有關鎳氫電池的七個特性曲線

有關鎳氫電池的七個特性曲線2009-04-1610:13大家經常提起鎳氫電池的標稱容量不夠靠譜，哪怕是三洋、松下等品牌電池也是如此。那么，廠家的標稱容量又是如何計算出來的呢？原來廠家的測試條件是：用0.1C恒流充電14-16個小時，然后用0.2C恒流放電至1V。這和汽車廠家的標稱油耗正好形成強烈的對比。充電電壓和溫度特性。充電電流越大，溫升就越厲害。所以說，哈勃牌牛牛充電器，最好同時充3個以上的電池，把充電電流控制在800mA以下。畢竟，用1.6A超大電流對內阻較大的工包電池進行充電，所冒的風險會成指數比例上升。654321didididididi>)①6s6u-6」Bqo1.056504438322620654321didididididi>)①6s6u-6」Bqo1.056504438322620(0)①」nm」①duuej_0102030405060708090100110120Input%ofNominmlCapacity不同室溫環(huán)境下的充電曲線。室溫越低，充滿以后的保持電壓越高。記得雷歐伍德做過一個試驗，用風扇對充電進行之中的YY牌智能充電器進行強行降溫，結果被判為飽和并停止充電。如果換了其他雜牌的充電器，也用風扇去幫助散熱，很有可能造成電壓超過1.6V以后還繼續(xù)充下去，輕者損壞電池，重者引起漿爆。

ChargingCharacteristicsat

DifferentTemperature1Cchargingcc」二JEd亡Eal-Oooooooo-J87654321ccc」二JEd亡Eal-Oooooooo-J87654321cOGRoom怕mpe「日C40CTemperature1E "\Ir volageo21—00806040o2o.3.2J.0XJI11111117-654(％)080(％)080mp①6」徑OSQAloedeoInput%ofNonninalCapacity充電溫度與效率。攝氏27度左右，充電最飽和，充/放電效率最高。Charge-TemperatureCharacteristics

ofStandardSeries

放電容量與放電電流的關系。0.2C小電流放電，比1C大電流放電，最終放電容量能多出10%左右。DischargeCharacteristics1.51/1.00.90 20 40 60 80 100 120CapacityDischarged(%)放電容量與環(huán)境溫度的關系。用1C電流放電，環(huán)境溫度為攝氏50度時候的放電容量，比環(huán)境溫度為攝氏0度時候的放電容量，竟然要高出20%左右。DischargeCurvesatVariousTemperatureat1.0CRateCharging:0.1Cx120%atroomtemperature1—_一— \10^\50C-10C0C25C1.00.90.854321^1diJI20 40 60 80 100 120CapacityDischarged(%)電池的存貯特性。鎳氫電池的自放電性能要好于鎳鉻電池，但是比鋰電池還是要差一些。質量再好的鎳氫電池，充滿以后在常溫下擱置三個月，容量基本都會減少30%以上。如果放進冰箱冷藏，那么即使擱置200天，也還有90%左右的容量。StorageCharacteristics1008020(％)A-cBdeopcu'cc環(huán)1008020(％)A-cBdeopcu'cc環(huán)X0050JI00150StorageTime(days)如何提高鎳氫電池的壽命（循環(huán)次數）？沒有其他法寶，只有避免深度放電（過放電，放電電壓低于IV）。這一方面，DE1103的欠壓保護做的很好，可惜是個電老虎。另外，反向充電會極大地損害電池的壽命。