电池的基本常识ZT
一、镍镉电池(Nickel-Cadmiun Batteries)的特性
1.镍镉电池可重复500次以上的充放电,非常的经济;
2.内阻小,可供大电流的放电,当它放电时电压的变化很小,作为直流电源是一种质量极佳的电池;
3.因为采用完全密封式,因此不会有电解液漏出的现象,也完全不需要补充电解液;
4.与其他种类电池相比之下,镍镉电池可耐过充电或放过电,操作简单方便;
5.长时间的放置下也不会使性能劣化,当十分充完电后即可恢复原来的特性;
6.可使用在很广的温度范围内;
7.因为它采用金属容器而作成,有机械性的坚固;
8.镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成,有非常优良的品质性赖性。
二、镍镉电池放电特性
1.放电电压依据其放电电流多少有些差异,大体上是1.2V左右;
2.电池的容量以Ah,mAh的单位来表示;
3.当放电达到放电终了的极限时称之为"放电终止电压",镍镉电池的放电终止电压为1.0V/cell;
4.使用温度范围在-20℃~60℃,在此范围内可进行放电。
三、保存上的注意事项
1.可在-30℃~50℃的温度范围之间内保存,但如果是长时间放置的情形下,请在35℃以下保存;
2.充电状态或者是放电状态的保存都是可能的,但是比较之下放电状态可使容量较早回复并且较易被激活;
3.当电池在长时间的放置后,使用前必须十分地充电后再使用。
四、镍镉电池的记忆效应(memory effect)
当镍镉电池重复经过几次维持在低容量的放充后,如果必须做一个较大量的放电时电池会无法作用,这种情形我们称为"记忆效应"。记忆效应可能是镍镉电池中最容易被误解的问题。放电终止电压被设定较高的录像机,随着使用的电压变低,表面上看起来似乎随着降低,但是放电电压的低下是可以由1~2次的完全放电而解决这一现象。建议十次充电后进行一次放电,以防止建议效应。
锂电池
一、锂电池(Lithium Ion Battery)的特性:
1.拥有高能量密度,与高容量镍镉电池相比其体积能量为1.5倍,重量能量密度为2倍;
2.高电压,平均使用电压为3.6V,是镍镉电池、镍氢电池的3倍(镍镉、镍氢电池电压为1.2V);
3.使用电压平坦并且高容量;
4.负荷特性,2C放电为可能;
5.广泛的使用温度 -20℃~60℃
6.优秀的充放电寿命,经过500次放电后其容量至少还有70%以上。
镍氢电池与锂电池的差异:
一、重量方面
以每一个单元电池的电压来看,镍氢与镍镉都是1.2V,而锂电池确 为3.6V,锂电池的电压是其他两者的3倍。并且同型电池的重量锂电池与镍镉电池几乎相等,而镍镍氢电池却比较重。可知,每一个电池本身重量不同,但锂电池因3.6V高电压,在输出同等电压的情况下使的单个电池组合时数目可减少3分之1而使成型后的电池重量和体积减小。
二、记忆效应
镍氢电池与镍镉电池相同都有记忆效应。因此,定期的放电管理也是必需的。这种定期放电管理属于模糊状态下被处理,甚至也有些在不正确的知识下进行放电(每次放电或者使用几次后进行放电都因公司的不同而有所差异)这种烦琐的放电管理在使用镍氢电池时是无法避免的。相对的锂电池而言因为完全没有记忆效应,在使用上非常方便简单。它完全不必理会残余电压多少,直接可进行充电,充电时间自然可以缩短。
三、自放电率
镍镉电池为15~30%(月)。镍氢电池为25~35%(月),锂电池为2~5%(月)。以上镍氢电池的自放电率为最大,而锂电池的特长与其他两类电池相比放电率极低。
四、充电方式
镍氢电池及锂电池无法耐过充电。因此,镍氢电池以定电流充电的PICK CUT 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电池。
下面列出一些常见的关于充电器的问题。我们仅讨论最常用的镍氢电池和镍镉电池充电器,不包括最新的铅酸电池和锂离子电池充电器。
一、疾速充电器和快速充电器的区别是什么?
