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鎳氫充電電池壽命 如何延長鎳氫充電電池壽命

鉅大LARGE  |  點擊量:425次  |  2019年02月24日  

摘要
鎳氫電池是鎳鎘電池的后代產品,各方面性能都優于鎳鎘電池。本文將為您詳細介紹鎳氫充電電池壽命有多長以及如何延長鎳氫充電電池壽命等方面的知識,希望能對您有所幫助。

摘要:鎳氫電池是鎳鎘電池的后代產品,各方面性能都優于鎳鎘電池。本文將為您詳細介紹鎳氫充電電池壽命有多長以及如何延長鎳氫充電電池壽命等方面的知識,希望能對您有所幫助。

【鎳氫充電電池】鎳氫充電電池壽命如何延長鎳氫充電電池壽命

鎳氫電池是鎳鎘電池的后代產品,各方面性能都優于鎳鎘電池。鎳氫電池采用鎳氧化物作為正極,儲氫金屬作為負極,堿液(主要為氫氧化鉀)作為電解液。額定電壓為1.2V,滿充電時的最大電壓可達1.6V~1.8V。正常放電終止電壓為1.0V,實際上可使用到0.9V。重復充電次數大于500次,自放電率20%/月。

鎳氫電池的最大放電電流可達3C(放電率C是指一小時放完全部容量的電流值。如500mAh電池的C為500mA)。能量重量比60~80Wh/kg,能量體積比遠高于鎳鎘電池,其單節5號電池的最大容量可達2300mAh,為鎳鎘電池的近四倍多。鎳氫電池成本低,無鎘污染,溫度使用范圍廣。具有良好的快充電性能,無記憶效應,可以隨充隨用。故在采用通用電池的設備中,鎳氫電池的市場愈來愈大。

但在實用中,人們發現鎳氫電池的重復充電次數反而不及鎳鎘電池多,故有鎳氫電池壽命不長之說。其實在理論上,鎳氫電池的壽命比鎳鎘電池略長,但鎳氫電池過充電時,對電池的不良影響比鎳鎘電池要大。

如果長期充電不當就會損傷電池。

目前市場上的幾十元錢的鎳鎘/鎳氫電池充電器都過于簡單,很容易造成鎳氫電池的過充電。而帶充電控制芯片的充電器售價高達幾百元,使用者不多。

因此,造成鎳氫電池不能全面發揮優良性能。

所以,了解鎳氫電池的充電機理,正確選購和使用充電器,對延長使用壽命至關重要。

所謂正確的充電,就是要使充電電池的容量100%地發揮出來,而且又不損傷電池。充電不正確有二個結果,容量不能100%地發揮出來,或電池嚴重受損,在充電過程中異常發熱、破裂,甚至起火。

下圖是鎳氫充電電池充電時的充電電流和電池電壓的特性關系。

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圖中可見在大電流充電時,電壓上升到100%后,電池電壓不升反降。充電fC控制芯片就能利用電池電壓從上升轉為下降的特征來結束充電,這種結束充電的判據稱為-△V檢測。

利用-△V檢測結束充電必須恒流充電,因為電流的變動也會引起電池電壓的變動。簡單的充電器一般為恒壓限流充電,充電后期電流越來越小,-△V的檢測就變得困難。所以,利用這一特性結束鎳氫電池充電時,充電電流必須保持恒定,而且必須用1C以上的大電流充電。

充電電池充滿電后,再繼續充電,電能變成電池的熱能,電池開始發熱。

充電IC控制芯片的另一個控制就是利用溫度的上升率的增長來結束充電,稱為△T/△t檢測。一般達2℃/分鐘時,充電停止。

△T/△t檢測時,也要求充電電流必須保持恒流。而且也是充電電流較大(0.3C以上)時,檢測較為正確。當充電電流小或環境溫度低、散熱很好時,也會無法檢出,形成過充電。

這兩種正規的檢測方法都要求大電流恒流充電。用分立元件構成,控制電路復雜。用IC芯片較方便,但溫度傳感器還必須外接。關鍵是充電器的電源部份要求較高,恒定電流較大用簡單的變壓器整流己不合適,必須用開關電源。故正規的鎳氫電池充電器的售價較高。

最為簡單的控制方式是用最大時間控制。按充電電流和電池容量及充電效率決定最大充電時間,超過這個時間就無條件停止充電。例如,用0.1C率充電,考慮充電效率,定時在12左右小時結束充電。但這樣充電,若開始時電池內有殘留量,就會有事實上的過充電。

所以,定時充電電流必須小于0.3C率,大多數采用0.1C率充電。由于充電電流小,過充電在電池上產生的熱量能較快地散發出去,對電池的影響不大。

最大時間控制的充電器安全性能較好,最適宜充足用空的場合采用。對需隨用隨充的電器不太合適,常會存在不嚴重的過充電。如果開始充電時能估測出電池的殘留量,就可用可變時間充電方法充足。還可在必要時進行人工干預,到達估計時間或手觸電池外殼溫度明顯高于室溫時,停止充電。

好了,有了這些基礎知識后就能正確選擇充電電池和充電器了。如果你喜歡用容量較大的鎳氫電池,如1600mAh以上的品種,那么最好還是買一只大電流、帶IC控制器的充電器。這不但可以大大縮短充電時間,還能有效地保護較為昂貴的大容量充電電池。

簡易型充電器使用方便、小巧易帶。但一般都是與鎳鎘電池通用的品種。為恒壓限流型充電,電路非常簡單。只在半波整流后,串一只電阻充電。

這種充電方法一開始電流較大,后來電流就被限制在0.1C的小電流上,即50mA上。有的有快充電檔,也就100mA,相當500mAh鎳鎘電池的0.2C充電。好處是,用戶即使過充電,對電池的影響也不大。這種充電器充500mAh電池,差不多一個晚上。下班充電,上班使用正合適。

若要充1600mAh的電池就要30~40小時,實用上幾乎不可能被充足了。用戶也會象對待用手機電池充電那樣,有空就充。使這類鎳氫電池長期工作在不飽不餓的狀態,對壽命和實際最大可用容量都有影響。

所以。選購鎳氫電池若沒有好鞍,也不必用好馬。容量適中即可,核算一下以8~12小時能把電池充足為宜,且充電器小于O.3C。順便提一句,大容量鎳氫電池應該較重。如果兩節鎳氫電池重量差不多,標稱容量大的有可能是假貨。

鎳氫電池的放電也有講究。由于鎳氫電池放電終止電壓在1.0V為正常,但在1.O~0.9伏時也還能放電。這時就是過放電,對電池壽命有損。而一般設備,如收音機、隨身聽、電須刀等等都不具備1.0伏自動終止放電的電路,容易使鎳氫電池過放電。在這類設備上使用,用到差不多感覺沒電時,就該充電,不能用到完全走不動再充。在數碼相機、MP3等內部有電源管理系統的設備上沒此問題。

后期放電因內阻增高,電池溫度也會上升。而鎳氫電池的內阻雖比鋰離子電池低幾倍,但為鎳鎘電池內阻的2倍。故鎳氫電池后期使用發熱會比鎳鎘電池大。

鎳氫電池雖然一開始認為沒有記憶效應,但與后來出現的鋰離子電池相比,仍有一定的容量下降現象。鎳氫電池若長期不用,就會出現休眠現象。

容量大大降低。故對于新買來的或擱置了一段時間沒用的鎳氫電池,要先以涓流充足電量(寧過勿缺),然后以0.2C率放電到1.0V,此反復幾次,以此激活。

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