如何延长镍氢充电电池寿命 延长镍氢充电电池寿命方法

  摘要:镍氢电池是镍镉电池的后代产品,各方面性能都优于镍镉电池。本文将为您详细介绍镍氢充电电池寿命有多长以及如何延长镍氢充电电池寿命等方面的知识,希望能对您有所帮助。

  【 镍氢充电电池 】镍氢充电电池寿命 如何延长镍氢充电电池寿命

  镍氢电池 是镍镉电池的后代产品,各方面性能都优于镍镉电池。镍氢电池采用镍氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为氢氧化钾)作为电解液。额定电压为1.2V,满充电时的最大电压可达1.6V~1.8V。正常放电终止电压为1.0V,实际上可使用到0.9V。重复充电次数大于500次,自放电率20%/月。

  镍氢电池的最大放电电流可达3C(放电率C是指一小时放完全部容量的电流值。如500mAh电池的C为500mA)。能量重量比60~80Wh/kg,能量体积比远高于镍镉电池,其单节5号电池的最大容量可达2300mAh,为镍镉电池的近四倍多。镍氢电池成本低,无镉污染,温度使用范围广。具有良好的快充电性能,无记忆效应,可以随充随用。故在采用通用电池的设备中,镍氢电池的市场愈来愈大。

  但在实用中,人们发现镍氢电池的重复充电次数反而不及镍镉电池多,故有镍氢电池寿命不长之说。其实在理论上,镍氢电池的寿命比镍镉电池略长,但镍氢电池过充电时,对电池的不良影响比镍镉电池要大。

  如果长期充电不当就会损伤电池。

  目前市场上的几十元钱的镍镉/镍氢电池充电器都过于简单,很容易造成镍氢电池的过充电。而带充电控制芯片的充电器售价高达几百元,使用者不多。

  因此,造成镍氢电池不能全面发挥优良性能。

  所以,了解镍氢电池的充电机理,正确选购和使用充电器,对延长使用寿命至关重要。

  所谓正确的充电,就是要使充电电池的容量100%地发挥出来,而且又不损伤电池。充电不正确有二个结果,容量不能100%地发挥出来,或电池严重受损,在充电过程中异常发热、破裂,甚至起火。

  下图是镍氢充电电池充电时的充电电流和电池电压的特性关系。

  图中可见在大电流充电时,电压上升到100%后,电池电压不升反降。充电fC控制芯片就能利用电池电压从上升转为下降的特征来结束充电,这种结束充电的判据称为-△V检测。

  利用-△V检测结束充电必须恒流充电,因为电流的变动也会引起电池电压的变动。简单的充电器一般为恒压限流充电,充电后期电流越来越小,-△V的检测就变得困难。所以,利用这一特性结束镍氢电池充电时,充电电流必须保持恒定,而且必须用1C以上的大电流充电。

  充电电池充满电后,再继续充电,电能变成电池的热能,电池开始发热。

  充电IC控制芯片的另一个控制就是利用温度的上升率的增长来结束充电,称为△T/△t检测。一般达2℃/分钟时,充电停止。

  △T/△t检测时,也要求充电电流必须保持恒流。而且也是充电电流较大(0.3C以上)时,检测较为正确。当充电电流小或环境温度低、散热很好时,也会无法检出,形成过充电。

  这两种正规的检测方法都要求大电流恒流充电。用分立元件构成,控制电路复杂。用IC芯片较方便,但温度传感器还必须外接。关键是充电器的电源部份要求较高,恒定电流较大用简单的变压器整流己不合适,必须用开关电源。故正规的镍氢电池充电器的售价较高。

  最为简单的控制方式是用最大时间控制。按充电电流和电池容量及充电效率决定最大充电时间,超过这个时间就无条件停止充电。例如,用0.1C率充电,考虑充电效率,定时在12左右小时结束充电。但这样充电,若开始时电池内有残留量,就会有事实上的过充电。

  所以,定时充电电流必须小于0.3C率,大多数采用0.1C率充电。由于充电电流小,过充电在电池上产生的热量能较快地散发出去,对电池的影响不大。

  最大时间控制的充电器安全性能较好,最适宜充足用空的场合采用。对需随用随充的电器不太合适,常会存在不严重的过充电。如果开始充电时能估测出电池的残留量,就可用可变时间充电方法充足。还可在必要时进行人工干预,到达估计时间或手触电池外壳温度明显高于室温时,停止充电。

  好了,有了这些基础知识后就能正确选择充电电池和充电器了。如果你喜欢用容量较大的镍氢电池,如1600mAh以上的品种,那么最好还是买一只大电流、带IC控制器的充电器。这不但可以大大缩短充电时间,还能有效地保护较为昂贵的大容量充电电池。

  简易型 充电器 使用方便、小巧易带。但一般都是与镍镉电池通用的品种。为恒压限流型充电,电路非常简单。只在半波整流后,串一只电阻充电。

  这种充电方法一开始电流较大,后来电流就被限制在0.1C的小电流上,即50mA上。有的有快充电档,也就100mA,相当500mAh镍镉电池的0.2C充电。好处是,用户即使过充电,对电池的影响也不大。这种充电器充500mAh电池,差不多一个晚上。下班充电,上班使用正合适。

  若要充1600mAh的电池就要30~40小时,实用上几乎不可能被充足了。用户也会象对待用手机电池充电那样,有空就充。使这类镍氢电池长期工作在不饱不饿的状态,对寿命和实际最大可用容量都有影响。

  所以。选购镍氢电池若没有好鞍,也不必用好马。容量适中即可,核算一下以8~1 2小时能把电池充足为宜,且充电器小于O.3C。顺便提一句,大容量镍氢电池应该较重。如果两节镍氢电池重量差不多,标称容量大的有可能是假货。

  镍氢电池的放电也有讲究。由于镍氢电池放电终止电压在1.0V为正常,但在1.O~0.9伏时也还能放电。这时就是过放电,对电池寿命有损。而一般设备,如收音机、随身听、电须刀等等都不具备1.0伏自动终止放电的电路,容易使镍氢电池过放电。在这类设备上使用,用到差不多感觉没电时,就该充电,不能用到完全走不动再充。在数码相机、MP3等内部有电源管理系统的设备上没此问题。

  后期放电因内阻增高,电池温度也会上升。而镍氢电池的内阻虽比锂离子电池低几倍,但为镍镉电池内阻的2倍。故镍氢电池后期使用发热会比镍镉电池大。

  镍氢电池虽然一开始认为没有记忆效应,但与后来出现的锂离子电池相比,仍有一定的容量下降现象。镍氢电池若长期不用,就会出现休眠现象。

  容量大大降低。故对于新买来的或搁置了一段时间没用的镍氢电池,要先以涓流充足电量(宁过勿缺),然后以0.2C率放电到1.0V,此反复几次,以此激活。

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