关于电池和充电

关于电池和充电

 

7月 13, 2007 on 10:56

 

一、镍镉电池（Nickel-Cadmiun Batteries）的特性

 1．镍镉电池可重复500次以上的充放电，非常的经济；

 2．内阻小，可供大电流的放电，当它放电时电压的变化很小，作为直流电源是一种质量极佳的电池；

 3．因为采用完全密封式，因此不会有电解液漏出的现象，也完全不需要补充电解液；

 4．与其他种类电池相比之下，镍镉电池可耐过充电或放过电，操作简单方便；

 5．长时间的放置下也不会使性能劣化，当十分充完电后即可恢复原来的特性；

 6．可使用在很广的温度范围内；

 7．因为它采用金属容器而作成，有机械性的坚固；

 8．镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成，有非常优良的品质性赖性。
二、镍镉电池放电特性

1．放电电压依据其放电电流多少有些差异，大体上是1.2V左右；

2．电池的容量以Ah,mAh的单位来表示；

 3．当放电达到放电终了的极限时称之为”放电终止电压”，镍镉电池的放电终止电压为1.0V/cell；

4．使用温度范围在-20℃~60℃，在此范围内可进行放电。
三、保存上的注意事项

1．可在-30℃~50℃的温度范围之间内保存，但如果是长时间放置的情形下，请在35℃以下保存；

2．充电状态或者是放电状态的保存都是可能的，但是比较之下放电状态可使容量较早回复并且较易被激活；

3．当电池在长时间的放置后，使用前必须十分地充电后再使用。
四、镍镉电池的记忆效应（memory effect）

 当镍镉电池重复经过几次维持在低容量的放充后，如果必须做一个较大量的放电时电池会无法作用，这种情形我们称为”记忆效应”。记忆效应可能是镍镉电池中最容易被误解的问题。放电终止电压被设定较高的录像机，随着使用的电压变低，表面上看起来似乎随着降低，但是放电电压的低下是可以由1～2次的完全放电而解决这一现象。建议十次充电后进行一次放电，以防止建议效应。
锂电池
一、锂电池（Lithium Ion Battery）的特性：

1．拥有高能量密度，与高容量镍镉电池相比其体积能量为1.5倍，重量能量密度为2倍；

2．高电压，平均使用电压为3.6V，是镍镉电池、镍氢电池的3倍（镍镉、镍氢电池电压为1.2V）；

3．使用电压平坦并且高容量；

4．负荷特性，2C放电为可能；

5．广泛的使用温度 －20℃～60℃ 6．优秀的充放电寿命，经过500次放电后其容量至少还有70％以上。
镍氢电池与锂电池的差异:
一、重量方面

以每一个单元电池的电压来看，镍氢与镍镉都是1.2V，而锂电池确 为3.6V，锂电池的电压是其他两者的3倍。并且同型电池的重量锂电池与镍镉电池几乎相等，而镍镍氢电池却比较重。可知，每一个电池本身重量不同，但锂电池因3.6V高电压，在输出同等电压的情况下使的单个电池组合时数目可减少3分之1而使成型后的电池重量和体积减小。
二、记忆效应

镍氢电池与镍镉电池相同都有记忆效应。因此，定期的放电管理也是必需的。这种定期放电管理属于模糊状态下被处理，甚至也有些在不正确的知识下进行放电（每次放电或者使用几次后进行放电都因公司的不同而有所差异）这种烦琐的放电管理在使用镍氢电池时是无法避免的。相对的锂电池而言因为完全没有记忆效应，在使用上非常方便简单。它完全不必理会残余电压多少，直接可进行充电，充电时间自然可以缩短。
三、自放电率

镍镉电池为15～30％（月）。镍氢电池为25～35％（月），锂电池为2～5％（月）。以上镍氢电池的自放电率为最大，而锂电池的特长与其他两类电池相比放电率极低。
四、充电方式