这两者的比较实际上是没有任何意义的。在电池行业内,对这两种充电器没有明确的界定。因此制造商们也经常把它们弄混。有一个问题就是,充满一节电池的时间依赖于被充电的电池的容量。一个需花1小时充满1节标准容量的AAA镍镉电池(180 mAh)充电器,可能需要8小时才能充满1节高容量的镍氢电池(1500 mAh)。最好的办法是忽略这些差异,粗略地计算一下充电器充满电池所需的时间。
二、每次要花多长时间才能把电池充满?
我们可以很容易计算出充电器所花的时间。用电池的容量,简单地除以充电器的充电效率,然后增加20%作为无效工作时间。举个例子,使用一个充电率为500mA的充电器大约需4小时才能充满一节有1600mAh的电池,计算式子为1600 mAh/500 mA x120%。这个例子也许偶然适用于疾速充电器对标准5号镍氢电池充电的情况。记住,如果一节电池只是部分放电,显然,我们只需要花更少的时间就能够把它充满电。
如果你觉得这个太复杂了,可以使用我们特别的电池充电时间计算器:http://www.greenbatteries.com/documents/Charge_time_calculator.htm。你只需要输入上面连续的两个值就行了。然后按Calculate(计算),结果就会立即在hours(小时)前的窗口中出现。
三、使用充电器会对电池有损害吗(会减少电池寿命或降低电池使用效果)?
是的。最常见的充电失败就是充电时间过长,俗称过度充电。有一种充电器特别容易导致过度充电,通常充5小时以上(有的是8小时)电池就会报废,这种充电器就是所谓的“疾速充电器”。这种充电器的问题就是,没有一个充电控制装置。大部分疾速充电器通常设计非常简单,它们一般以最大速率充电,充电时间也比较固定,通常是5或8小时就充满了。然后,你就应该把它们关掉,或者转向特慢的涓流充电速率。如果你正确的使用充电器,它通常对电池的损害不大。如果没有正确的使用,充电器通常会以两种方式缩短电池的寿命。
首先,设想把完全充电后和部分充电后的电池放进充电器内。但是充电器并不知道电池内有电。因此它还是对电池进行完全充电。我们很少见到把部分充电后的电池放进充电器内的,因为这很容易混淆电池,不经意间就把充满电后的电池放进充电器内了。如果你多次对充满电后的电池充电,它的性能就会慢慢降低。
另外,通常情况下,充电周期不稳定,很容易被打断。我们通常把充电器拔开,看看电池的热度如何。然后,再把充电器插回去。不幸的是,这通常会导致重新开始完整的充电周期,前面的充电周期已经完成了。这也常会降低电池寿命。
为了避免这些问题,我们可以使用一个智能充电器,它有微处理器控制。智能充电器通常会决定什么时候电池充满了电,然后根据设计的不同,完全关掉充电器或转向涓流充电。
四、什么是涓流充电(使蓄电池缓慢而连续充电的装备)?
理论上说,涓流充电是指一种充电速率高至使电池完全充满电、低至可避免过度充电的充电方式。维持充电也是描述涓流充电的一种方式。
五、涓流充电对电池有损害吗?
许多电池制造商建议不要长期使用涓流充电。
如果使用涓流充电,那么充电速率就会非常低,并且有时断断续续。当给电池充电时,最好的智能充电器只能进行临时的充电速率变化。它们没有连续的低速率充电功能。一些电池经销商说,如果进行长期的涓流充电,只有十分之一的电池能量不会受到伤害。然而,我们还没有见到任何厂商进行这样的测试。
最好还是把电池完全充满电,然后储存好。不要进行额外的涓流充电。免得出现意外的损害。
六、疾速充电会减少电池的寿命吗?
