镍镉-镍氢电池的原理及充电方法
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。
镍氢电池充电器原理
镍氢电池充电器原理
镍氢电池充电器是一种用于给镍氢电池进行充电的设备。
其工作原理主要包括:电源输入、整流变压、恒流、恒压控制。
首先,当镍氢电池充电器连接到电源时,电源的交流电经过整流变压电路将交流电转换为直流电。
这样可以提供稳定的电源,使充电器能正常工作。
然后,直流电进入恒流控制模块。
在开始充电时,恒流控制模块会根据预设的充电电流值,通过调整控制电路中的元器件来保持恒定的电流输出。
充电器将恒定的电流输入到镍氢电池中,使电池内的化学物质发生反应,将电能储存起来。
当电池充电到一定程度时,恒压控制模块开始工作。
它会根据预设的充电电压值,自动调节控制电路中的元器件,使输出电压保持稳定在设定的充电电压值。
一旦电池充满电,充电器会通过恒压控制模块自动停止充电,以避免过充电导致电池损坏。
此外,充电器还通常带有温度保护功能,可以监测电池温度并在电池过热时停止充电,以保护电池安全。
综上所述,镍氢电池充电器工作原理主要包括电源输入、整流
变压、恒流和恒压控制等环节,以实现对镍氢电池的快速、安全充电。
镍氢电池知识大全
铅酸电池(Sealed)
电压:2V
使用寿命为:200~300次
放电温度为:0度~45度
充电温度为:0度~45度
备注:就是一般车用电瓶(它是以6个2V串联成12V的),免加水的电池使用寿命长达10年,但体积和最量是最大的。
AA、AAA都是说明电池型号的。
例如:
AA就是我们通常所说的5号电池,一般尺寸为:直径14mm,高度49mm;
AAA就是我们通常所说的7号电池,一般尺寸为:直径11mm,高度44mm。
以下是来自:电池直销网的补充
另附电池知识若干:
说说常见的“AAAA,AAA,AA,A,SC,C,D,N,F”这些型号
镍氢电池和镍镉电池外形上相似,而且镍氢电池的正极与镍镉电池也基本相同,都是以氢氧化镍为正极,主要区别在于镍镉电池负极板采用的是镉活性物质,而镍氢电池是以高能贮氢合金为负极,因此镍氢电池具有更大的能量。同时镍氢电池在电化学特性方面与镍镉电池亦基本相似,故镍氢电池在使用时可完全替代镍镉电池,而不需要对设备进行任何改造。
只有一个A表示型号的电池不常见,这一系列通常作电池组里面的电池芯,我经常给别人换老摄像机的镍镉,镍氢电池,几乎都是4/5A,或者4/5SC的电池芯。标准的A(平头)电池高度49.0±0.5mm,直径16.8±0.2mm。
其实上镍氢充电电池和锂离子充电电池的记忆效应是十分轻微的,并不值得我们去注意它。
(请注意看到这里时,就不要利用充电器的放电功能对镍氢充电电池和锂离子充电电池进行放电动作,尤其是锂离子充电电池,由于本身的材质因数,并不允许电池本身能够承受充电器的强制放电。如果你硬要对锂离子充电电池进行放电,最终将导致电池损坏。)另外,你使用需放电的镍镉充电电池,那么建议你,不论使用电池的次数是否频繁,最好每隔两、三个月左右就对镍镉充电电池进行一次充放电,这样可以确保镍镉充电电池的记忆效应对电池的影响减到最低状态。
镍氢电池的工作原理
镍氢电池的工作原理镍氢电池和同体积的镍镉电池相比,容量增加一倍,充放电循环寿命也较长,并且无记忆效应。
镍氢电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时),负极板的活性物质为H2(放电时)和H2O(充电时),电解液采用30%的氢氧化钾溶液,充放电时的电化学反应如下:javascript:=picsize(this,600) border=0 dypop="按此在新窗口浏览图片">从方程式看出:充电时,负极析出氢气,贮存在容器中,正极由氢氧化亚镍变成氢氧化镍(NiOOH)和H2O;放电时氢气在负极上被消耗掉,正极由氢氧化镍变成氢氧化亚镍。
过量充电时的电化学反应:javascript:=picsize(this,600) border=0 dypop="按此在新窗口浏览图片">从方程式看出,蓄电池过量充电时,正极板析出氧气,负极板析出氢气。
由于有催化剂的氢电极面积大,而且氢气能够随时扩散到氢电极表面,因此,氢气和氧气能够很容易在蓄电池内部再化合生成水,使容器内的气体压力保持不变,这种再化合的速率很快,可以使蓄电池内部氧气的浓度,不超过千分之几。
从以上各反应式可以看出,镍氢电池的反应与镍镉电池相似,只是负极充放电过程中生成物不同,从后两个反应式可以看出,镍氢电池也可以做成密封型结构。
镍氢电池的电解液多采用KOH水溶液,并加入少量的LiOH。
隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。
为了防止充电过程后期电池内压过高,电池中装有防爆装置。
电池充电特性镍镉电池充电特性曲线如图1所示。