CyclelifeofNiMH 1—-_—二7y=2mV/cell-dV=30mV/c:ell\\、Time==120%004—908070100 200 300 400 500 600 700 800NumberofCycles可充電鎳氫電池的標稱電壓1.2V/節(jié)，實際工作電壓范圍在0.9V-1.48V。2.衡量鎳氫電池質量的參數如下：內阻，及大批量生產的一致性。一般地內阻越少越好，但要考慮一致性，內阻的離散性越少越好。容量。衡量鎳氫電池容量的單位是mAHr，國標規(guī)定是0.2C放電，放電時間應超5個小時。如果用1C放電，放電時間應超50分鐘。當然在相同尺寸下容量越大越好。當然供應商能否做到，以及成本能否接受，都是問題。與容量相對應的是大批量生產的一致性。鎳氫電池容量隨溫度變化而變化，超過25°C時環(huán)境溫度越高容量越低；低于25°C時環(huán)境溫度越低容量越低。當然，隨溫度變化越少的電池，質量就越好。循環(huán)壽命，可充電電池都有循環(huán)壽命的問題，電池隨著充放次數增加，容量會下降，國標規(guī)定當電池容量下降到標稱容量的80%時的循環(huán)次數，叫循環(huán)壽命，這是一個非常重要的參數。這反映電池的質量，也反映電池廠家的水平。與循環(huán)壽命相對的大批量的一致性。由于測試此指標耗時耗力，很容易被忽視。自放電率。鎳氫電池的自放電率遠較鋰電大。自放電率越少當然越好。電池放置一段時間后，活性會下降，也就是說容量會下降，充放電幾次后會恢復，活性下降越少越好。因為從廠商到消費者手中會有一到幾個月時間?如果消費者頭幾次發(fā)現(xiàn)放電時間短，會引起不良印象，甚至退貨。這個問題很重要。最近發(fā)現(xiàn)個別廠家的電池，在充電時，其電壓曲線是抖動的(大部分時候不存在)，這會導致有時充電充不飽的現(xiàn)象(大概會有2-3%概率)。具體充電方法：充電時，有用線性方法，也有用開關DC/DC方法，線性方法元件少，成本低，但發(fā)熱,電池包有時根本無法承受。開關方法元件多，成本高，但發(fā)熱少，基本上我贊成用開關的方法。電池包通用保護方法：在充電回路可加一個2A的PTC,以防線路板元件損壞的保護。線路板上可加上過流保護(3-5A),欠壓保護(0.8v-0.9V/節(jié))。電池組上可串一個3.2A的PTC。4.電池組上可串一個70/-5°C的溫控開關看來大家對電池真的很不熟悉呀，有必要給大家補補課。鎳氫電池也有記憶效應，只是沒鎳鎘電池明顯。記憶效應最不明顯的是鋰電池。記憶效應不明顯意味著，可以多次充電，甚至每用完就充電而不會有太打的影響。因此使用鎳氫電池時，一般可以不考慮放電而直接充電。當然，從延長使用壽命角度來看，在充放電30—50次左右，可以做一次深度放電，以恢復到最大容量。放電不是如AUDIOPHONE說的那么簡單，接個小燈泡，一直到不亮了就可以。這樣做的話往往會過度放電，反而傷害電池。大家都知道，一節(jié)鎳氫電池的額定電壓是在1.2V,在剛充滿電的時候實際是超過這個值的，一般在1.4-1.5V之間。隨著使用，電壓會逐漸降低，在一般的使用場合，當電壓低于1V時，就基本無法使用，例如WALKMAN，CDDISKMAN，MD，MP3,DC等等。你可以自己測試一下“電用完”的電池電壓是多少。但如果使用的場合是低電壓，小電流的則會繼續(xù)放電使用。我們所說的深度放電一般指電壓下降到0.85V-0.9V之間。通過低電壓，小電流的放電，達到這個值的時候，鎳氫電池也包括鎳鎘）就能恢復到最大的容量，延長使用壽命。但如果繼續(xù)放電，一旦低于0.8V就有可能造成對電池不可逆的傷害，反而是影響了電池的壽命。這就是為什么AUDIOPHONE的方法不被推薦的原因，因為你無法控制電壓到了一定的值就自動停止。同理，鎳鎘電池和鎳氫電池都不被推薦用于遙控器之類的小電流電器。對電池深度放電比較好的方法是購買有放電功能的充電器或專門的放電器。最簡易的方法是可以用AUDIOPHONE的方法，但一定要經常用表讀電壓值，一旦到危險區(qū)域立刻停止。