不是很严重。只要使用了一个适当的智能充电器,你就能在约一个小时内把几乎各种镍氢电池完全充好电,并且没有任何损坏,电池寿命也不会有大幅降低,可能减少不到10%。显然,这总是比使用慢速充电器好多了。然而,只能使用特别设计的镍氢电池充电器给大多数镍氢电池快速充电。另外,专为镍镉电池充电设计的疾速充电器很可能会给镍氢电池过度充电。
七、镍氢电池充电器和镍镉电池充电器的区别是什么?
最大的差别在于充电速率(充电器给电池充电的速度),以及充电控制(怎么什么时候决定停止充电)。 许多廉价的镍氢电池充电器经过简单的改造,就成了镍镉电池充电器。通常,一个5小时的镍镉电池有一个开关,允许充电时间从5个小时增加到8个小时。 这样,一个5小时镍镉电池充电器就变成了一个8小时镍氢电池充电器。我们在这里并不是说推荐使用这种充电器。然而,一个定时的充电器相比一个智能充电器,生产成本要少一些。如果电池在放电之前进行频繁的充电(也就是说,电池只使用了很短的时间,然后又立即被完全充电),定时充电器通常导致过度充电,或者电池损害。
镍氢电池智能充电器实际上是专门检测镍氢电池什么时候被充满了。然后,关上开关或转向涓流充电模式。显然,这要经过更复杂的电路。所以,这类充电器要花费更多的时间与金钱。但是,它可能会延长电池的寿命。有些智能充电器仅仅比定时充电器稍微花多一点成本。我们强烈建议,当你想购买智能充电器时,调查一下它与镍氢或镍镉电池的兼容性。
八、能够使用旧的镍镉电池充电器对镍氢电池充电吗?
这个问题的答案取决于镍镉充电器的类型。由于有这种依赖性,旧的镍镉电池充电器可能不会给镍氢电池充满电(是很有可能),几乎不可能发生过度充电的情况, 或适当地给镍氢电池充电(但是它不可能自动处理,结果还是要花很长时间)。让我们来看一下这三种情况。
许多“古老”的镍镉电池充电器是简单的定时充电器,充电时间都是固定好了的。时间一到,就自动关上了。不幸的是,因为镍镉电池比镍氢电池的容量小,当使用镍镉电池的时间标准给镍氢电池充电时,充电可能会提前中止。这虽然不会伤害电池,但是镍氢电池肯定不会被完全充满电,因为定时器早就固定好了。充电器停止充电,显然是太早了。充电周期也就会缩短。
另外,在更旧的镍镉电池充电器之中,有一种非常普通的充电器,就是所谓的“通宵”充电器。只要充电器接通了电源,它的充电速率就非常低。 这类充电器能为镍氢电池充分充电,但是它可能花上很长的时间。一个旧的镍镉电池充电器很可能要花上48个小时才能给新款高电容的镍氢电池充分充电!这类充电器几乎不可能损坏镍氢电池,除非把镍氢电池放在充电器里长达一个星期,但是这样就不方便使用了。如果你有这种类型的充电器,应该根据我们上面的公式简单的把充电时间算出来
但是,最终我们可能选择一款更旧的镍镉电池充电器:疾速充电器。它给镍氢电池充电,不需要多余的电路。因为一旦电池充满后,充电周期就停止了,被记录下来。如果镍镉电池充电器将在2个小时以内给电池充分充电,那么它就可以说是疾速充电器。在这个情况中,唯一的风险就是:更旧的疾速充电器可能会给镍氢电池过度充电。如果在充电周期中,电池变得很热,那么这就是过度充电的征兆(一般来说,当镍氢电池被充分充电后,就会变得温暖一些,特别是使用疾速充电器时)。如果镍氢电池变得太热,我们无法及时处理,当持续20或30分钟后,镍镉电池充电器就很可能对镍氢电池过度充电了,电池的寿命就会缩短。如果充电器专为需迅速充电的收音机电池充电,你很可能遇见到这类充电器。我们建议不要使用镍镉电池疾速充电器给镍氢电池充电。
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