当恒定电流刚充入放完电的电池时,由于电池内阻产生压降,所以电池电压很快上升(A点)。
此后,电池开始接受电荷,电池电压以较低的速率持续上升。
在这个范围内(AB之间),电化学反应以一定的速率产生氧气,同时氧气也以同样的速率与氢气化合,因此,电池内部的温度和气体压力都很低。
镍氢(镍镉)电池的特性e及曲线分析总括
有关镍氢电池的七个特性曲线大家经常提起镍氢电池的标称容量不够靠谱,哪怕是三洋、松下等品牌电池也是如此。
那么,厂家的标称容量又是如何计算出来的呢?原来厂家的测试条件是:用0.1C恒流充电14-16个小时,然后用0.2C恒流放电至1V。
这和汽车厂家的标称油耗正好形成强烈的对比。
充电电压和温度特性。
充电电流越大,温升就越厉害。
所以说,哈勃牌牛牛充电器,最好同时充3个以上的电池,把充电电流控制在800mA以下。
毕竟,用1.6A超大电流对内阻较大的工包电池进行充电,所冒的风险会成指数比例上升。
不同室温环境下的充电曲线。
室温越低,充满以后的保持电压越高。
记得雷欧伍德做过一个试验,用风扇对充电进行之中的YY牌智能充电器进行强行降温,结果被判为饱和并停止充电。
如果换了其他杂牌的充电器,也用风扇去帮助散热,很有可能造成电压超过1.6V以后还继续充下去,轻者损坏电池,重者引起浆爆。
充电温度与效率。
摄氏27度左右,充电最饱和,充/放电效率最高。
放电容量与放电电流的关系。
0.2C小电流放电,比1C大电流放电,最终放电容量能多出10%左右。
放电容量与环境温度的关系。
用1C电流放电,环境温度为摄氏50度时候的放电容量,比环境温度为摄氏0度时候的放电容量,竟然要高出20%左右。
电池的存贮特性。
镍氢电池的自放电性能要好于镍铬电池,但是比锂电池还是要差一些。
质量再好的镍氢电池,充满以后在常温下搁置三个月,容量基本都会减少30%以上。
如果放进冰箱冷藏,那么即使搁置200天,也还有90%左右的容量。
如何提高镍氢电池的寿命(循环次数)?没有其他法宝,只有避免深度放电(过放电,放电电压低于1V)。
这一方面,DE1103的欠压保护做的很好,可惜是个电老虎。
另外,反向充电会极大地损害电池的寿命。
学而时习之,不亦晕乎?镍氢及镍镉特性曲线2009-04-16 10:20镍氢及镍镉特性曲线1、充 电建议用0.1C标准充电5小时或1C快速充电1.2-1.5小时,快充时,建议使用有终止电压控制开关或温度感应器的充电器,以保护电池。
镍氢电池如何充电 镍氢电池充电方法
镍氢电池如何充电镍氢电池充电方法采取浅充浅放的使用方法。
不要过充过放,会严重缩短镍氢电池寿命。
关于“镍氢电池如何充电镍氢电池充电方法”的详细说明。
1.镍氢电池如何充电1.采取浅充浅放的使用方法。
不要过充过放,会严重缩短镍氢电池寿命。
2.镍氢电池和镍镉电池相同都有记忆效应,但是要远小于镍镉电池。
所以没有必要每次充电都进行放电操作(因为操作不当会损害电池),只需三个月一次完全充放电以缓解记忆效应。
3.一般情况下,新的镍氢电池只有很少的电量,购买后要先进行充电然后再使用。
假如电池出厂时间短,电量很足,可以使用再充电。
新的镍氢电池一般要经过3-4次的充电和使用,性能才能发挥到最佳状态。
4.镍氢电池的记忆效应虽然小,最好还是每次使用完再充电,并且是一次性充满,不要充一会用一会然后再充,这样会导致镍氢电池使用寿命变短。
5.充电最好使用配套的充电器,因为一个不匹配的充电器,可能造成电池过充,缩短电池寿命。
6.镍氢电池充电应在环境温度0℃至45°℃之间进行。
7.长期存放前最好充满电,存放在阴凉干燥处。
8.电池循环寿命在正确使用的条件下可循环使用500次以上。
当电池的使用时间变得极短时表明电池寿命已至。
9.充电时间必须按着说明书上的时间严格控制,告诉你是8个小时,就充电8个小时,偏差不要超过1个小时,超出这个范围会使电池的电粒子性能严重下降。
10.在镍氢电池循环寿命期,应防止电解液变质,抑制电池析氢。
2.镍氢电池充电方法1. 标准充电给密封镍氢电池完全充电的方法是在限定的时间内使用标称恒定电流(0.1 CA)进行充电。
定时器应经调整在达到150-160% 容量输入时(15-16 小时)停止充电以防止长时间过充电。
这种充电方法适用的温度范围为0 至+45摄氏度。
最大电流为0.1 CA 室温下电池的过充时间不应超过1000小时。
2. 加速充电在短时间内给镍氢电池完全充电另外一种方法是在限定的时间内使用0.3 CA 恒定电流进行充电。
镍镉电池工作原理
镍镉电池工作原理镍镉电池是一种常见的可充电电池类型,广泛应用于各种便携式电子设备,如手持电话、笔记本电脑和移动设备。
了解镍镉电池的工作原理对于有效使用和维护电池具有重要意义。
本文将重点介绍镍镉电池的工作原理及其基本构造。
一、基本构造镍镉电池由正极(镍氢电极)、负极(镉电极)、电解质、隔膜和壳体组成。
镍氢电极由镍氢活性材料、镍集(连)体、导电剂和粘结剂组成。
