電池的基本常識ZT
一、鎳鎘電池(Nickel-Cadmiun Batteries)的特性
1.鎳鎘電池可重復500次以上的充放電,非常的經濟;
2.內阻小,可供大電流的放電,當它放電時電壓的變化很小,作為直流電源是一種質量極佳的電池;
3.因為采用完全密封式,因此不會有電解液漏出的現(xiàn)象,也完全不需要補充電解液;
4.與其他種類電池相比之下,鎳鎘電池可耐過充電或放過電,操作簡單方便;
5.長時間的放置下也不會使性能劣化,當十分充完電后即可恢復原來的特性;
6.可使用在很廣的溫度范圍內;
7.因為它采用金屬容器而作成,有機械性的堅固;
8.鎳鎘電池在非常嚴格的品質管理下被制造完成,有非常優(yōu)良的品質性賴性。
二、鎳鎘電池放電特性
1.放電電壓依據(jù)其放電電流多少有些差異,大體上是1.2V左右;
2.電池的容量以Ah,mAh的單位來表示;
3.當放電達到放電終了的極限時稱之為"放電終止電壓",鎳鎘電池的放電終止電壓為1.0V/cell;
4.使用溫度范圍在-20℃~60℃,在此范圍內可進行放電。
三、保存上的注意事項
1.可在-30℃~50℃的溫度范圍之間內保存,但如果是長時間放置的情形下,請在35℃以下保存;
2.充電狀態(tài)或者是放電狀態(tài)的保存都是可能的,但是比較之下放電狀態(tài)可使容量較早回復并且較易被激活;
3.當電池在長時間的放置后,使用前必須十分地充電后再使用。
四、鎳鎘電池的記憶效應(memory effect)
當鎳鎘電池重復經過幾次維持在低容量的放充后,如果必須做一個較大量的放電時電池會無法作用,這種情形我們稱為"記憶效應"。記憶效應可能是鎳鎘電池中最容易被誤解的問題。放電終止電壓被設定較高的錄像機,隨著使用的電壓變低,表面上看起來似乎隨著降低,但是放電電壓的低下是可以由1~2次的完全放電而解決這一現(xiàn)象。建議十次充電后進行一次放電,以防止建議效應。
鋰電池
一、鋰電池(Lithium Ion Battery)的特性:
1.擁有高能量密度,與高容量鎳鎘電池相比其體積能量為1.5倍,重量能量密度為2倍;
2.高電壓,平均使用電壓為3.6V,是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍(鎳鎘、鎳氫電池電壓為1.2V);
3.使用電壓平坦并且高容量;
4.負荷特性,2C放電為可能;
5.廣泛的使用溫度 -20℃~60℃
6.優(yōu)秀的充放電壽命,經過500次放電后其容量至少還有70%以上。
鎳氫電池與鋰電池的差異:
一、重量方面
以每一個單元電池的電壓來看,鎳氫與鎳鎘都是1.2V,而鋰電池確 為3.6V,鋰電池的電壓是其他兩者的3倍。并且同型電池的重量鋰電池與鎳鎘電池幾乎相等,而鎳鎳氫電池卻比較重。可知,每一個電池本身重量不同,但鋰電池因3.6V高電壓,在輸出同等電壓的情況下使的單個電池組合時數(shù)目可減少3分之1而使成型后的電池重量和體積減小。
二、記憶效應
鎳氫電池與鎳鎘電池相同都有記憶效應。因此,定期的放電管理也是必需的。這種定期放電管理屬于模糊狀態(tài)下被處理,甚至也有些在不正確的知識下進行放電(每次放電或者使用幾次后進行放電都因公司的不同而有所差異)這種煩瑣的放電管理在使用鎳氫電池時是無法避免的。相對的鋰電池而言因為完全沒有記憶效應,在使用上非常方便簡單。它完全不必理會殘余電壓多少,直接可進行充電,充電時間自然可以縮短。
三、自放電率
鎳鎘電池為15~30%(月)。鎳氫電池為25~35%(月),鋰電池為2~5%(月)。以上鎳氫電池的自放電率為最大,而鋰電池的特長與其他兩類電池相比放電率極低。
四、充電方式
鎳氫電池及鋰電池無法耐過充電。因此,鎳氫電池以定電流充電的PICK CUT 控制方式在充電電壓達到最高時,停止繼續(xù)充電為最好的充電方式。而鋰電池則使用定電流、定電壓方式充電最好,若以鎳鎘電池的充電器-DV控制方式進行充電的話對鎳氫電池和鋰電池。
下面列出一些常見的關于充電器的問題。我們僅討論最常用的鎳氫電池和鎳鎘電池充電器,不包括最新的鉛酸電池和鋰離子電池充電器。
??一、疾速充電器和快速充電器的區(qū)別是什么?