如果是串聯(lián)的話，簡單的將上述電壓值乘以電池數目就可以了。再來說一下長期不用的電池保存和恢復方法。注意了，由于鎳鎘電池和鎳氫電池特性不同，所以保存方法葉不同。鎳鎘電池是要將電用完來保存，所以大家以前買的新鎳鎘電池是基本沒有電的，需要自己來重。一般來講，采用正確的充電方法，大概需要充放3—5次才能將電池恢復到最佳狀態(tài)。而鎳氫電池要長期保存前，應該充電到80%左右（這個大家自己應該會算），然后再保存。這也是為什么現(xiàn)在買新的鎳氫電池回來后多少有點電的原因，因為廠家已經預充電，防止運輸周轉時間太長，而電池沒電受到影響。長期保存的鎳氫電池用的時候，先將余電用完，再用正確方法充放2—3次就可以恢復到最佳狀態(tài)了。再說說關于充電的問題。其實最難掌握的就是正確充電。充電從充電電流來分，有快速充電和慢速充電的區(qū)別。從充電方式來看，有恒流充電和脈沖充電的區(qū)別。很多人都有這樣的問題，究竟是快充好還是慢充好。那我們先來看看什么是快充而什么是慢充。以一節(jié)電池的標稱容量為1C,在o.l—0.2C的充電電流為慢充，＞0.2C的為快充，＞0.8C的為超快速充電，v=0.05C的則是涓流充電。以一節(jié)1400MAH的鎳氫電池為例，充電電流在140MA—280MA之間的為慢速充電，而同樣280MA的充電電流，對一節(jié)700MAH的電池則就是快充。由此可見，快充還是慢充是個相對的概念，和電池本身的容量有極大的相關。再回到前一個問題，究竟是快好還是慢好？！其實這也沒有固定的答案。很多人都認為慢好，認為快充會傷害電池?？斐鋾﹄姵孛?？答案是肯定的，但原因并不是很多人所想的“大電流充電傷害電池'。大電流充其量是幫兇，真正的原因是發(fā)熱，由于大電流而引起的發(fā)熱。過高的溫度對電池壽命有很大的影響。所以說大電流并不可怕，頭疼的是怎樣來解決發(fā)熱的問題。說到這里，就要引入恒流充電和脈沖充電的概念。在慢充時，基本上所有的充電器都采用了恒流的充電方法，這樣電路設計比較簡單，容易實現(xiàn)。而由于充電電流在慢速范圍，并不會引起電池過熱的問題。到了用快速電流充電的問題上，再使用恒流方式，無疑無法避免電池過熱的問題，因此恒流的方法就被摒棄。取而代之的是脈沖方式，從波形上就可以看出，充電電流的輸出不是直線，而是正弦波。波峰時，電流最大，然后馬上進入波谷，幾乎是沒有電流。這樣設計的目的是為了讓電池有一個恢復時間，從而減少大電流產生的熱量，使電池發(fā)熱控制在一個可接受的水平?，F(xiàn)在市場上看到的百余元左右的快速充電器，基本都采用這個方法。而且這類充電器還采用了電壓斜率判斷法或delta判斷法來判斷電池是否充滿，一旦充滿就自動轉入涓流充電，以免超過時間后大電流對電池造成傷害。比較有名的例子就是網友們互相推薦的勁牛KN5060充電器。這個充電器在各大電子市場都有，基本可以在65—70間拿下，做工不是很精致，但效果不錯，屬于性價比很高的產品。采用脈沖方式來制作快速充電器是不錯的解決方法，但對于有些變態(tài)的要求，比如1小時快速充電器，這時要采用大于1C的超高速充電電流來進行充電，脈沖法就力不從心了。現(xiàn)在國際上采用的基本都是脈沖法加去極化反應結合的方式。簡單的說，就是在脈沖法的基礎上，當一個正弦波的上半部完成后，插入一個短暫負電壓的余弦波，來抵消過大的電流產生巨大熱量（極化反應），從而將電池熱量控制住。這種方法一般只有在比較專業(yè)的充電器，例如航模玩家所用的專業(yè)充電器上使用。這類充電器往往可以做到用2C—3C的電流對電池進行充電。說了這些方法，從電池使用壽命角度來看，慢速恒流充電無疑是對保證電池壽命最好的方法。但從時間就是金錢的角度來看，快速充電器節(jié)省下來的時間所帶來的效益，遠比損傷電池壽命10%左右的損失大得多。這也是為什么快速充電器十分流行的原因。最后講講口香糖電池。