镉电极由金属镉、镉集(连)体、导电剂和粘结剂组成。
二、电池的工作原理1. 放电过程当镍镉电池处于放电状态时,电解质中的OH-离子从负极(镉电极)向正极(镍氢电极)迁移。
同时,镍氢活性材料的NiOOH 与OH-离子反应,释放出电子和水。
电子通过外部负载流动,完成电池对外提供电能的过程。
镉电极反应方程:Cd + 2OH- -> Cd(OH)2 + 2e-镍氢电极反应方程:NiOOH + H2O + e- -> Ni(OH)2 + OH-2. 充电过程当镍镉电池处于充电状态时,电子从外部电源流向电池,通过外部电源施加的电压和环境温度的影响,电解质中的OH-离子从正极(镍氢电极)向负极(镉电极)迁移。
同时,镉电极上的金属镉与OH-离子反应形成金属镉和水,而镍氢电极则将电子和水还原为镍氢活性材料。
镉电极反应方程:Cd(OH)2 + 2e- -> Cd + 2OH-镍氢电极反应方程:Ni(OH)2 + OH- -> NiOOH + H2O + e-3. 超过充电和过放电超过充电和过放电是镍镉电池常见的问题,可能会影响电池寿命和性能。
超过充电是指在充电过程中,电池电压超过其标称电压,这会导致电化学反应过度,加剧正极中的氢气和负极中的氧气释放。
而过放电则是指在放电过程中,电池连续放电至电压低于其标准电压,导致电池容量衰减。
三、总结镍镉电池是一种可重复充电的电池类型,其工作原理基于镍氢和镉活性材料之间的化学反应。
在放电过程中,镍氢电极的NiOOH 与OH-反应释放出电子和水,负极的Cd与OH-反应形成Cd(OH)2。
镍氢充电知识点总结
镍氢充电知识点总结一、镍氢电池的基本原理镍氢电池是一种环保的可充电电池,它采用了镍氢化物和氢氧化镍作为正负极材料,使用了一种碱性电解液。
镍氢电池的工作原理是在充放电过程中,正极的氢氧化镍和负极的镍氢化合物之间进行氧化还原反应,通过电化学反应来储存和释放电能。
二、镍氢电池的特点1. 高能量密度:镍氢电池的能量密度比铅酸电池和镍镉电池高,能够提供更长的续航里程。
2. 长寿命:镍氢电池具有长寿命,能够充放电数千次。
3. 环保:镍氢电池不含有铅和镉等有毒元素,对环境友好。
4. 安全性好:镍氢电池不会发生“记忆效应”,也不会因深度放电而损坏。
三、镍氢电池的充电特点1. 充电电压范围:镍氢电池的标称工作电压为1.2V,充电电压范围为1.41V~1.56V。
2. 充电过程:在正常充电过程中,电流逐渐减小,直至充电完全停止。
3. 充电时间:镍氢电池的充电时间根据电流的大小不同,充电时间也不同。
四、镍氢电池的充电方法1. 恒定电压充电:恒定电压充电是一种常用的充电方法,适用于镍氢电池的大容量充电时。
2. 恒流充电:在恒流充电过程中,电压逐渐增加,直至镍氢电池充满。
五、镍氢电池的充电注意事项1. 使用合适的充电器:应使用专门设计的镍氢电池充电器,以避免过充或过放。
2. 适当的充电模式:根据电池的实际情况,选择合适的充电模式。
3. 避免过充:充电时应注意控制电压和电流,避免过充,以免发生安全事故。
4. 避免过放:充电过程中应及时停止充电,避免过放,以免影响电池的使用寿命。
六、镍氢电池的充电管理系统镍氢电池的充电管理系统主要包括充电控制器、电池管理模块、充电接口等部件。
充电管理系统能够实现对电池的全面监控和管理,保证电池的安全充电和使用。
七、镍氢电池的充电技术发展趋势1. 高速充电技术:随着科技的不断发展,镍氢电池的充电速度也在不断提高,未来将会出现更高速的充电技术。
2. 高能量密度技术:目前,科研人员正在致力于提高镍氢电池的能量密度,以满足电动汽车等高功率需求。
镍氢充电电池正确的充放电方法
镍氢充电电池正确的充放电方法随着数码行业的爆破性增长,镍氢电池以其实惠、环保的优势越来越得到玩家的青睐和批量采购,用途也从传统的小家电产品:手电筒、钟表、灯具、收音机、录音机、剃须刀、洗手机、吹风机、美容器、电动牙刷等广泛应用到我们新兴的MP3、PDA、WALKMAN、数码相机、录音笔、电动玩具、数码无绳电话等产品中来。
3ZJ A6@0M!Y,F$Do d Q4a$b @%Z-V8b 很多朋友通过将镍氢电池和CRAB品牌电池盒、标签的配,为以上不同的产品购置了匹配的镍氢电池。
,y#SOl"p$kr-g K8c2K-国内外诸多厂商不断推出的使用镍氢电池的新产品也加速了大家的采购热,当然她独有的“气质”,比如能量密度大、充电次数多、记忆效应小、不含汞镉等有害金属一系列优点也成就了镍氢电池在市场的地位不断攀升。
,u+F Mo [-~随着大家手中的镍氢电池数量在不断的增加,科学的使用和保养也逐渐跃入大家关注的视线中来。
众所周知,品牌镍氢电池的使用寿命按官方声称都可以充电达1000次以上,实际这只是一个理想值,往往达不到这样的寿命。
但只要合理的使用充电器,更加深入的了解镍氢电池,我们仍可以让她做到“延年益寿”。