??這兩者的比較實際上是沒有任何意義的。在電池行業(yè)內,對這兩種充電器沒有明確的界定。因此制造商們也經常把它們弄混。有一個問題就是,充滿一節(jié)電池的時間依賴于被充電的電池的容量。一個需花1小時充滿1節(jié)標準容量的AAA鎳鎘電池(180 mAh)充電器,可能需要8小時才能充滿1節(jié)高容量的鎳氫電池(1500 mAh)。最好的辦法是忽略這些差異,粗略地計算一下充電器充滿電池所需的時間。
??二、每次要花多長時間才能把電池充滿?
我們可以很容易計算出充電器所花的時間。用電池的容量,簡單地除以充電器的充電效率,然后增加20%作為無效工作時間。舉個例子,使用一個充電率為500mA的充電器大約需4小時才能充滿一節(jié)有1600mAh的電池,計算式子為1600 mAh/500 mA x120%。這個例子也許偶然適用于疾速充電器對標準5號鎳氫電池充電的情況。記住,如果一節(jié)電池只是部分放電,顯然,我們只需要花更少的時間就能夠把它充滿電。
??如果你覺得這個太復雜了,可以使用我們特別的電池充電時間計算器:http://www.greenbatteries.com/documents/Charge_time_calculator.htm。你只需要輸入上面連續(xù)的兩個值就行了。然后按Calculate(計算),結果就會立即在hours(小時)前的窗口中出現(xiàn)。
??三、使用充電器會對電池有損害嗎(會減少電池壽命或降低電池使用效果)?
??是的。最常見的充電失敗就是充電時間過長,俗稱過度充電。有一種充電器特別容易導致過度充電,通常充5小時以上(有的是8小時)電池就會報廢,這種充電器就是所謂的“疾速充電器”。這種充電器的問題就是,沒有一個充電控制裝置。大部分疾速充電器通常設計非常簡單,它們一般以最大速率充電,充電時間也比較固定,通常是5或8小時就充滿了。然后,你就應該把它們關掉,或者轉向特慢的涓流充電速率。如果你正確的使用充電器,它通常對電池的損害不大。如果沒有正確的使用,充電器通常會以兩種方式縮短電池的壽命。
??首先,設想把完全充電后和部分充電后的電池放進充電器內。但是充電器并不知道電池內有電。因此它還是對電池進行完全充電。我們很少見到把部分充電后的電池放進充電器內的,因為這很容易混淆電池,不經意間就把充滿電后的電池放進充電器內了。如果你多次對充滿電后的電池充電,它的性能就會慢慢降低。
??另外,通常情況下,充電周期不穩(wěn)定,很容易被打斷。我們通常把充電器拔開,看看電池的熱度如何。然后,再把充電器插回去。不幸的是,這通常會導致重新開始完整的充電周期,前面的充電周期已經完成了。這也常會降低電池壽命。
為了避免這些問題,我們可以使用一個智能充電器,它有微處理器控制。智能充電器通常會決定什么時候電池充滿了電,然后根據(jù)設計的不同,完全關掉充電器或轉向涓流充電。
??四、什么是涓流充電(使蓄電池緩慢而連續(xù)充電的裝備)?
??理論上說,涓流充電是指一種充電速率高至使電池完全充滿電、低至可避免過度充電的充電方式。維持充電也是描述涓流充電的一種方式。
??五、涓流充電對電池有損害嗎?
??許多電池制造商建議不要長期使用涓流充電。
??如果使用涓流充電,那么充電速率就會非常低,并且有時斷斷續(xù)續(xù)。當給電池充電時,最好的智能充電器只能進行臨時的充電速率變化。它們沒有連續(xù)的低速率充電功能。一些電池經銷商說,如果進行長期的涓流充電,只有十分之一的電池能量不會受到傷害。然而,我們還沒有見到任何廠商進行這樣的測試。
??最好還是把電池完全充滿電,然后儲存好。不要進行額外的涓流充電。免得出現(xiàn)意外的損害。
??六、疾速充電會減少電池的壽命嗎?
