镍氢电池充电方法

2021-09-27      6946 次浏览

在介绍镍氢电池充电方法之前先来了解一下镍氢电池的相关知识。


⒈镍氢电池的记忆效应


镍氢电池和镍镉电池相同都有记忆效应,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解记忆效应。


⒉镍氢电池的自放电率


镍氢电池为25~35%(月),镍镉电池为15~30%(月),锂离子电池为2~5%(月)。镍氢电池的自放电率为最大,而锂离子电池与其他两类电池相比放电率极低。


⒊镍氢电池的充电方式


镍氢电池和锂离子电池都不能耐过充电。因此,镍氢电池以定电流充电的PICKCUT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。而锂离子电池则使用定电流、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离子电池会造成使用寿命的影响。


⒋镍氢电池容量越高越好吗


不同型号的电池,容量越高,使用的时间越长。抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好.


但是同样的电池型号,标称容量(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh,另一个是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新增初始容量的东西,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一塌糊涂.


民用的那些AA镍氢电池(就是五号电池),一般是1400mAh,却也有标超高容量的(1600mAh),道理也是相同.


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。


但假如电池出厂时间短,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。


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,要把电池从电池仓中取出,置于干燥的环境中。


④镍氢电池在存放几个月后,会进入一种“休眠”状态,电池寿命大大降低。假如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。一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。


镍氢电池和其它充电电池的比较_镍氢电池_我国储能网-----------------------------------------


可充电电池重要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种。目前使用的镍镉NiCd)、镍氢(NiMH)和锂离子(Li-Ion)电池都是碱性电池。


铅酸电池阀控式免维护铅酸电池的基本结构。它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质为海绵状纯铅(Pb)。电解液由蒸馏水和纯硫酸按一定比例配制而成。电池槽中装入一定密度的电解液后,由于电化学反应,正、负极板间会出现约为2.1V的电动势。


新铅酸电池初次使用时,必须先充满电。如采用0.1C充电速率充电,大约要55~75小时。蓄电池正常使用放完电后,应立即充电。通常采用的方法有:(1)分级定流充电法;(2)低压恒压充电法(带负载充电);(3)快速充电法。快速充电的初充时间不超过5小时,正常充电时间可缩短到1小时左右。


镍镉电池NiCd电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成,石墨不参加化学反应,其重要用途是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成,氧化铁粉的用途是使氧化镉粉有较高的扩散性,防止结块,并新增极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中,加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电池相比,NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率)适中。NiCd电池在使用过程中,假如放电不完全就又充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,放出80%电量后再充足电,该电池只能放出80%的电量。这就是所谓的记忆效应。当然,几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应,若未完全放电,应在充电前将每节电池放电至1V以下。


镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的KOH水溶液,并加入少量的NiOH。隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。NiMH电池有圆柱形和方形两种。圆柱形密封NiMH电池的结构如图2所示。


NiMH电池具有较好的低温放电特性,即使在-20℃环境温度下,采用大电流(以1C放电速率)放电,放出的电量也能达到标称容量的85%以上。但是,NiMH电池在高温(+40℃以上)时,蓄电容量将下降5~10%。这种由于自放电(温度越高,自放电率越大)而引起的容量损失是可逆的,几次充放电循环就能恢复到最大容量。NiMH电池的开路电压为1.2V,与NiCd电池相同。


NiCd/NiMH电池的充电过程非常相似,都要求恒流充电。两者的差别重要在快速充电的终止检测方法上,以防止电池过充电。充电器对电池进行恒流充电,同时检测电池的电压和其它参数。当电池电压缓慢上升达到一个峰值,对NiMH电池快速充电终止,而NiCd电池则当电池电压第一次下降了一个-△V时终止快速充电。为防止损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度Tmin低于10℃时,应转入涓流充电方式。而电池温度一旦达到规定数值后,必须立即停止充电。


锂离子电池液态电解质圆柱型锂离子电池基本构造如图3所示。用LiCoO2复合金属氧化物在铝板上形成阳极,用锂碳化合物在铜板形成阴极,极板间插入有亚微米级微孔的聚烯烃薄膜隔板,电解液为有机溶剂。为防止使用不当造成电池损坏,在锂离子电池内设有3种安全机构:(1)正温度系数元件(PTC)。当电池内的温度过高,PTC的阻值随之上升,会自动将阴极引线与阴极之间电路切断;(2)特殊材料的隔板。当电池内温度上升到一定数值时,隔板上微孔会自动溶解掉,从而使电池内的反应停止;(3)安全阀。当电池内部压力升高到一定数值时,安全阀将自动打开。


锂离子电池易受到过充电、深放电以及短路的损害。单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。充电速率通常不超过1C,最低放电电压为2.7~3.0V,如再继续放电则会损坏电池。锂离子电池以恒流转恒压方式进行充电。采用1C电流充电至4.1V时,充电器应立即转入恒压充电,充电电流逐渐减小,当电池充足电后,进入涓流充电过程。为防止过充电或过放电,锂离子电池不仅在内部设有安全机构,充电器也必须采取安全保护措施,以监测锂离子电池的充放电状态。


随着新材料、新工艺的出现,更为先进耐用的可再充电电池也在不断出现。国外最新开发的固态聚合物(电解质)Li离子电池、Li金属电池,不仅解决了漏液问题,而且电池的容量更大,体积更小,更为安全可靠。它们必将成为极有潜力的新一代电池产品。



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