日益發達的便攜式電子産(chǎn)品對可充電電池的容量和循環壽命等性能要求越來越高. 目前常用的有四大類, 鎳镉電池和鉛酸免維護電池(簡稱(chēng)SLA)這兩類在上世紀六十年代已經普遍推廣, 鎳氫電池和锂離子電池 (含锂聚合 物電池)這兩大類是近十年才大量商業化使用.
這四大類電池各有所長, 下表給出瞭(le)一個基本參(cān) 考, 不同電池生産廠家的具體數值可能有較大差别, 使用時咨詢生産廠家,表中的數據僅供比較參(cān)考使用 (表中C爲電池的标稱容量, 單位爲AH(安時), A表示充電恒流電流.)
| 比較項目 |
鉛酸免維護電池 |
鎳镉電池(NICD) |
鎳氫電池(NIMH) |
锂離子電池(LI-ION) |
| 能量密度(Wh/kg) |
30 |
40 |
60 |
100 |
| 循環壽命(次) |
300 |
800 |
500 |
800 |
| 工作溫度 (°C) |
0~35 |
0~45 |
0~40 |
0~50 |
| 最大充電電流(A) |
0.25C |
2C |
1C |
1C |
| 充電方式 |
恒流後恒壓 |
恒流 |
恒流 |
恒流後恒壓 |
| 充電時間 (小時) |
C/A + 2 hours |
C/A + 20% |
C/A + 20% |
C/A × 2 |
人們當(dāng)然希望充電器能在短時間内充電完成, 但是由於(yú)電流大且控制難, 這在成本和技術方面都有一定 程度的代價付出. 如果使用條件允許, 選用10~14個小時左右充電結束的夜晚慢充型充電器會有價格低,體積 小巧等優點.
對於(yú)在線並(bìng)連使用的SLA電池, 充電方式建議選用2.27V/單元(對應12V電池爲13.7V)恒壓充電, 這種方案既不會過充電池, 也有利於(yú)穩定設備電壓. 對於(yú)要經常離線充放電使用SLA電池的場合, 應該使用先0.2C 恒流, 再2.45V/單元恒壓, 電池充好後即時進入2.27V/單元恒壓的"三段式"充電方法. 整個充電時間約爲8 到10小時 .
NICD電(diàn)池允許有一定電(diàn)流的過充, 因此選用0.1C電(diàn)流的簡單(dān)恒流源充電(diàn)器可謂經濟實惠.
NIMH電(diàn)池對過充電(diàn)較爲敏感, 即使用0.1C的電(diàn)流, 如果充電(diàn)超過14個小時或對已充好的電(diàn)池再繼續充 幾個小時, 對電(diàn)池的壽命都有較大損害. 電(diàn)池充好時應及時關斷(duàn)電(diàn)流或将充電(diàn)電(diàn)流降低到0.02C以下是非常 重要的, 即使對0.1C的夜間慢充型NIMH充電(diàn)器也是如此.
最大充電電流達到2C左右的智能型快速充電器已經有很多成功案例. 這類充電器一般都必須在充電進 程的各階段随時監測(cè)電池電壓、溫度等參(cān)數，當電池快要充滿電時自動降低充電電流倍率，這樣可以将電池 過充電引起的過溫過壓風險降到最低。
NICD和NIMH兩類電池的充電特性非常相似，隻是NIMH電池在充電過程中發熱更多一些、峰值電壓更不 明顯一些。這兩類電池在快速充電時都採(cǎi)用下面幾種條件之一來作爲快充電終止的條件：包括電壓上升斜率（dV/dt)、電壓負增長（-dV)和電池溫度上升斜率（dT/dt)。還有三個條件是設置爲異常保護條件下進行動 作的：最高電池溫度、最高電池電壓和充電器内置定時器。要實現這些監測和智能切換動作 ，肯定要帶來充 電器成本上升，但是如果沒有這些措施，電池将面臨著(zhe)容量下降、循環壽命降低甚至漏液爆炸等安全隐患 。
LI-ION和SLA電池的充電方式較爲相似，都要求先恒流再恒壓，區别是锂離子電池對充電恒壓階段的電壓精度要求較高（<1%)。由於(yú)锂電池的安全性是一個緻命的隐患，因此要求在充電結束控制和保護方面要特 别小心。對於(yú)不同的應用場(chǎng)合，锂離子電池包都會内置有相應的充放電保護電路, 以便更安全的保護電池不發生以外.
|