'rK-rZ"TK7d@5Z 1.一般情况下,新的镍氢电池只含有少量的电量,大家购买后要先进行充电然后再使用。
但如果电池出厂时间比较短,电量很足,推荐先使用然后再充电。
N:g b~L.PCO-@l 2.新买的镍氢电池一般要经过3-4次的充电和使用,性能才能发挥到最佳状态,很多朋友第一次充电碰到的小问题,比方第一次充电后拍PP数量没有想象的那么多呀?在3-4次充电和使用后就都迎刃而解了。
tW-b2{bdn3.虽然镍氢电池的记忆效应小,仍然推荐大家尽量每次使用完后再充电,并且是一次性充满,不要充一会用一会然后再充。
这可是“延年益寿”的重要一点噢。
s0\-Q vmY pZH4.电池充电时,要注意充电器周围的散热,太刻意用什么风扇吹没有什么必要,但要注意的是充电器周围不要放置太多杂物。
镍氢电池充电方法
电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命。
因此,这种电池应先用小电流充电,使其满足一定的充电条件,这个阶段称为预充电。
快速充电就是用大电流充电,迅速恢复电池电能。
快速充电速率一般在1C 以上,快速充时间由电池容量和充电速率决定。
为了避免过充电,一些充电器采用小电流充电。
镍镉电池正常充电时,可以接受C/10或更低的充电速率,这样充电时间要10h以上。
采用小电流充电,电池内不会产生过多的气体,电池温度也不会过高。
只要电池接到充电器上,低速率恒流充电器就能对电池提供很小的涓流充电电流。
电池采用小电流充电时,电池内产生的热量可以自然散去。
涓流充电器的主要问题是充电速度太慢,例如,容量为1Ah的电池,采用C/10充电速率时,充电时间要10h以上。
此外,电池采用低充电速率反复充电时,还会产生枝晶。
大部分涓流充电器中,都没有任何电压或温度反馈控制,因而不能保证电池充足电后,立即关断充电器。
快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电。
然后让电池放电,如此循环。
电池脉冲的幅值很大、宽度很窄。
通常放电脉冲的幅值为充电脉冲的3倍左右。
虽然放电脉冲的幅值与电池容量有关,但是,与充电电流幅值的比值保持不变,脉冲充电时,充电电流波形如图1-4所示。
充电过程中,镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍,氢氧化镉还原为镉。
在这个过程中产生的气泡,聚集在极板两边,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大。
由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加。
加入放电脉冲后,气泡离开极板并与负极板上的氧复合。
这个去极化过程减小了电池的内部压力、温度和内阻。
同时,充入电池的大部分电荷都转换为化学能,而不会转变为气体和热量。
充放电脉冲宽度的选择应能保证极板恢复原来的晶体结构,从而消除记忆效应。
一、充电常识 在这里,首先要说明的是,充电是使用充电电池的重要步骤
一、充电常识在这里,首先要说明的是,充电是使用充电电池的重要步骤。
适当合理的充电对延长电池寿命很有好处,而野蛮胡乱充电将会对电池寿命有很大影响。
本篇对电池充电的介绍主要是指镍镉电池。
无论镍镉电池还是汽车蓄电池,都是化学能转为电能,充电的时候相反,将电能转换为化学能。
当电解质的化学反应完成后,就是电池充满了电。
如果这时继续对电池充电,哪这部分能量就会转换为热能,也就是电池会发烫。
在电池充电的过程中电池发热主要由二个方面产生,1是充电时电流所产生,充电电流每增加一倍,所产生的热能便增加一个平方倍。
也就是说每增加一倍的充电电流,就会多产生4倍的热能。
2是充满电以后,化学反应不再进行,那么多数电能也就只能转化为热能。
因此,判断是否充满电的最方便且有效的方法就是检测电池在短时间内的温升(温度于时间的比值)。
电池的充电电流不是越大越好。
充电电流和放电电流都是有限度,象镍镉的放电电流就比镍氢的来得大,其可以接受的充电电流也大。
当充电电流超过电池能承受的最大充电电流时,多余的电流不能转化为化学能,只能变成热能(和电炉丝一样),电池开始发热;当电池快冲好的时候,其可以接受的充电电流开始下降,更多的电流变成热能,电池开始变的很热(也是通常说的电池冲好的标志),电池发热使得可以接受的充电电流进一步下降,直到不能再充。
所以一般快冲只能充满90%左右,最好等电池降温后再转化到慢充。
对镍隔电池充电有两种方式,就是我们大家所熟知的“快充”和“慢充”。
快充和慢充是充电的一个重要概念,只有了解了快充和慢充才能正确掌握充电。
首先,快充和慢充是个相对的概念。
有人曾问,我的充电器充电电流有200mA,是不是快充?这个答案并不绝对,应该回答对于某些电池来说,它是快充,而对于某些电池来说,它只是慢充。
