充电电池的应用常识

1充电电池的应用常识充电电池的种类铅酸电池（Sealed）单节电压：2V（就是一般车用电瓶使用寿命为：200～300次免维护型使用寿命可达10年放电温度为：0度～40度但体积和重量是最大的。）充电温度为：0度～45度镍镉电池（Ni-Cd）单节电压：1.2V（是使用较早的充电电池使用寿命为：500次耐过充、过放电能力较强放电温度为：-20度～60度但金属镉会造成污染。）充电温度为：0度～45度镍氢电池（Ni-Mh）单节电压：1.2V（属于绿色环保型电池使用寿命为：1000次记忆效应小，但瞬间放电放电温度为：-10度～45度能力小于镍镉电池。）充电温度为：10度～45度锂离子电池（Li-lon）单节电压：3.6V（比镍氢电池重量轻，容使用寿命为：500次量大，但对于充电要求较放电温度为：-20度～60度高，过充易损甚至爆炸）充电温度为：0度～45度锂聚合物电池（Li-polymer）单节电压：3.7V（锂电的改良型，用聚合物使用寿命为：500次电解质代替电池液，可以做成放电温度为：-20度～60度各种形状，比锂电池稳定。）充电温度为：0度～45度电池充电的名词解释充电率(C-rate)C是Capacity(容量)的第一个字母，它代表电池的容量，也可以用来间接表示电池充、放电电流对于容量的倍率，以决定持续时间。例如：充电电池的额定容量为1100mAh时，即表示以1100mA（1C）放电，时间可持续1小时，如以220mA（0.2C）放电，时间可持续5小时，充电也可按此对照计算出一定电流下所需要的充电时间，但一般要乘以1.2-1.5的系数。终止电压（Cut-offdischargevoltageCDV）指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。根据不同的电池类型及在不同的放电条件下，电池放电的终止电压也不相同，否则会造成过放电。开路电压（OpencircuitvoltageOCV）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，同种材料制造的电池，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（DepthofdischargeDOD）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（OverdischargeOD）2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阻升高，正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量明显减少，甚至造成永久性损伤。过充电（OverchargeOC）电池在充电时，在达到充满状态后，若还继续充电，可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生，电池的性能也会显著降低和损坏，严重时可能引起爆炸燃烧。能量密度（Energydensity）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。自放电（Selfdischarge）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%。充电循环寿命（Cyclelife）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（Memoryeffect）记忆效应是针对镍镉电池而言的，由于传统工艺中电池负极为烧结式，镉晶粒较粗，如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电，镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点，尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次使用中，任何一次不完全的放电都将加深这一效应，使电池的容量变得更低。要消除这种效应，有两种方法，一是采用小电流深度放电（如用0.1C放至0V）一是采用大电流充放电（如1C）几次。电池内阻（Batteryinsideresistance）指电池内部的电阻，它的大小直接影响电池的充放电性能。当内阻大到一定数值后电池就不能够再使用了。（详细内容请看《电池内阻的基本知识》一文）充电电池充.放电的基本要求新买的充电电池要以0.1C的电流充电8-12小时，不论任何电池都有自我放电的特性，所以当新充电电池到你手中时，这中间可能充电电池已经经过了一段时间的自我放电了。这就是充电电池内部的化学原料已经历一段时间没有使用，出现“钝化”状态，无法充分发挥化学反应，提供足够的电压。在这种情况下，第一次使用充电电池时，一定要将充电电池充满，让电压恢复到原有的水平。事实上，如果你的充电电池长时间没有使用，也一样会产生这种“钝化”现象，而且情况会更严重。最好能对充电电池进行3次充、放电的过程，将有助充电电池的活化作用。让充电电池内部的化学物质可以充分发挥应有的效果（尤其是镍镉电池）。有时新购买的充电电池，放进充电器的时候，会在还没充饱电之前充电器就停止充电了。当遇见这种问题的时候，你只要将充电电池拿出来一下，然后再放进充电器继续充电。这对于新充电电池是很正常的现象，并不是你购买到不良的充电电池。一般来说充电的时间不能太久，最多12小时就足够，如果一旦过度充电就会对充电电池造成损坏。