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[电池&电源] 电池的基本常识ZT

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发表于 2004-6-25 10:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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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该用户从未签到

发表于 2004-6-26 05:47 | 显示全部楼层
<P>好贴啊,竟然没人顶?</P>
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发表于 2004-6-26 07:16 | 显示全部楼层
<P>顶!好贴。</P><P>最近想玩摩托车了。请楼主说下铅酸电池。</P>
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发表于 2004-6-26 07:32 | 显示全部楼层
<P>挑毛病的来了</P><P>1、同样体积的电池中,镍氢电池的重量要小于镍镉电池;</P><P>2、镍镉电池并不耐过充电,我单位有好多镍镉电池都是因为过充电导致容量大量下降而报废,另外我曾经有一次不小心将一节镍镉电池充淌了;</P><P>3、镍镉电池并非全封闭,其他充电电池也一样,它们都有排气孔</P>
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发表于 2004-6-26 21:29 | 显示全部楼层
充淌了???
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发表于 2004-6-26 22:43 | 显示全部楼层
一年前的事了,从排气孔里出来一些白色的东西
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 楼主| 发表于 2004-6-26 23:47 | 显示全部楼层
请各位大大别找在下晦气,我是连汉语有时也有困难理解的。
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发表于 2004-6-27 03:05 | 显示全部楼层
<P>有错没关系~但如果刻意容忍错误,那就不对了</P>
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发表于 2004-7-13 04:37 | 显示全部楼层
<P>存下来,回去学习。</P><P>再顶一下!</P>
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发表于 2004-7-24 04:20 | 显示全部楼层
<B>以下是引用<I>MashiMaro</I>在2004-6-25 2:54:18的发言:</B>
一、镍镉电池(Nickel-Cadmiun Batteries)的特性
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;

<P>这点应该纠正一下:镍镉电池漏液的现象我已经不只一次地见过了,包括在本地正规厂家生产的JJJ牌AA镍镉电池和健伍对讲机上的原装镍镉电池组上。</P>
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发表于 2004-12-27 09:23 | 显示全部楼层
<P>顶</P>
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发表于 2004-12-27 19:41 | 显示全部楼层
<P>不错的文章,但有关锂电池的电压与容量描述有问题。
单节电压3.6V是标称电压,事实上放电时电压的变化范围比较大,一般是3.0V-4.2V,因此,所谓“使用电压平坦”是一句假话。当然,很多用电器其内部具有(开关)稳压,可以适合大范围的电压变化。</P><P>同时,从锂电池当前电压就可以非常容易的看到剩余容量,而且几乎是线性的,就像看纯净水瓶还有多高一样,基本上可以认为是每下降0.1V容量下降10%。例如测量(非放电状态)单节电压为4.2V就是满电状态,4.0V有80%,3.7V大约有一半容量。
</P>
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该用户从未签到

发表于 2005-1-11 11:56 | 显示全部楼层
<P>好贴!给我这个小菜鸟上了详实的一课!!!楼主辛苦了!!!</P>[em03]
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该用户从未签到

发表于 2005-1-13 17:30 | 显示全部楼层
<P>这篇东西是从国外翻译过来的吧?好多语句都不通啊,看起来累死,还有些玩概念的东西大可不必出现啦。</P><P>没有控制电路的充电器,只要量出实际的电流和电压,根据那个计算出充电时间来就可以了,现在电池的容量都不同的,不可能用什么定时充电器,那种我都没听说过。</P><P>越看到后面越乱,呵呵。</P>[em06]
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2005-1-14 18:18 | 显示全部楼层
    <P>GP超霸的充电宝就是定时充电器,充电宝II每次冲16个小时,所以只能适合1600mAH的AA,而且如果中途发生了停电,它就会在来电后重新充满16小时。</P><P>大家有没有什么合适的智能充电器推荐?</P>
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    发表于 2005-1-15 08:34 | 显示全部楼层
    <DIV class=quote><B>以下是引用<I>lvtom</I>在2005-1-14 10:18:26的发言:</B>

    <P>大家有没有什么合适的智能充电器推荐?</P></DIV>
    <P>如果你不充镍镉电池的话,当然是M70</P>
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    2020-4-18 09:00
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2005-1-22 00:06 | 显示全部楼层
    长见识,赞一个。
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    发表于 2005-2-2 06:25 | 显示全部楼层
    好 !!!!!!!!!
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    发表于 2005-2-12 08:27 | 显示全部楼层

    电池的基本常识ZT

    <P>充电电池的几种充电方式
    原作:pstest整理

    快速充电技术</P><P>一、脉冲式充电法
      这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率,而且能够提高蓄电池充电接受率,从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制,这也是蓄电池充电理论的新发展。
      脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电,然后让电池停充一段时间,如此循环。充电脉冲使蓄电池充满电量,而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除,从而减轻了蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行,使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间,减少了析气量,提高了蓄电池的充电电流接受率。</P><P>二、Reflex快速充电法
      这种技术是美国的一项专利技术,它主要面对的充电对象是镍镉电池。由于它采用了新型的充电方法,解决了镍镉电池的记忆效应,因此,大大降低了蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电方法和对充电状态的检测方法与镍镉电池有很大的不同,但它们之间可以相互借鉴。</P><P>三、变电流间歇充电法
        这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法,保证加大充电电流,获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段,获得过充电量,将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充,使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除,从而减轻了蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行,使蓄电池可以吸收更多的电量。</P><P>四、变电压间歇充电法
      在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法。与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流,而是间歇恒压。</P><P>五、变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法
      综合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的优点,变电压变电流波浪式正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种:
      1)脉冲电流的幅值可变,而PWM(驱动充放电开关管)信号的频率是固定的;
      2)脉冲电流幅值固定不变,PWM信号的频率可调。
      
    常规充电法
      常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。
      一般来说,常规充电有以下3种:
    1 恒流充电法
      恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。</P><P>2  阶段充电法
      此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法。
      1)二阶段法 采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法。首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。
      2)三阶段充电法 在充电开始和结束时采用恒电流充电,中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时,由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量 减到最少,但作为一种快速充电方法使用,受到一定的限制。</P><P>3 恒压充电法
      充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。由于充电初期蓄电池电动势较低,充电电流很大,随着充电的进行,电流将逐渐减少,因此,只需简易控制系统。
      这种充电方法电解水很少,避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大,对蓄电池寿命造成很大影响,且容易使蓄电池极板弯曲,造成电池报废。
      鉴于这种缺点,恒压充电很少使用,只有在充电电源电压低而电流大时采用。例如,汽车运行过程中,蓄电池就是以恒压充电法充电的。

    </P>
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    2016-2-1 11:17
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2005-2-25 05:01 | 显示全部楼层
          顶啊 这帖子对我们新手帮助不小 要是在具体点就好了 我指的是列几个筒友经常用到的电池加以说明 什么18650 17500 我对这些弄不懂是什么意思 还有大小都不知道 我只知道民用的1号2号和5号电池!
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