??不是很嚴重。只要使用了一個適當?shù)闹悄艹潆娖?,你就能在約一個小時內把幾乎各種鎳氫電池完全充好電,并且沒有任何損壞,電池壽命也不會有大幅降低,可能減少不到10%。顯然,這總是比使用慢速充電器好多了。然而,只能使用特別設計的鎳氫電池充電器給大多數(shù)鎳氫電池快速充電。另外,專為鎳鎘電池充電設計的疾速充電器很可能會給鎳氫電池過度充電。
??七、鎳氫電池充電器和鎳鎘電池充電器的區(qū)別是什么?
??最大的差別在于充電速率(充電器給電池充電的速度),以及充電控制(怎么什么時候決定停止充電)。 許多廉價的鎳氫電池充電器經過簡單的改造,就成了鎳鎘電池充電器。通常,一個5小時的鎳鎘電池有一個開關,允許充電時間從5個小時增加到8個小時。 這樣,一個5小時鎳鎘電池充電器就變成了一個8小時鎳氫電池充電器。我們在這里并不是說推薦使用這種充電器。然而,一個定時的充電器相比一個智能充電器,生產成本要少一些。如果電池在放電之前進行頻繁的充電(也就是說,電池只使用了很短的時間,然后又立即被完全充電),定時充電器通常導致過度充電,或者電池損害。
??鎳氫電池智能充電器實際上是專門檢測鎳氫電池什么時候被充滿了。然后,關上開關或轉向涓流充電模式。顯然,這要經過更復雜的電路。所以,這類充電器要花費更多的時間與金錢。但是,它可能會延長電池的壽命。有些智能充電器僅僅比定時充電器稍微花多一點成本。我們強烈建議,當你想購買智能充電器時,調查一下它與鎳氫或鎳鎘電池的兼容性。
?八、能夠使用舊的鎳鎘電池充電器對鎳氫電池充電嗎?
??這個問題的答案取決于鎳鎘充電器的類型。由于有這種依賴性,舊的鎳鎘電池充電器可能不會給鎳氫電池充滿電(是很有可能),幾乎不可能發(fā)生過度充電的情況, 或適當?shù)亟o鎳氫電池充電(但是它不可能自動處理,結果還是要花很長時間)。讓我們來看一下這三種情況。
??許多“古老”的鎳鎘電池充電器是簡單的定時充電器,充電時間都是固定好了的。時間一到,就自動關上了。不幸的是,因為鎳鎘電池比鎳氫電池的容量小,當使用鎳鎘電池的時間標準給鎳氫電池充電時,充電可能會提前中止。這雖然不會傷害電池,但是鎳氫電池肯定不會被完全充滿電,因為定時器早就固定好了。充電器停止充電,顯然是太早了。充電周期也就會縮短。
??另外,在更舊的鎳鎘電池充電器之中,有一種非常普通的充電器,就是所謂的“通宵”充電器。只要充電器接通了電源,它的充電速率就非常低。 這類充電器能為鎳氫電池充分充電,但是它可能花上很長的時間。一個舊的鎳鎘電池充電器很可能要花上48個小時才能給新款高電容的鎳氫電池充分充電!這類充電器幾乎不可能損壞鎳氫電池,除非把鎳氫電池放在充電器里長達一個星期,但是這樣就不方便使用了。如果你有這種類型的充電器,應該根據(jù)我們上面的公式簡單的把充電時間算出來
??但是,最終我們可能選擇一款更舊的鎳鎘電池充電器:疾速充電器。它給鎳氫電池充電,不需要多余的電路。因為一旦電池充滿后,充電周期就停止了,被記錄下來。如果鎳鎘電池充電器將在2個小時以內給電池充分充電,那么它就可以說是疾速充電器。在這個情況中,唯一的風險就是:更舊的疾速充電器可能會給鎳氫電池過度充電。如果在充電周期中,電池變得很熱,那么這就是過度充電的征兆(一般來說,當鎳氫電池被充分充電后,就會變得溫暖一些,特別是使用疾速充電器時)。如果鎳氫電池變得太熱,我們無法及時處理,當持續(xù)20或30分鐘后,鎳鎘電池充電器就很可能對鎳氫電池過度充電了,電池的壽命就會縮短。如果充電器專為需迅速充電的收音機電池充電,你很可能遇見到這類充電器。我們建議不要使用鎳鎘電池疾速充電器給鎳氫電池充電。