那我们究竟怎样来判别快充还是慢充呢?例如一节5号镍氢电池的电容量为1200mAH,而另一节则为1600mAH。
我们把一节电池的电容量称为1C,可见1C只是一个逻辑概念,同样的1C,并不相等。
镍氢镍镉电池充电器电路
隨著筆記型電腦(Note Book Personal Computer;以下簡稱為NB-PC)與各種可攜式電子產品的普及化與高性能化,使得二次電池大容量化的需求日益高漲,相對的高性能快速充電器成為無法欠缺的關鍵性附屬配備,因此接著要介紹幾種有關鎳氫/鎳鎘電池充電器電路,分別是利用0.5~1C充電電流作1~2小時的快速充電電路,以及另一種是可作鋰離子電池充電之switching方式高效率CVCC充電電路。
快速充電電路【基本結構與功能】圖1是典型的鎳氫電池快速充電器電路方塊圖,由圖可知它是由輸出值為0.5~1C的定電流電路、檢測電路、檢測電路、Timer電路所構成。
(a)有關檢測電路圖2是鎳氫電池快速充電時的電池電壓特性,如圖所示當電池為滿充電狀態時鎳氫池電壓的下降比鎳鎘電池小,鎳氫電池電壓的下降大約是10mV左右,充電電流越低,電壓的下降幅度也越少,除此之外電壓的下降幅度,會隨著電池溫度改變不斷變化。
(b)有關檢測電路圖3是鎳氫電池快速充電時的電池溫度特性。
通常電池溫度達到時就被視為滿充電,為了要正確量測電池溫度,因此溫度感應器必需密貼於電池。
(c)有關保護電路檢測電路或是檢測電路未動作時,快速充電電路必需設置保護Timer、定電流電路、檢測電路、檢測電路的功能,避免充電電路發生過充電,如果充電異常時還可自動切斷(shut down)電源。
(d)有關溫度檢測電路對快速充電的二次電池而言,電池充電時的電池溫度管理非常的重要,一般認為最佳充電效率時的周圍溫度約為。
如果連續過充電時電池的溫度會升高,溫度檢測電路會偵測異常溫度並切斷電源。
值得一提的是快速充電時,必需在電池廠商提供的cut off溫度範圍內停止快速充電,(e)有關過電壓保護電路快速充電器除了Timer電路與溫度檢測電路之外,還需要監控電池的電壓,隨時檢測異常電壓。
雖然鎳氫電池的公稱電壓為1.2V,不過充電時電池的電壓可高達1.8V/ cell遠比公稱電壓還高,因此當電池呈現異常狀態時由於內部阻抗增加,電池的電壓會上升至2.0V,此時必需將它視為異常電池立即停止快速充電。
镍氢电池首次充电方法介绍
镍氢电池首次充电方法介绍⒈镍氢电池的记忆效应镍氢电池和镍镉电池一样都有记忆效应,但是要远小于镍镉电池。
所以没有必要每次充电都进行放电操作(因为操作不当会损害电池),只需三个月一次完全充放电以缓解记忆效应。
⒉镍氢电池的自放电率镍氢电池为25~35%(月),镍镉电池为15~30%(月),锂电池为2~5%(月)。
镍氢电池的自放电率为最大,而锂电池与其他两类电池相比放电率极低。
⒊镍氢电池的充电方式镍氢电池和锂电池都不能耐过充电。
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会造成使用寿命的影响。
⒋镍氢电池容量越高越好吗不同型号的电池,容量越高,使用的时间越长。
抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好。
但是同样的电池型号,标称容量(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh,另一个是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好吗。
实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始容量的东西,而减少了电极稳定用的东西,其结果就是循环使用几十次以后,容量高的电池迅速容量衰竭,而容量低的电池却依然坚挺。
许多国内的电芯厂家往往以这个方式来获得高容量的电池。
而用户使用半年以后待机时间却是差得一塌糊涂。
民用的那些AA镍氢电池(就是五号电池),一般是1400mAh,却也有标超高容量的(1600mAh),道理也是一样。
提高容量的代价就是牺牲循环寿命,厂家不在电池材料的改性上下文章,是不可能真正提高电池容量的。
镍氢电池充电方法科学的充电方法可以延长镍氢电池的使用寿命。
①一般情况下,新的镍氢电池只有很少的电量,购买后要先进行充电然后再使用。
(整理)镍镉镍氢电池的原理及充电方法
镍镉/镍氢电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的发展1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。
后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。
70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。