镍氢电池及锂电池无法耐过充电。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控制方式进行充电的话对镍氢电池和锂电池。
下面列出一些常见的关于充电器的问题。我们仅讨论最常用的镍氢电池和镍镉电池充电器，不包括最新的铅酸电池和锂离子电池充电器。
一、 疾速充电器和快速充电器的区别是什么？
这两者的比较实际上是没有任何意义的。在电池行业内，对这两种充电器没有明确的界定。因此制造商们也经常把它们弄混。有一个问题就是，充满一节电池的时间依赖于被充电的电池的容量。一个需花1小时充满1节标准容量的AAA镍镉电池（180 mAh）充电器，可能需要8小时才能充满1节高容量的镍氢电池（1500 mAh）。最好的办法是忽略这些差异，粗略地计算一下充电器充满电池所需的时间。
二、每次要花多长时间才能把电池充满？

我们可以很容易计算出充电器所花的时间。用电池的容量，简单地除以充电器的充电效率，然后增加20%作为无效工作时间。举个例子，使用一个充电率为500mA的充电器大约需4小时才能充满一节有1600mAh的电池，计算式子为1600 mAh/500 mA ×120%。这个例子也许偶然适用于疾速充电器对标准5号镍氢电池充电的情况。记住，如果一节电池只是部分放电，显然，我们只需要花更少的时间就能够把它充满电。如果你觉得这个太复杂了，可以使用我们特别的电池充电时间计算器：http://www./documents/Charge_time_calculator.htm。你只需要输入上面连续的两个值就行了。然后按Calculate（计算），结果就会立即在hours（小时）前的窗口中出现。
三、使用充电器会对电池有损害吗（会减少电池寿命或降低电池使用效果）
是的。最常见的充电失败就是充电时间过长，俗称过度充电。有一种充电器特别容易导致过度充电，通常充5小时以上（有的是8小时）电池就会报废，这种充电器就是所谓的”疾速充电器”。这种充电器的问题就是，没有一个充电控制装置。大部分疾速充电器通常设计非常简单，它们一般以最大速率充电，充电时间也比较固定，通常是5或8小时就充满了。然后，你就应该把它们关掉，或者转向特慢的涓流充电速率。如果你正确的使用充电器，它通常对电池的损害不大。如果没有正确的使用，充电器通常会以两种方式缩短电池的寿命。首先，设想把完全充电后和部分充电后的电池放进充电器内。但是充电器并不知道电池内有电。因此它还是对电池进行完全充电。我们很少见到把部分充电后的电池放进充电器内的，因为这很容易混淆电池，不经意间就把充满电后的电池放进充电器内了。如果你多次对充满电后的电池充电，它的性能就会慢慢降低。另外，通常情况下，充电周期不稳定，很容易被打断。我们通常把充电器拔开，看看电池的热度如何。然后，再把充电器插回去。不幸的是，这通常会导致重新开始完整的充电周期，前面的充电周期已经完成了。这也常会降低电池寿命。为了避免这些问题，我们可以使用一个智能充电器，它有微处理器控制。智能充电器通常会决定什么时候电池充满了电，然后根据设计的不同，完全关掉充电器或转向涓流充电。
四、什么是涓流充电（使蓄电池缓慢而连续充电的装备）
理论上说，涓流充电是指一种充电速率高至使电池完全充满电、低至可避免过度充电的充电方式。维持充电也是描述涓流充电的一种方式。
五、涓流充电对电池有损害吗？
许多电池制造商建议不要长期使用涓流充电。如果使用涓流充电，那么充电速率就会非常低，并且有时断断续续。当给电池充电时，最好的智能充电器只能进行临时的充电速率变化。它们没有连续的低速率充电功能。一些电池经销商说，如果进行长期的涓流充电，只有十分之一的电池能量不会受到伤害。然而，我们还没有见到任何厂商进行这样的测试。最好还是把电池完全充满电，然后储存好。不要进行额外的涓流充电。免得出现意外的损害。
