如何正确给电池充电

如何正确给电池充电在现代可重复使用直流电的化学电源市场中,最常见的是以下六种类型的电池:

  • 铅酸电池;

  • 镍镉电池;

  • 镍氢电池;

  • 镍锌电池;

  • 锂离子电池;

  • 锂聚合物电池;

很多人经常有一个很合理的问题,如何正确给这块或那块电池充电,才不会提前坏掉,尽可能延长它的使用寿命,同时又能保证我们工作的质量?本文将帮助您找到与当今最常见的不同类型电池相关的这个问题的答案。

铅酸电池

最安全的传统铅酸电池充电方法是直流充电,其安培值不超过电池容量值(安培小时)的 10% (0.1C)。

尽管有这种传统,一些制造商自己会指出特定电池的最大允许充电电流的准确值,并且这个以安培为单位的数字通常达到电池容量的安培小时的 20-30% (0.2C-0.3C)。因此,如果电池容量为 55 安培小时,则 5.5 安培的初始充电电流是最安全的解决方案。

需要注意的是,铅酸蓄电池的单格电压不能超过2.3伏,因此,在直流充电时,要监测电压,例如12伏的蓄电池由6节电芯组成,这意味着电池充电过程结束时的总电压不应超过 13.8 伏。

例如,容量为100安培小时的铅酸蓄电池用20安培的恒流充电,这样充电6-7小时后,其容量的90%已充满,则常数应为设置为电压,17 小时后充电将完全完成。

为什么这么久?随着电流下降,电压缓慢下降,以指数方式接近 13.8 伏的目标值。以这种方式充电的电池对于缓冲和循环操作都是可靠的。

还有另一种适合循环操作的铅酸电池充电方式。此方法可让您为电池充电 6 小时。

充电电流设置为电池容量的 20%(安培小时),电压设置为 14.5 伏(对于标称电压为 12 伏的电池),电池充电 5-6 小时,然后充电器关闭...

老实说,应该注意的是,现代高质量的专用充电器根本不允许在充电过程中出现危急情况。

镍镉电池

镍镉电池充电要慎重,怕到最后就过充,因为正极氧化镍电极在充电过程中,析氧量逐渐增加,电流利用率逐渐降低。所以镍镉电池充电的过程中伴随着其内部压力的增加。

最好在 +10 到 +30 度的温度下为镍镉电池充电,因为氧气会以最佳速率被镉负极吸收。

对于圆柱滚子电池,由于电极紧密组装,因此可以进行高速充电,但在0.1C~1C的充电电流范围内,其充电效率几乎没有变化。在镍镉电池的标准充电模式下,电池在 16 小时内以 0.1 C 的电流从 1 伏充满至 1.35 伏,在某些情况下,14 小时就足够了。

为了加速某些现代镍镉电池的充电,可以施加增加的直流电,但在这种情况下需要一个不允许再充电的特殊控制系统。

一般来说,镍镉电池可以用 0.2C-0.3C 的恒定电流安全充电 6 到 3 小时,重要的只是监测充电时间。在这里我们甚至允许充电到 120-140%,然后放电容量将接近电池额定值。

对于镍镉电池,记忆效应是固有的,因此,只有完全放电的电池才能充电,否则,由于放电不足,额外的双电层,电池将无法完全放电完全地。在完全放电的状态下储存镍镉电池。为了给镍镉电池以及其他类型的电池充电,生产了专用充电器。

镍氢电池

镍氢电池是为替代镍镉电池而开发的。相同尺寸,容量增加20%,且无记忆效应,可在任何状态下充电。但是,如果镍氢电池已部分放电存放超过 30 天,则在使用前必须完全放电,然后再次充满电。

有必要在部分充电状态下储存镍氢电池,大约是其标称容量的 40%。新电池充电使用前,最好先将电池完全放电再充电4-5次,这样电池的工作容量会比没有这样训练的大。

充电条件类似于镍镉 - 在 0.1C 的电流下,充电将持续 15 到 16 小时,这些建议是所有镍氢电池制造商的标准;和镍镉电池一样,镍氢电池对过热很敏感,不能让温度超过50度。

这种类型的电池以每个电池单元1.4至1.6伏的电压进行直流充电,电压为0.9伏的电池被认为完全放电,进一步放电将对电池有害。

当镍氢电池几乎充满电时,它开始升温更多,因为源能量不再支持充电的化学反应,如果充电电流足够大,电池温度开始升高启动过程完成后急剧上升。因此,通过安装温度传感器,您可以在最高允许温度不超过+60度的情况下监控充电状态。可使用专用充电器为镍氢电池充电。

镍锌电池

镍锌电池的标称电压为 1.6 伏,也就是说,充电时需要施加 1.9 伏的电压,电流为 0.25C。使用专用充电器,12小时可充满,无记忆效应,但为延长使用寿命,增加镍锌电池的工作循环次数,只需充电至其容量的 90%。

否则,它类似于镍氢电池,但这里的放电电压为 1.2 伏,占空比减少了三倍。最高允许温度为 +40 度。

锂离子电池

锂离子电池通常先以0.2C到1C的恒流充电,4到4.2伏的电压充电40分钟,然后再以每节4.2伏的恒压充电。如果以1C的电流充电,锂离子电池充满电的时间仅为2-3小时。

如果充电电压超过 4.2 伏,锂离子电池的寿命将会缩短。此外,强烈建议不要对锂离子电池进行充电。这导致锂金属沉积在负极上,氧气在负极上主动释放,结果可能发生热泄漏,电池壳内的压力增加,这可能导致电池容量下降压力。

因此,以电压不超过电池制造商推荐值的方式为锂离子电池充电是安全和适当的。

一些锂离子电池包含保护锂离子电池免受过充电的保护电路,当电池温度达到+90度时触发保护。一些电池有一个内置的机械开关,可以响应电池盒中的超压。

通常,锂离子电池内置监控系统监控输入充电电压的值,当该值落在允许范围内时,充电过程开始;如果超过或低于较低的允许值,充电将不会开始。

但是,在给锂离子电池充电的过程中要小心,监控电压和电流。基本上,任何使用锂离子电池的设备通常都有一个内置充电器或带有一个外部充电器。

锂聚合物电池

锂聚合物电池在充电方式上与锂离子电池没有区别。唯一的区别是锂聚合物电池包含凝胶状电解质,而不是液体,即使在过度充电或过热时,它也不会像锂离子电池那样爆炸,它只会膨胀。这解释了锂离子电池市场取代锂聚合物的趋势。

另请阅读此主题: 电池是如何工作和工作的?

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