如何计算充电时间？充电时间（小时）=电池容量（mAh）/充电电流（mA）X1.2-1.5的系数假如你用1600mAh的充电电池，充电器用400mA的电流充电，则充电时间为1600/400X1.5=6小时（注意：这种方法不适用新购买或长期未使用的充电电池）3镍氢充电电池和锂离子充电电池其实也是有记忆效应，使用起来真的不用放电吗？因为镍氢充电电池和锂离子充电电池的记忆效应十分轻微，所以我们一般不去注意它。（请注意：我们建议不要利用充电器的放电功能对镍氢充电电池和锂离子充电电池进行强制放电，尤其是锂离子充电电池，由于本身的材质因数，并不允许电池本身能够承受充电器的强制放电。如果你硬要对锂离子充电电池进行放电，最终将导致电池损坏。）另外，你使用需放电的镍镉充电电池，那么建议你，不论使用电池次数是否频繁，最好每隔两、三个月左右就对镍镉充电电池进行一次充放电，这样可以确保镍镉充电电池的记忆效应对电池的影响减到最低状态。不同容量或新旧电池不可以混在一起使用如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。这是由于充电过程中，容量差异导致充电时有些电池被过充，有些电池未充满电，放电时有容量高的电池未放完电，而容量低的则被过放。如此恶性循环，电池受到损害而漏液或低（零）电压。几种电池的放电性能一般来说镍镉充电电池的内阻极小，放电性能较好，可以10C以上倍率的电流供电（例如容量1000mAh的电池就可以用10A以上的电流放电），资料记载甚至可达100C。镍氢充电电池放电倍率较低，一般只有3C-4C，不过近来已经有低内阻，放电倍率较高的产品问世（例如浙江遂昌凯恩电池公司）锂离子充电电池的放电倍率也不高，在3C-4C左右，相信不久也会有低内阻，放电倍率较高的产品。充电电池的选购通用性最强的是5号（AA型）和7号（AAA型）充电电池，很多数码相机、Diskman、Walkman、MD、PDA等都需要用到。这类电池主要有镍镉/镍氢两大种类，以下主要讲一下镍镉/镍氢的问题。镍镉/镍氢电池有AA和AAA型号可以直接代换普通5号和7号一次性电池，虽然普通电池的标准电压为1.5V而镍镉/镍氢电池只有1.2V，但一般不影响使用。首先先介绍一下充电电池的一个重要参数－－就是电池容量，用单位AH（安时）表示。我们可以看出它是一个复合单位，由电流单位和时间单位乘积构成，代表电池在恒定电流下持续放电时间的乘积。在小型电池中通常我们使用更小单位mAH（毫安时）表示。比如一节理想充满电的电池用60MA电流放电可以持续10小时，将放电电流与时间相乘我们就知到这节电池的容量是600mAH，理论上如果将它用在600MA放电的场合可以使用一个小时（用电池容量除以放电电流）。电池容量参数代表电池可以存放多少电量，在同体积下总是多多益善，一般我们在零售包装的电池上可以看到容量标识。5号电池可以达到1200-1300mAH，7号电池可以达到550mAH，几乎是低容量镍镉电池的两倍。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。锂电池具有容量大、重量轻、自放电率低等优点，除了价格比较高以外很多性能都优于镍氢和镍镉电池。锂电池有可充电型和非充电型（一次性使用）两大类，所以在充电前必须确定电池为可充电型。对于一次性使用的锂电池理4论上不允许充电，如果充电电流较大会导致电池迅速发热。我们常见的可充电锂电池单体电压多是3.6V，与镍氢和镍镉电池单体电压不同，所以锂电池多是做成专用电池块出售。外观如AAA或AA型的可充电锂电池比较少见，而且由于电压不同所以不能直接替换常规通用1.2V的充电电池，通用性不强。利用锂电池单体电压的特性我们可以鉴别电池块是否真的用锂电池芯。由于目前绝大部分锂电池芯依赖进口，成本比较高，用多节镍氢电池串联冒充锂电池芯有利可图，所以各种形式的假锂电池块很多。有的电池块虽然内部使用的是锂电池芯，但选用的是容量较小、价格便宜一些的锂电池芯，导致整体容量远达不到标称容量。用户会感到电池块循环时间短。有条件的用户可以打开电池块的外壳观察电池单体个数，对于7.2V的可充电锂电池块常规采用2个单体锂电池芯，如果用户发现有6个电池单体就很可能是用镍氢电池仿冒的。对于普通用户一般很难无损的打开封死的电池块，所以上述介绍的鉴别方法虽然准确率高但不容易实现，很容易对电池外壳造成一定程度的破坏。可充型锂电池的充电要求与一般镍镉/镍氢电池的恒流不同，需要恒压充电，所以对锂电池充电需要专用的充电器。我们在市场看到很多锂电池专用器也是这个道理，有的国产手机电池充电器有镍氢/锂电选择开关，充电前应当根据所充电池的类型正确选择。对于器材上，所用的可充型锂电池最好采用原装专用充电器。常见的电瓶有铅酸型和免维护型两种，电瓶具有容量高电流大的特性，多用于需要提供大电流和存储较大电量的场合。相对而言铅酸型电瓶价格比较便宜，它是非密封型的，用户需要适时添加电解液以保持电瓶的容量。由于它是非密封型，在使用和充电过程中可能会形成酸雾弥漫在空气中，所以建议不要在室内等通风条件差的场合使用，以免对人体健康不利。对于电脑爱好者接触最多的可能还是免维护型电瓶，这种电瓶广泛应用在UPS中。电瓶的充电利用UPS内部线路，如果要外部充电也可以用10%C的比例确定充电电流。后备型UPS最容易出现两种故障是：一，电瓶容量减少导致逆变时间缩短或逆变失败。二，UPS逆变功率管烧毁。虽然免维护型电瓶不需要添加电解液，但适当的维护可以延长电瓶的使用寿命。由于一般现在供电比较有保证，很少有断电的情况，所以后备型UPS的电瓶长期处于浮充