它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。
近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。
镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。
1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。
目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示,1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越大,容量越高。
镍镉镍氢电池的原理及充电方法
镍镉/镍氢电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的发展1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。
后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。
70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。
它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。
近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。
镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。
1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。
目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示,1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越大,容量越高。
镍镉电池原理及充电方法
镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者:镍镉/镍氢电池的发展1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。
后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。
70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。
它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。
近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。
镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。
1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。
目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示,1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越大,容量越高。
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镍镉/镍氢电池的原理及充电方法一、镍镉/镍氢电池的发展1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。
后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。
70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。
它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。
近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。
镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。
1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。
目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
二、蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量......1.小时..。
单元电池内活性物质....1A..的电流下放电..通常用Ah(...安时..).表示,1Ah...就是能在的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越大,容量越高.............。
与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。
蓄电池的充电......电流通常用充电速率...C.为蓄电池的额定容量.........。
例如,用2A电流对1Ah电池充电,充电.........C.表示,速率就是2C;同样地,用2A电流对500mAh电池充电,充电速率就是4C。
电池刚出厂时,正负极之间的电势差称为电池的标称电压。
标称电压由极板材料的电极电.............位和内部电解液的浓度决定。
.............当环境温度、使用时间和工作状态变化时,单元电池的输出电压略有变化,此外,电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系.....................。
单元镍镉电池的标称电压约为1.3V(但一般认为是1.25V),单元镍氢电池的标称电压为1.25V。
电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。
在充放电过程中,极板的电阻是不变的,但是,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。
镍镉电池的充电终止电压为.......................1.75~1.8V.........,镍氢电池的充电终止电压为....。
...1.5V放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。
如果电压低于放电终止电压后蓄电池继.................续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样,极板上形成的生成物在正常充电时就..........................................不易再恢复,从而影响电池的寿命...............。
放电终止电压和放电率有关。
镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表1-1所列,镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。
表1-1 镍镉电池不同放电率时的放电终止电压三、镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物,负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉,电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
当环境温度较高时,使用密度为1.17~1.19(15℃时)的氢氧化钠溶液。
当环境温度较低时,使用密度为1.19~1.21(15℃时)的氢氧化钾溶液。
在-15℃以下时,使用密度为1.25~1.27(15℃时)的氢氧化钾溶液。
为兼顾低温性能和荷电保持能力,密封镍镉蓄电池采用密度为1.40(15℃时)的氢氧化钾溶液。
为了增加蓄电池的容量和循环寿命,通常在电解液中加入少量的氢氧化锂(大约每升电解液加15~20g)。
镍镉蓄电池充电后,正极板上的活性物质变为氢氧化镍〔NiOOH〕,负极板上的活性物质变为金属镉;镍镉电池放电后,正极板上的活性物质变为氢氧化亚镍,负极板上的活性物质变为氢氧化镉。
1.放电过程中的电化学反应(1)负极反应负极上的镉失去两个电子后变成二价镉离子Cd2+,然后立即与溶液中的两个氢氧根离子OH-结合生成氢氧化镉Cd(OH)2,沉积到负极板上。
(2)正极反应正极板上的活性物质是氢氧化镍(NiOOH)晶体。
镍为正三价离子(Ni3+),晶格中每两个镍离子可从外电路获得负极转移出的两个电子,生成两个二价离子2Ni2+。
与此同时,溶液中每两个水分子电离出的两个氢离子进入正极板,与晶格上的两个氧负离子结合,生成两个氢氧根离子,然后与晶格上原有的两个氢氧根离子一起,与两个二价镍离子生成两个氢氧化亚镍晶体。
将以上两式相加,即得镍镉蓄电池放电时的总反应:2.充电过程中的化学反应充电时,将蓄电池的正、负极分别与充电机的正极和负极相连,电池内部发生与放电时完全相反的电化学反应,即负极发生还原反应,正极发生氧化反应。
