充电电池不行不知的基本常识

充电电池不行不知的根本常识
 
     一.电压：南北极间的电位差称为电池的电压。首要有标称（额外）电压、开路电压、充电中止（截止）电压和放电中止（截止）电压、实践电压等。电池刚出厂时，正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板资料的电极电位和内部电解液的浓度决议。当环境温度、运用时刻和作业状况改变时，单元电池的输出电压略有改变，此外，电池的输出电压与电池的剩下电量也有必定联系。  
常用的电池标称电压有：
    磷酸鐵鋰(LiFePO4)：3.2V                          鋰离子/鋰聚合物(Li-ion/Lipo)：3.7V  
    錳酸鋰(Li2MnO4)：3.7V                            三元资料(Ternary Material)：3.2V
    碱性碳性柱式(LR/R_P)：1.5V                      碱性扣式(AG)：1.5V  
    锂锰扣式柱式(CR) ：3.0V                            锂亚硫酰氯(ER) ：3.6V 
 
      电池刚充满电后的电压称为开路电压；蓄电池足够电时，极板上的活性物质已到达饱和状况，再持续充电，电池的电压也不会上升，此刻的电压称为充电中止电压。实践测得的电池电压称为实践电压。
 
      镍镉电池的充电中止电压为1.75~1.8V;           锂离子电池的充电中止电压为4.25V;
      鎳氫電池的充电中止电压为1.5V;                锂聚合物电池的充电中止电压4.25V;
 
      放电中止电压是指电池放电时答应的最低电压。假如电压低于放电中止电压后电池持续放电,电池两头电压会敏捷下降，构成深度放电，这样,极板上构成的生成物在正常充电时就不易再康复，然后影响电池的寿数。放电中止电压和放电率有关。放电电流直接影响放电中止电压。在规则的放电中止电压下，放电电流越大，电池的容量越小。
 
      镍镉电池的放电中止电压一般在1.0V-1.1V;         锂离子电池的放电中止电压为3.0V
      鎳氫電池的放电中止电压一般规则为1V;             锂聚合物电池的放电中止电压3.0V
 
     二.电流：蓄电池的充电电流一般用充电速率C表明，C为蓄电池的标称（额外）容量。例如，用2A电流对1Ah电池充电，充电速率便是2C；同样地，用2A电流对500mAh电池充电，充电速率便是4C。
 
    三.容量： 电池足够电后，在必定放电条件下,放至规则的中止电压时，电池放出的总容量称为电池的标称(额外)容量。电池的容量一般用Ah(安时)表明，1Ah便是能在1A的电流下放电1小时。单元电池内活性物质的数量决议单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池运用的资料和体积决议，一般电池体积越大，容量越高。
 
    四.内阻：电池的内阻决议于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电进程中，极板的电阻是不变的,可是，离子流的阻抗将随电解液浓度的改变和带电离子的增减而改变。 
 
    五.分类： 
     1.按外观：分为园柱型、方型、扣子型、异型、组合型等。
     2.按运用次数：分为一次电池(不能重复运用,如干电池等),二次电池(可以屡次充电循环运用,如镍氢锂离子等)。
     3.按资料：分为镍镉镍氢、锂离子锂聚合物、碱性碳性、锂亚硫酰氯、氧化银、铅酸电池等。
 
      六.回忆效应：镍氢镍镉电池在运用进程中，假如电量没有悉数放完就开端充电，下次再放电时，就不能放出悉数电量。比方，镍镉电池只放出80%的电量后就开端充电，足够电后，该电池也只能放出80%的电量，这种现象称为镍氢镍镉电池的回忆效应。回忆效应可用屡次的过放电来消除。
 
      七.串联/并联： 当电池组串联时，电压叠加，容量不变；当电池组并联时，容量叠加，电压不变。
 
      八.充电进程与充电办法：电池的充电进程一般可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
 
       对长时刻不必的或新电池充电时，一开端就选用快速充电，会影响电池的寿数。因而，这种电池应先用小电流充电，使其满意必定的充电条件，这个阶段称为预充电。
 
       快速充电便是用大电流充电，敏捷康复电池电能。快速充电速率一般在1C以上，快速充时刻由电池容量和充电速率决议。
 
       为了防止过充电，一些充电器选用小电流充电。镍氢镍镉电池正常充电时，可以承受C/10或更低的充电速率，这样充电时刻要10小时以上。选用小电流充电，电池内不会发生过多的气体，电池温度也不会过高。只需电池接到充电器上，低速率恒流充电器就能对电池供给很小的涓流充电电流。电池内发生的热量可以天然散去。 
 
      快速充电分恒流充电和脉冲充电两种，恒流充电便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。一般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，可是，与充电电流幅值的比值坚持不变。
 
      选用某些快速充电止法时，快速充电中止后,电池并未足够电。为了确保充入100%的电量，还应参加补足充电进程。补足充电速率一般不超越0.3C。在补足充电进程中，温度会持续上升，当温度超越规则的极限时,充电器转入涓流充电状况。
 
     寄存时,镍氢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丢失的电量，补足充电完毕后,充电器应主动转入涓流电进程,涓流充电也称为保护充电。依据电池的自放电特性,涓流充电速率一般都很低。只需电池接在充电器上并且充电器接通电源，在保护充电状况下，充电器将以某一充电速率给电池弥补电荷，这样可使电池总处于足够电状况。
 
