手电筒的充电电池知识

手电筒的充电电池知识

充电电池简介电池的主要性能指标

1.安全性能

影响最大的是爆炸和漏液，主要与电池的内压、结构和工艺设计有关（比如安全阀失效、锂离子电池没有保护电路等）。

2.容量

按照IEC标准和国标规定，镍氢和镍镉电池是指在25±5℃的条件下，以

0.1C充电16小时，以

0.2C放电至

1.0V时放出的容量。

锂离子电池是指在常温的条件下，以恒流(1C)、恒压（

4.2V）充电3小时，以

0.2C放电至

2.75V时放出的容量。

容量单位：

xx（Ah）或毫xx（mAh）

3.内阻

是指电流流过电池内部所受到的阻力。充电电池的内阻很小，一般要用专门仪器测试。充电态内阻和放电态内阻有差异，放电态内阻稍大，而且不太稳定。内阻越大，消耗的能量越大，充电发热越大。随着电池使用次数的增多，电解液消耗及活性物质减少，内阻会增大，质量越差，内阻增大越快。

4.循环寿命

电池可重复充放电的次数。寿命与容量成反比，与充放电条件密切相关，一般充电电流越大，寿命越短。

5.荷电保持能力

指自放电率。与电池材料、生产工艺和储存条件有关，一般温度越高，自放电率越高。

6.大电流放电能力

主要与电池材料、生产工艺有关，一般用于动力电池。

充电电池的典型结构

1.正极板

2.负极板

3.隔膜

4.电解液

5.钢壳/塑胶外壳

充电电池的可靠性测试项目

1.循环寿命

2.不同倍率放电特性

3.不同温度放电特性

4.充电特性

5.自放电特性

6.不同温度自放电特性

7.储存特性

8.过放电特性

9.不同温度内阻特性

10.高温测试

11.温度循环测试

12.跌落测试

13.振动测试

14.容量分布测试

15.内阻分布测试

16.静态放电测试ESD

电池常用标准

镍镉电池:

IEC60285-1999,GB/T11013-1996,GB/T18289-2000

镍氢电池:

IEC61436-

1998.1/GB/T15100-1994/GB/T18288-2000

锂离子电池:

GB/T10077-1998/GB/T18287-2000或者SANYO或松下标准镍氢电池

优点

1.比能量密度高：

是镍镉电池的

1.5-2倍多。

2.环保

3.无记忆效应

4.循环寿命长：

在正确使用条件下可循环使用500次以上。

缺点

1.自放电率高：

满电常温下存储自放电率30～35％

2.高温性能差

3.在过充和过放时会排出气体

镍氢电池工作原理

镍氢电池的正极主要成分为氢氧化镍Ni(OH)2，负极主要为无污染物质贮氢合金粉（M），电解液是氢氧化钾的水溶液。

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镍氢电池设计时，容量实际上是由正极限制的，负极容量设计过剩，以保证过充电时候，正极产生的氧气可以到负极反应，电池的内压不会有明显升高。

镍氢电池的充电方式

充电是将充电电池恢复其原始容量的过程，为使电池达到长期使用的目的，必须通过适当的充电方法充电，目前较好的方式是-△V值控制充电，此外还可以采用其它的控制方法。

1.应在环境温度10～30℃下充电，此时充电效率最佳。环境温度低于0℃时，电池内气体吸收反应不充分，造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄

漏，性能恶化。而环境温度高于40℃时，充电效率会下降。这会使电池性能恶化，发生泄漏。

2. -△V值：5-10mV/只，充电过程中，如果电压从其峰值下落5到10mV则终止充电，充电转为涓流。

3. dT/dt值：

0.8～1℃/min，用热敏电阻或温度传感器探测电池温度，单位时间内电池温度上升达到预设值时，终止充电并转为涓流。

4. TCO：

电池充电最高温度，D型、F型、型及M型电池为48℃，其他电池为50℃，如果充电过程中电池过热会对电池寿命及其他性能造成影响，为此，当电池温度达到预设值，终止充电并转为涓流充电。-△V检测线路在开始充电后一定时间内启动，但在此时间内dT/dt可以启动。

5.初始延时：10分钟，防止-△V检测线路在开始充电后一定时间内启动。因为，镍氢电池在放置较长时间或过放后充电电压会有波动（假-△V），此时延时的设定是为防止此假-△V误触发使充电终止。

6.涓流充电电流：

～，如果涓流充电电流过大，电池温升会增加，造成电池性能降低。

7.充电总时间：10～20小时（视充电电流的大小），即使是涓流充电，长时间过充也会造成电池性能恶化，为防止涓流或其他充电下过充，建议设立一个保护性的总充电时间控制。

8.要坚决避免反极充电。反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化，甚至电池会破裂。

9.不要将电池反极充电或大电流过充，否则会造成气体快速产生，使电池内压增加，电池鼓胀或破裂。

镍氢电池的放电注意事项

1.镍氢电池的放电终止电压非常关键，必须在

1.0～

1.1V之间，超过了这个终止电压可能有过放的危险，过放会造成排气，对电池损害很大。

2.放电时环境温度应在-10～45℃度，超过此范围，放电容量会严重下降，长期在高低温环境下工作，容量会衰减很快。

3.放电电流影响放电效率。在放电电流为

0.1 C～2 C之间放电效率最佳。

4.过放电会损害电池特性，放电时要有过放保护。

储存

1.将电池储存在干燥、无腐蚀性气体、温度在-20～35℃之间的地方。

2.长期储存会加速电池自放电和活性物质钝化，电池电压和容量会下降重复几次充放电循环后，电池可恢复原有性能，所以要定期充电。

电池寿命

电池使用后期，电池内阻增加，还有可能发生内部短路。充电器和充电电路应考虑电池使用末期电池失效发热的安全问题。

焊接

不要将任何东西直接焊接在电池上。这可能会损坏电池内部的安全阀，破坏电池的安全性。

设备上安装（密闭的电池盒）

应避免设计使用密闭的电池盒，在一些情况下，电池有气体放出，如有点火源出现，可能有电池破裂的危险。

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