可充電電池的充電原理_圖文

1、 表4. 不同化學(xué)成分電池充滿的判據(jù) 如上所示，電池化學(xué)成分和充電技術(shù)不同，充電終止的判定條件也不同。 3.1 鎳鎘電池充電 在0.05C 至大于1C 的范圍內(nèi)對 NiCd 電池恒流充電。一些低成本充電器使用絕對溫度 終止充電。雖然簡單、成本低，但這種充電終止方法不精確。更好的方法是通過檢測電池充 滿時的電壓跌落終止充電。對于充電速率為0.5C 或更高的 NiCd 電池，-V 方法是最有效 的。-V 充電終止檢測應(yīng)與電池溫度檢測相結(jié)合，因為老化電池和不匹配電池可能減少V。 通過檢測溫升速率（dT/dt）可以實現(xiàn)更精確的滿充檢測，這種滿充檢測比固定溫度終止對 電池更好?；赥/dt 和-V 組合

2、的充電終止方法可避免電池過充，延長電池壽命。 快速 充電可改善充電效率。在1C 的充電速率下，效率可以接近1.1 （91%） ，充滿一個空電池 的時間為1小時多一點。當(dāng)以0.1C 充電時，效率便下降到1.4 （71%） ，充電時間為14小 時左右。 因為 NiCd 電池對電能接收程度接近100%，所以幾乎所有的能量在充電開始的 70%期間被吸收，而且電池保持不發(fā)熱。超快速充電器利用該特點，在幾分鐘內(nèi)將電池充 到70%，以幾 C 的電流充電而無熱量產(chǎn)生。充到70%后，電池再以較低速率繼續(xù)充電， 直 到電池充滿。最后以0.02C 至0.1C 的涓流結(jié)束充電。 3.2 鎳氫電池充電 盡管 NiMH

3、充電器與 NiCd 充電器類似， 但是， NiMH 充電器采用T/dt 方法終止充電， 這是到目前 NiMH 電池充電的最好辦法。 NiMH 電池充電結(jié)束時電壓下降比較小， 而對低充 電速率（低于0.5C，這取于溫度）可能不出現(xiàn)電壓下降。 新的 NiMH 電池會在充電周期內(nèi) 過早地出現(xiàn)錯誤峰值，這會導(dǎo)致充電器過早結(jié)束充電。此外，單用-V 檢測結(jié)束充電幾乎肯 定會出現(xiàn)過充，導(dǎo)致在電池失效前限制充放電次數(shù)。 似乎沒有在所有條件下（新或舊，熱 或冷，全部或部分放電）都適用的 NiMH 電池的-dV/dt 充電算法。因此，除非 NiCd 充電 器使用了 dT/dt 方法終止充電，否則不能用 NiCd

4、充電器為 NiMH 電池充電。而且，因為 NiMH 電池不能很好的吸收過充， 所以， 涓流充電電流比 NiCd 電池小 （約0.05C） NiMH 。 電池的慢充比較困難。因為以0.1C 至0.3C 的速率充電時，電壓和溫度的變化不能準確指 示電池已充滿。 因此， 慢速充電器必須依靠定時器來決定何時結(jié)束充電。 以此， 為保證 NiMH 電池充滿，應(yīng)以接近1C 的速率（或電池制造商指定速率）快速充電，同時監(jiān)控電壓（V = 0）和溫度（dT/dt）來確定何時結(jié)束充電。 3.3 鋰離子和鋰聚合物電池充電 鎳基電池充電器限制電流， 而鋰電池充電器則需同時限制電壓和電流。 最初的鋰電池充 電電壓限制在4.10V/節(jié)。電壓越高意味著容量越大，現(xiàn)在可以通過增加化學(xué)添加劑實現(xiàn) 4.20V 電池電壓。當(dāng)前的鋰離子電池一般充電到4.20V，容差為±0.05V/節(jié)。 當(dāng)端電壓達 到電壓閾值并且充電電流降至0.03C （約 Icharge 的3%，參考圖6）時表明電池已充滿。 多數(shù)充電器達到滿充的時間約為3小時。盡管某些線性充電器聲稱 Li+電池充電只需約一小 時，但這類充電器通常在電池端電壓達到4.2V 時就終止充電，這種方法只能將電池充到其 容量的70%。 圖6. 恒流、恒壓充電，主要用于蜂窩電話，無線設(shè)備和