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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:安时(Ah)或毫安时(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。
![](http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_8/ourdev_179928.JPG)
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、2/3M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:1/30~1/20C,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。
组合电池的注意事项
1. 组合数量不要超过6个,只能串联使用。
2. 要严格控制放电电压,一般终止电压在1.1V(指单体电池电压)。
3. 要严格控制充电,不能过充,要用-△V控制。 |
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曾经有一段真挚的爱情摆在我的面前,我没有珍惜,现在想起来,还好我没有珍惜……
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