六、疾速充电会减少电池的寿命吗？
不是很严重。只要使用了一个适当的智能充电器，你就能在约一个小时内把几乎各种镍氢电池完全充好电，并且没有任何损坏，电池寿命也不会有大幅降低，可能减少不到10%。显然，这总是比使用慢速充电器好多了。然而，只能使用特别设计的镍氢电池充电器给大多数镍氢电池快速充电。另外，专为镍镉电池充电设计的疾速充电器很可能会给镍氢电池过度充电。
七、镍氢电池充电器和镍镉电池充电器的区别是什么？
最大的差别在于充电速率（充电器给电池充电的速度），以及充电控制（怎么什么时候决定停止充电）。 许多廉价的镍氢电池充电器经过简单的改造，就成了镍镉电池充电器。通常，一个5小时的镍镉电池有一个开关，允许充电时间从5个小时增加到8个小时。 这样，一个5小时镍镉电池充电器就变成了一个8小时镍氢电池充电器。我们在这里并不是说推荐使用这种充电器。然而，一个定时的充电器相比一个智能充电器，生产成本要少一些。如果电池在放电之前进行频繁的充电（也就是说，电池只使用了很短的时间，然后又立即被完全充电），定时充电器通常导致过度充电，或者电池损害。镍氢电池智能充电器实际上是专门检测镍氢电池什么时候被充满了。然后，关上开关或转向涓流充电模式。显然，这要经过更复杂的电路。所以，这类充电器要花费更多的时间与金钱。但是，它可能会延长电池的寿命。有些智能充电器仅仅比定时充电器稍微花多一点成本。我们强烈建议，当你想购买智能充电器时，调查一下它与镍氢或镍镉电池的兼容性。
八、能够使用旧的镍镉电池充电器对镍氢电池充电吗？
这个问题的答案取决于镍镉充电器的类型。由于有这种依赖性，旧的镍镉电池充电器可能不会给镍氢电池充满电（是很有可能），几乎不可能发生过度充电的情况， 或适当地给镍氢电池充电（但是它不可能自动处理，结果还是要花很长时间）。让我们来看一下这三种情况。许多”古老”的镍镉电池充电器是简单的定时充电器，充电时间都是固定好了的。时间一到，就自动关上了。不幸的是，因为镍镉电池比镍氢电池的容量小，当使用镍镉电池的时间标准给镍氢电池充电时，充电可能会提前中止。这虽然不会伤害电池，但是镍氢电池肯定不会被完全充满电，因为定时器早就固定好了。充电器停止充电，显然是太早了。充电周期也就会缩短。另外，在更旧的镍镉电池充电器之中，有一种非常普通的充电器，就是所谓的”通宵”充电器。只要充电器接通了电源，它的充电速率就非常低。 这类充电器能为镍氢电池充分充电，但是它可能花上很长的时间。一个旧的镍镉电池充电器很可能要花上48个小时才能给新款高电容的镍氢电池充分充电！这类充电器几乎不可能损坏镍氢电池，除非把镍氢电池放在充电器里长达一个星期，但是这样就不方便使用了。如果你有这种类型的充电器，应该根据我们上面的公式简单的把充电时间算出来。但是，最终我们可能选择一款更旧的镍镉电池充电器：疾速充电器。它给镍氢电池充电，不需要多余的电路。因为一旦电池充满后，充电周期就停止了，被记录下来。如果镍镉电池充电器将在2个小时以内给电池充分充电，那么它就可以说是疾速充电器。在这个情况中，唯一的风险就是：更旧的疾速充电器可能会给镍氢电池过度充电。如果在充电周期中，电池变得很热，那么这就是过度充电的征兆（一般来说，当镍氢电池被充分充电后，就会变得温暖一些，特别是使用疾速充电器时）。如果镍氢电池变得太热，我们无法及时处理，当持续20或30分钟后，镍镉电池充电器就很可能对镍氢电池过度充电了，电池的寿命就会缩短。如果充电器专为需迅速充电的收音机电池充电，你很可能遇见到这类充电器。我们建议不要使用镍镉电池疾速充电器给镍氢电池充电。