     九.镍氢镍镉快速充电中止操控办法： 从镍氢镍镉电池快速充电特性可以看出，足够电后，电池电压开端下降，电池的温度和内部压力敏捷上升，为了确保电池足够电又不过充电，常常选用守时操控、电压操控和温度操控等多种办法：
     （1）守时操控：
             选用1.25C充电速率时,电池1h可足够；选用2.5C充电速率时，30min可足够。因而,依据电池的容量和充电电流, 很简略确认所需的充电时刻。这种操控办法最简略，可是因为电池的开端充电状况不完全相同，有的电池充缺乏，有的电池过充电，因而，只要充电速率小于0.3C时，才答应选用这种办法。
 
     （2）电压操控：
            在电压操控法中，最简略检测的是电池的最高电压。常用的电压操控法有：
 
            最高电压（Vmax） 从充电特性曲线可以看出，电池电压到达最大值时，电池即足够电。充电进程中，当电池电压到达规则值后，应当即中止快速充电。这种操控办法的缺陷是：电池足够电的最高电压随环境温度、充电速率而变，并且电池组中各单体电池的最高充电压也有不同，因而选用这种办法不行能十分精确地判别电池已足充电。
 
            电压负增量（－ΔV） 因为电池电压的负增量与电池组的肯定电压无关，并且不受环境温度和充电速率等要素影响，因而可以比较精确地判别电池已足够电。这种操控办法的缺陷是：电池电压呈现负增量后，电池已通过充电，因而电池的温度较高。此外鎳氫電池足够电后，电池电压要通过较长时刻，才呈现负增量，过充电较严峻。因而，这种操控办法首要适用于镍镉电池。
 
            电压零增量（0ΔV） 鎳氫電池充电器中，为了防止等候呈现电压负增量的时刻过久而损坏电池，一般选用0ΔV操控法。这种办法的缺陷是：足够电曾经，电池电压在某一段时刻内或许改变很小，然后形成过早地中止快速充电。为此,现在大多数鎳氫電池快速充电器都选用高活络－0ΔV检测，当电池电压略有下降时，当即中止快速充电。
 
     （3）温度操控： 
           为了防止损坏电池,电池温度过低时不能开端快速充电，电池温度上升到规则数值后，有必要当即中止快速充电。
           常用的温度操控办法有：
 
           最高温度（Tmax）：充电进程中,一般当电池温度到达45℃时，应当即中止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一同的热敏电阻来检测。这种办法的缺陷是热敏电阻的呼应时刻较长，温度检测有必定滞后，一起，电池的最高作业温度与环境温度有关。当环境温度过低时，足够电后，电池的温度也达不到45℃。 
 
           温升（ΔT）：为了消除环境影响,可选用温升操控法。当电池的温升到达规则值后,当即中止快速充电。为了完成温升操控，有必要用两只热敏电阻，别离检测电池温度和环境温度。
 
           温度改变率（ΔT/Δt）： 镍氢和镍镉电池足够电后,电池温度敏捷上升，并且上升速率ΔT/Δt根本相同,当电池温度每分钟上升1℃时，应当当即中止快速充电，为了进步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，选用大电流快速充电，会影响电池的寿数。在这种情况下，充电器应主动转入涓流充电，待电池的温度上升到10℃后，再转入快速充电。
 
     （4）归纳操控：
           上述各种操控办法各有优缺陷。为了确保在任何情况下，均能精确可靠地操控电池的充电状况，现在镍氢镍镉快速充电器中一般选用包含守时操控、电压操控和温度操控的归纳操控法。
 
     十.锂离子/锂聚合物电池充电办法：
         现在锂电池充电首要是限压限流法，初期恒流(CC)充电，电池承受能力最强，跟着充电进程不断进行，极化效果加强，温升加重，电压上升，当荷电到达约70~80%时，电压到达最高充电约束电压，转入恒压(CV)充电阶段。在恒压阶段，有称涓流充电，大约花费30%的时刻充入10%的电量，电流强度减小，温升不再添加。
 
          这种进程考虑电池组总电压或均匀电压操控，其实总有单体电压较高者，相对组内其它电池现已进入过充电阶段。同理，在放电时，在组内就有过放电电池，过充过放对电池的危害都是丧命的,不同之处仅在于过充发生很多气体、易自燃和爆破、表象剧烈；过放外观改变弛缓、但失效速度却极快，在正常运用中都应严厉防止呈现。
 
         对此,就有一种称为并联操控、均衡办理的新的锂电充电办法,可以对每一节电蕊独自进行充放电办理,均衡操控, 这种动态均衡集中了放电均衡与充电均衡两种均衡的长处，虽然单体电蕊之间初始容量、电压、内阻等有差异，在作业中却能确保相对的充放电强度和深度的共同性，渐进到达一起的寿数结尾。这种办法对大电流放电特别适用。
 
          因而，在给锂电池充电时，必定要运用专用的锂电充电器，特别是要注意与所运用的电蕊的参数要配套，要共同，当锂电池组合运用时，必定要给电池组加PCB保护板，才或许防止电蕊豉包,漏液,乃至起火,爆破，尽或许长地延伸电池的运用寿数，不过充不过放，添加电池的循环运用次数。