充电电池的最低工作电压值是什么?
根据不同的电池类型及不同的放电条件,电池放电的终止电压也不相同。规定终止电压放一般都要随放电电流的增大而减少。以1.2V、800mah镍氢电池为例,采取40ma(20小时率)的放电电流它的放电终止电压一般设定在1.15v;采取80ma(10小时率)的放电电流则它的放电终止电压就要设定在1.10v了。
开路电压
电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。
电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池的体积有多大,几何结构如何变化,其开路电压都一样的。
放电深度
在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比,称为放电深度。
放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系,当二次电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,因此在使用时应尽量避免深度放电。
过放电
电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。
过度充电
在充电过程中电池的电压会随著储存电量的增加而逐渐上升,当电池储存的电量达到饱和电极材料无法继续充电时,若继续充电则电解液会起电解,并且在阳极产生氧气,在阴极产
充电电池
生氢气,如此会在密封的电池内部造成内部压力上升,会对电池内部结构造成破坏.像这种现象称之为过度充电.
为了避免过度充电电池遭毁损,通常将阴极之容量制作得比阳极容量大,如此当过度充电时阳极会先达到饱和并产生氧气,而阴极却未饱和而不会产生氢气,阳极产生的氧气扩散到阴极之后会与充电产生的金属镉起化学反应吸收掉氧气,且此反应的速度与金属镉产生的速度平衡,因此可以有效地避免电池的压力上升.但是若充电电流过大(使用快充时)就会失去平衡,电池的内压过大会将电池的安全阀推开,氢气和氧气会泄漏到电池外部,直到压力降低安全阀关闭电池才又再密封起来.但是气体的泄漏已使得内部化学材料减少,造成电池寿命的缩短。
能量密度
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。
一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
自我放电
电池不管在有无被使用的状态下,由于各种原因,都会引起其电量损失的现象。
若是以一个月为单位来计算的话,锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。
循环寿命
充电电池在反复充放电使用下,电池容量会逐渐下降到初期容量的60%-80%。
记忆效应
在电池充放电过程中,会在电池极板上产生许多小气泡,时间一久,这些气泡会减少电池极板的面积,也间接影响电池的容量。
充电电池的充电问题一直是人们关心的焦点,正确良好的充电方法可以确保电池的寿命。充电电池推荐的充电方法有多种多样,不同的充电方法对充电器的线路有不同的要求,自然影响到成本。
记忆效应是充电电池的一大天敌,一般认为是长期不正确的充
充电电池
电导致的,它可以使电池早衰。记忆效应可使电池无法有效的充电,出现一充就满,一用就完的现象。防止电池出现记忆效应的方法是确保电池"充足放光"的原则,也就是说在充电前最好将电池内残余电量放光,充电时要一次充足。通常镍镉电池容易出现记忆效应,所以充电时要特别注意,镍氢电池理论上没有记忆效应,但最好也遵循"充足放光"的原则,这也就是很多充电器提供放电附加功能的原因。对于由于记忆效应作怪出现容量下降的电池,我们可以通过一次性充足再一次性放光的方法反复数次,大部分电池都可以得到修复。对于一些搁置时间久远,失去活性的电池可以尝试用大电流冲击的方法试图击活。
电池充电时间和充电电流的关系为电池容量除以充电电流得到充电时间,考虑充电过程中的损耗,所以将计算得到的充电时间再乘以1.2这个常数。