(1)负极反应充电时负极板上的氢氧化镉,先电离成镉离子和氢氧根离子,然后镉离子从外电路获得电子,生成镉原子附着在极板上,而氢氧根离子进入溶液参与正极反应:(2) 正极反应在外电源的作用下,正极板上的氢氧化亚镍晶格中,两个二价镍离子各失去一个电子生成三价镍离子,同时,晶格中两个氢氧根离子各释放出一个氢离子,将氧负离子留在晶格上,释出的氢离子与溶液中的氢氧根离子结合,生成水分子。
然后,两个三价镍离子与两个氧负离子和剩下的二个氢氧根离子结合,生成两个氢氧化镍晶体:将以上两式相加,即得镍镉蓄电池充电时的电化学反应:蓄电池充电终了时,充电电流将使电池内发生分解水的反应,在正、负极板上将分别有大量氧气和氢气析出,其电化学反应如下:从上述电极反应可以看出,氢摒化钠或氢氧化钾并不直接参与反应,只起导电作用。
从电池反应来看,充电过程中生成水分子,放电过程中消耗水分子,因此充、放电过程中电解液浓度变化很小,不能用密度计检测充放电程度。
3. 端电压充足电后,立即断开充电电路,镍镉蓄电池的电动势可达1.5V左右,但很快就下降到1.31-1.36V。
镍镉蓄电池的端电压随充放电过程而变化,可用下式表示:U充=E充+I充R内U放=E放-I放R内从上式可以看出,充电时,电池的端电压比放电时高,而且充电电流越大,端电压越高;.......................................放电电流越大,端电压越低。
.............当镍镉蓄电池以标准放电电流放电时,平均工作电压为1.2V。
采用8h率放电时,蓄电池的端电压下降到1.1V后,电池即放完电。
4. 容量和影响容量的主要因素蓄电池充足电后,在一定放电条件下,放至规定的终止电压时,电池放出的总容量称为电池的额定容量,容量Q用放电电流与放电时间的乘积来表示,表示式如下:Q=I·t(Ah)镍镉蓄电池容量与下列因素有关:①活性物质的数量;②放电率;③电解液。
放电电流直接影响放电终止电压。
在规定的放电终止电压下,放电电流越大,蓄电池的容.......................................量越小。
....使用不同成分的电解液,对蓄电池的容量和寿命有一定的影响。
通常,在高温环境下,为了提高电池容量,常在电解液中添加少量氢氧化锂,组成混合溶液。
实验证明:每升电解液中加入15~20g含水氢氧化锂,在常温下,容量可提高4%~5%,在40℃时,容量可提高20%。
然而,电解液中锂离子的含量过多,不仅使电解液的电阻增大,还会使残留在正极板上的锂离子(Li+)慢慢渗入晶格内部,对正极的化学变化产生有害影响。
电解液的温度对蓄电池的容量影响较大。
这是因为随着电解液温度升高,极板活性物质的化学反应也逐步改善。
电解液中的有害杂质越多,蓄电池的容量越小。
主要的有害杂质是碳酸盐和硫酸盐。
它们能使电解液的电阻增大,并且低温时容易结晶,堵塞极板微孔,使蓄电池容量显著下降。
此外,碳酸根离子还能与负极板作用,生成碳酸镉附着在负极板表面上,从而引起导电不良,使蓄电池内阻增大,容量下降。
5. 内阻镍镉蓄电池的内阻与电解液的导电率、极板结构及其面积有关,而电解液的导电率又与密度和温度有关。
电池的内阻主要由电解液的电阻决定。
氢氧化钾和氢氧化钠溶液的电阻系数随密度而变。
18℃.....................。
通常镍镉蓄电池的内阻可用下式...时氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液的电阻系数最小计算:镍镉电池使用过程中,如果电量没有全部放完就开始充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。
比如,镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电,充足电后,该电池也只能放出80%的电量,这种现象称为记忆效应。
电池全部放完电后,极板上的结晶体很小。
电池部分放电后.......................................,氢氧化亚镍没有完全变为氢氧化镍,剩余的氢氧化亚镍将结合在一起,形成较大的结晶体。
结晶体变大是镍镉电池产生记忆..........................................效应的主要原因。
........四、镍氢电池的工作原理镍氢电池和同体积的镍镉电池相比,容量增加一倍,充放电循环寿命也较长,并且无记忆效应。
镍氢电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时),负极板的活性物质为H2(放电时)和H2O(充电时),电解液采用30%的氢氧化钾溶液,充放电时的电化学反应如下:从方程式看出:充电时,负极析出氢气,贮存在容器中,正极由氢氧化亚镍变成氢氧化镍(NiOOH)和H2O;放电时氢气在负极上被消耗掉,正极由氢氧化镍变成氢氧化亚镍。
过量充电时的电化学反应:从方程式看出,蓄电池过量充电时,正极板析出氧气,负极板析出氢气。