可充電電池技術(shù)和充電方法

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1、可充電電池技術(shù)和充電方法

2、第1500)this.style.ouseg(this)">圖1半恒流充電(主要用在電動剃刀，數(shù)字無繩和玩具等應(yīng)用中)500)this.style.ouseg(this)">圖2定時(shí)器控制的充電(主要用在筆記本電腦、數(shù)據(jù)終端、無線設(shè)備和蜂窩中)500)this.style.ouseg(this)">圖3-△V截止電流(用在筆記本電腦、數(shù)據(jù)終端、攝錄像機(jī)、無線設(shè)備和蜂窩中)500)this.style.ouseg(this)">圖4　　可充電電池技術(shù)和充電方法

3、第1500)this.style.ouseg(this)">圖1半恒流充電(主要用在電動剃刀，數(shù)字無繩和玩具等

4、應(yīng)用中)500)this.style.ouseg(this)">圖2定時(shí)器控制的充電(主要用在筆記本電腦、數(shù)據(jù)終端、無線設(shè)備和蜂窩中)500)this.style.ouseg(this)">圖3-△V截止電流(用在筆記本電腦、數(shù)據(jù)終端、攝錄像機(jī)、無線設(shè)備和蜂窩中)500)this.style.ouseg(this)">圖4-dT/dt終止充電(應(yīng)用在電動工具和電氣工具中)電池性能測試電池的化學(xué)成分和設(shè)計(jì)一起限定電池所能提供的電流。若沒有限制性能的實(shí)際因素，電池可產(chǎn)生無窮大的電流。限制電池性能的主要因素是化學(xué)成分的反應(yīng)率、電池設(shè)計(jì)和發(fā)生反應(yīng)的區(qū)域。某些電池具有產(chǎn)生大電流的能力。例如，鎳鎘電池所產(chǎn)

5、生的電流大到足以熔化金屬和引起火災(zāi)。其他電池只能產(chǎn)生弱電流。電流中所有化學(xué)和機(jī)械因素的凈效應(yīng)可表示為單一數(shù)學(xué)因數(shù)一等效內(nèi)阻。降低內(nèi)阻可得到較大的電流。沒有一個(gè)電池能永久地儲存能量。不可避免地，電池化學(xué)反應(yīng)能力逐漸下降導(dǎo)致電池儲存電荷減少。電池容量和重量(或尺寸)之比稱之為電池的存儲密度。在給定尺寸和重量的電池中，高存儲密度意味著可儲存更多能量。表1給出個(gè)人計(jì)算機(jī)和蜂窩所用主要化學(xué)電池的額定電壓和存儲密度(用每千克重量的瓦特一小時(shí)或H電池的恒流(CC)和用于鋰離子和鋰聚合物電池的恒流/恒壓(CC/CV)(見圖1-6)。表3列出各種充電方法。鎳鎘電池充電加恒流(0.05C-1C)對NiCd電池充電

6、。某些低成本充電器借助絕對溫度終止充電。雖然簡單、成本較低，但這種充電終止方法是不精確的。較好的方法是用檢測電壓跌落的方法終止充電。-△V方法對于充電速率為0.5C或更高速率的NiCd電池是最有效的。-△V充電終止檢測應(yīng)該與電池溫度測量相結(jié)合，因?yàn)樽冑|(zhì)電池和失配電池可降低△V?？梢杂脵z測溫度增加速率(dT/dt)實(shí)現(xiàn)更精確的滿充檢測，這種充電檢測方法比固定溫度終止方法更好?；赿T/dt和-△V終止組合方法的充電終止方法具有較長的壽命周期，可避免過充電?？焖俪潆娍筛纳瞥潆娦省Ｔ?C效率接近1.1(91%)，而空載電池的充電時(shí)間，1小時(shí)多一點(diǎn)，當(dāng)以0.1C充電時(shí)，效率降到1.4(71%)，充電

7、時(shí)間為14小時(shí)左右。因?yàn)镹iCd電池的電荷接收度接近100%，所以在開始70%充電期間吸收幾乎所有的能量，而電池保持微冷。超快速充電器利用該特點(diǎn)，在幾分鐘內(nèi)把電池充電到70%電平，所加電流等于幾倍的C率，而無熱量產(chǎn)生。達(dá)到70%電平之后，電池以較低速率繼續(xù)充電，直到電池充滿電為止。最后，加0.02~0.1C涓流結(jié)束電池充電。鎳氫電池充電盡管NiMH充電器與NiCd充電器類似，但是，NiMH充電器采用dT/dt方法，這是NiMH電池充電的最好方法。NiMH電池的充電結(jié)束電壓下降比較小，而對小充電率(低于0.5C，這取決于溫度)可以完全無電壓下降。新的NiMH電池在充電周期內(nèi)過早地出現(xiàn)不可*的峰值

8、，這會導(dǎo)致充電器過早結(jié)束充電。此外，用-△V檢測充電結(jié)束能保護(hù)過充電，過充電本身又在電池失效前限制充電/放電的次數(shù)，在所有條件(新或舊，熱或冷，全部或部分放電)下似乎沒有可用的-dV/dt算法能使NiMH電池充電更有效。基于此原因，不能用NiCd充電器為NiMH電池充電，除非它是用dT/dt方法終止充電。因?yàn)镹iMH電池不能吸收過充電，所以，涓流充電必須比NiCd小(0.05C左右)。慢充電NiMH電池比較困難，這是與0.1C-0.3C范圍C率有關(guān)的電壓和溫度分布不能提供足夠精確充滿電狀態(tài)的指示。因此，慢充電器必須依*定時(shí)器來指示何時(shí)充電周期應(yīng)該結(jié)束。所以，為了使NiMH電池充滿電，應(yīng)該施加接

9、近1C(或根據(jù)電池制造商標(biāo)定的C率)的快速充電，同時(shí)監(jiān)控電壓(△V=0)和溫度(dT/dt)來確定何時(shí)充電應(yīng)該結(jié)束。鋰離子和鋰聚合物電池充電其實(shí)，鎳基電池的充電器是限流型的，而鋰離子電池充電器是限制電壓和電流。第1代鋰離子電池充電電壓限制在4.10V/電池。較高的電壓意味著較大的容量，通過增加化學(xué)添加劑實(shí)現(xiàn)了4.20V電池電壓?，F(xiàn)代鋰離子電池一般充電到4.20V(容差±0.05V/電池)。在充電端