对于镍镉和镍氢电池最常用的简单充电方法是利用10%C恒流充电,又被称为"慢充",即按照电流容量数值的10%确定充电电流,如一节标称容量500mAH的电池,它的建议充电电流为50MA;又如一节标称容量1300mAH的电池,它的建议充电电流为130MA。在此电流下连续充电12-15小时就可以视做充满。虽然建议使用恒流充电但要求并不严格,电流允许有较大波动,所以按照此方法制作的充电器结构非常简单,一般只需要一个将220V市电转换成适当低压的变压器、用于整流的二极管、用于限流的电阻以及一些发光二机管等指示装置,成本非常低,市面上绝大部分独立常规充电器都采用这种方式,只不过外形不同罢了。"慢充"虽然比较简单,但是充一次电要等待十多个小时,实在有些令人不耐烦。电池厂商也允许用户在急需时用30%C的电流给电池充电4-5小时,称之为"快充",不过不建议常用,理论上对电池有轻微的损害。所以大部分常规充电器都有"快充"和"慢充"两档,并建议用户使用"慢充"。
在很多情况下用户需要对电池快速、有效、安全的充电,快速充电就需要使用较大的电流。电池在大电流充电过程中会出现极化效应,使电池发热,而且当大电流
充电电池充满后,如果不及时停止,电池会迅速发热,严重时可导致电池烧毁和爆炸。所以要求快速充电器具备充满自停的功能,同时也要解决极化效应,使充电高效安全。早期的快速充电器采用简单的定时充电,不过此类充电器针对性强,充电效果亦不令人满意。现代的充电器采用专用的充电控制IC,以高频脉动电流给电池充电以解决极化效应,通过检测电池-ΔV准确判断电池是否充满,并提供温度保护等保护措施和放电等附加功能。不过这种充电器结构比较复杂,成本也比较高,一般多用于手机、对讲机等高档通讯设备及电器。
市场上充电电池型号很多,仅以5号电池为例,容量就有500MAH、600MAH、700MAH、850MHA、1200MAH、1300MAH等。由上面的10%C"慢充"原理我们可以了解,不同容量电池需要不同充电电流,市面上一些通用型充电器多是为早期的500MAH和600MAH电池设计,充电电流在60-70mA之间,如果要充更大容量的电池需要更长时间。具体时间可先用万用表测实际充电电流,再用电池容量除以充电电流乘以系数1.2得到充电时间。对于充1000mAH以上的镍氢电池可以尝试用普通充电器的快充档,因为这档电流较大,用万用表测实际充电电流,如果数值接近所充镍氢电池要求10%C的充电电流就正好歪打正着。实际上市面上很多所谓镍氢电池充电器只不过是充电电流大一些的常规充电器而已。
市面出售的充电器主要专用型和通用型两种。所谓专用型是配合某一电器一体化电池块实行充电,典型的是移动电话配套的充电器。选择此类充电器一般选用原装配套的产品比较适合,一是型号对口(有专用的充电适配器)充电电压对应,二是大多数此类充电器都采用高效的快充方式,工作效率高。国产的兼容专用充电器最大的优势是价格便宜,不过由于厂家不同内部线路也不相同,采用的充电方式也不同,很多产品为了降低成本使用简单的电子线路,充电效果不佳且并没有采用国际推荐的充电方法。如果购买国产充电器不应选购过分便宜的产品,最好具备放电和充满自停的产品。国货中也不乏精品,一般都配有液晶充电进程指示和具备自动快速充电功能。通用型充电器就是需要将电池一节一节的独立充电,市面上产品以国货为主,大部分是采用前面提到的10%C简单充电线路,有的带有电量测试等附加功能。购买通用型充电器注意要和自己使用的电池配套(以慢充为例即充电电流为10%C),市场也有一些价格略贵一些具备充满自停的快速充电器,使用比较方便。中档的通用快速充电器都带有充电状态指示,并在产品包装规格上注明有充满自停的功能。
当几颗电池一起工作时,如果各颗电池之间差异很大的话,对于使用效果和寿命都会产生不利影响,所以请保证同一工作组中电池的一致性,也就是保证其专用性,对于电池数量较多的情况,有必要对电池进行适当的编号,例如数码相机用的电池请一直保持几颗电池一起充电,一起用电,不要有几颗电池有时去用作电动玩具的电池或闹钟电池,有时又放回数码相机,不管哪种充电电池其实都有记忆效应,只不过锂电池和镍氢电池比较轻微,所以要遵循一个原则,就是要按完全耗尽2完全充满的方式循环使用,只有这样才能最大程度地减轻记忆效应,让电池性能保持在最佳状态,隔一年半载,最好对充电电池进行几次深放电,以减轻电池内容物晶格化现象,但这要求更严格的控制,决不是把电池电压放电到零,或是只是短路,需要有更多的相关知识与设备,对于镍氢电池与锂电池,记忆效应轻微,平时根本不需要特意去做放电.
电池在充电过程中,还要避免被打断,不要充电一段时间后,由于某种原因把充电器插头拔掉,过一阵后又去充电,其实,电池如果不充电,已经开始自放电,这样也就没有按照完全耗尽2完全充满的原则,对电池不利,如果电池要做较长时间的存放,请先充足电,以免长时间后,由于电池的自放电而使电池造成过放电,对于新买的电池,厂家都是充好电的,按照完全耗尽2完全充满去用就行了.