,以防触电。第三是为uc3842提供工作电源。D4为高频整流管(16A60V)C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管,U3(TL431)为精密基准电压源,配合U2(光耦合器4N35)起到自动调节充电器电压的作用。调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。R27是电流取样电阻(0.1欧姆,5w)改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流(200-300 mA)通电开始时,C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到Q1。第二路经R5,C8,C3,达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1的6脚输出方波脉冲,Q1工作,电流经R25到地。同时T1副线圈产生感应电压,经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7(D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电。第二路经R14,D5,C9,为LM358(双运算放大器,1脚为电源地,8脚为电源正)及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压,经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。正常充电时,R27上端有0.15-0.18V左 --

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

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。

v电动车充电高清电路图与原理详解

v电动车充电高清电路图 与原理详解 Prepared on 22 November 2020

工作原理 220V 交流电经 LF1 双向滤波.VD1-VD4 整流为脉动直流电压,再经 C3 滤波后形成约 300V 的直流电压,300V 直流电压经过启动电阻 R4 为脉宽调制集成电路 IC1 的 7 脚提供启动电压,IC1 的 7 脚得到启动电压后,(7 脚电压高于 14V 时,集成电路开始工作),6 脚输出 PWM 脉冲,驱动电源开关管(场效应管) VT1 工作在开关状态,流通过 VT1 的 S 极-D 极-R7-接地端.此时开关变压器 T1 的 8-9绕产生感应电压,经 VD6,R2 为 IC1 的 7 脚提供稳定的工作电压,4 脚外接振荡阻 R10 和振荡电容C7 决定 IC1 的振荡频率, IC2(TL431)为精密基准压源,IC4(光耦合器 4N35)配合用来稳定充电压,调整 RP1(510 欧半可调电位器)可以细调充电器的电压,LED1 是电源指示灯.接通电源后该指示灯就会发出红色的光。VT1 开始工作后,变压器的次级 6-5 绕组输出的电压经快速恢复二极管 VD60 整流,C18 滤波得到稳定的电压(约 53V).此电压一路经二极管 VD70(该二极管起防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电,另一路经限流电阻 R38,稳压二极管 VZD1,滤波电容 C60,为比较器 IC3(LM358)提供 12V 工作电源,VD12 为 IC3 提供基准压,经 R25,R26,R27 分压后送到 IC3 的 2

脚和 5 脚。 正常充电时,R33 上端有-的电压,此电压经 R10 加到 IC3 的 3 脚,从 1 脚输出高电平。1 脚输出的高电平信号分三路输出,第一路驱动 VT2 导通,散热风扇得开始工作,第二路经过电阻 R34 点亮双色二极管 LED2 中的红色发光二极管,第三路输入到 IC3 的 6 脚,此时 7 脚输出低电平,双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管熄灭,充电器进入恒流充电阶段。当电池压升到左右时,充电器进入恒压充电阶段,流逐渐减小。当充电流减小到 200MA-300MA 时,R33 上端的电压下降,IC3 的 3 脚电压低于 2 脚,1 脚输出低电平,双色发光二极管 LED2 中的红色发光二极管熄灭,三极管 VT2 截止,风扇停止运转,同时 IC3 的 7 脚输出高电平,此高电平一路经过电阻 R35 点亮双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管(指示电已经充满,此时并没有真正充满,实际上还得一两小时才能真正充满),另一路经 R52,VD18,R40,RP2 到达 IC2 的 1 脚,使输出电压降低,充电器进入200MA-300MA 的涓流充电阶段(浮充),改变 RP2 的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折流(200-300MA)。 常见故障 这种类型充电器的常见故障有下面几种情况: 1、高压电路故障:该部分路出现问题的主要现象是指示灯不亮。通常还伴有保险丝烧断,此时应检查整流二极管 VD1-VD4 是否击穿,电容 C3 是否炸裂或者鼓包, VT2 是否击穿, R7,R4 是否开路,此时更换损坏的元件即可排除故障,若经常烧 VT1,且 VT1 不烫手,则应重点检查 R1,C4,VD5 等元器件,若 VT1 烫手,则重点检查开关变压器次级路中的元器件有无短路或者漏电。若红色指示灯闪烁,则故障多数是由 R2 或者 VD6 开路,变压器 T1 线脚虚焊引起。 2、低压电路故障:低压电路中最常见的故障就是电流检测电阻 R33 烧断,此时的故障现象是红灯一直亮,绿灯不亮,输出电压低,电瓶始终充不进电,另外,若 RP2 接触不良或者因振动导致阻值变化(充电器注明不可随车携带就是怕RP2 因振动而改变阻值),就会导致输出电压移。若输出电压偏高,电瓶会过充,严重时会失水-发烫,最终导致充爆,若输出电压偏低,会导致电瓶欠充,缩短其寿命。

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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