很多MP3玩家對MD玩家說，你們不就用口香糖電池嗎，否則我們倆的播放時間怎么會差那么多。這個觀念是錯誤的，口香糖電池只是電池的一種形態(tài)，本質仍然是鎳氫電池。也就是說，一節(jié)1350MAH的口香糖電池和一節(jié)1350MAH的5號鎳氫電池播放效果是一樣的，沒有區(qū)別。而實際上5號鎳氫電池已經出現(xiàn)了1800MAH的容量，遠超口香糖電池?？谙闾请姵氐漠a生，是為了盡可能將隨身聽設備做的薄，5號電池規(guī)格做不薄，而7號電池規(guī)格容量又臺小，所以，小日本才想出這個辦法，并不是因為口香糖電池的容量特別大。而且口香糖電池里也有鎳氫和鐮鎘的區(qū)別，早期的鐮鎘口香糖電池也不過只有600MAH，還沒有現(xiàn)在的7號鐮氫電池750MAH大。最近很多網友對充電器非常感興趣，好的充電器不但可以充滿自停無須掐著表看時間，而且對一些有一定記憶效應的鐮氫鐮鎘電池還具有修復功能。不過再好的充電器也不能使電池永保青春，只能在一定程度上延長電池的壽命。所以說該換電池的時候還是要換電池，不能總是指望修電池。說到電池的壽命，現(xiàn)在不同品牌電池的標稱循環(huán)次數相差很大，以前一般的鐮氫鐮鎘電池大多在500-600次，隨著鐮氫鐮鎘電池制造工藝的更新，不但在容量上有所提升，而且在電池壽命和特性方面都有所提升。按照以前國內鐮氫鐮鎘電池測試的標準，所謂最大循環(huán)次數是指對電池進行標準充放電試驗并紀錄次數和測試電池容量，直到電池容衰落到標稱容量的一定百分比所經歷的循環(huán)充放電次數。由此我們可以看到降低停止測試的標準就可以大大提高電池最大循環(huán)次數的標稱數值。實際上非專業(yè)用戶不可能測試電池的具體容量，一般總要到電池充不進電了才認為電池該換了，在此之前只會感覺到電池的容量慢慢的在下降，這也是為什么一般用戶都認為自己所用的充電電池壽命都大大超過正規(guī)廠家標稱循環(huán)次數。有的用戶可能還在用幾年前所購買的充電電池。以前大家都認為對鐮氫鐮鎘電池采用1/10C小電流充電最好，大電流充則容易損壞電池，但隨著電池工藝的提高有些電池配合好的充電機制也允許大電流充電（1C以下）雖然我們看到各種品牌的鐮氫鐮鎘電池外形和電壓都是一樣，而且同體積型號的電池可以通用，但不同廠家的電池由于工藝和結構的不同其特性也不同，這也就是為什么有的電池快充沒問題，而有的電池則容易冒鹽，而且壽命也不一樣。當然電池具體的特性和結構非專業(yè)用戶不需要知道也不會知道，電池廠總說自己的電池是最好的，實際上好不好用戶在使用中也會有一定的體會。專業(yè)做電池塊的商家知道什么品牌的電芯有什么特性，具體性能如何，但出于成本控制也會選擇一些折中的方案，尤其是在現(xiàn)在一個價格競爭的時代?；氐匠潆娖鞯脑掝}上來,鐮氫鐮鎘電池目前推薦的充電方法是帶深度負脈沖放電的脈動充電法，在充電前建議先將電池放電，充電原則是充足放光”。電池充滿檢測的方法比較簡單的，就是電壓檢測法，以前的定時充電法已被淘汰，現(xiàn)在國際上推薦的是AV檢測，高檔的充電器則采用-AV檢測為主，輔之以過壓檢測、溫度檢測等綜合檢測手段。不過非常遺憾的是國內市場上還沒有發(fā)現(xiàn)理想化的獨立電池充電器，理想化的充電器至少應該具備以下幾個基本方面：帶深度負脈沖放電的脈動充電具備放電功能采用-AV電池充滿檢測機制高檔的充電器（有的場合稱為電池維護儀）還應該具備多重電池檢測包括限壓檢測、溫度檢測、自動電壓識別（適合充電池組）、多種充電模式選擇、充電容量模擬顯示、放電容量測量、放電曲線紀錄等高級功能。在國產的眾多充電器中通用型充電器（不包括定制電池的專用充電器）從充電機制來說應該說勁牛的一些型號的產品還不錯，但離開很多高要求用戶的期望還有一段距離。最近GP1800充電電池套裝的充電器據說采用-AV方法檢測電池是否充滿，如果是的話應該也算不錯。其它很多國產的充電器大多采用簡單的整流加電阻限流的簡單線路，采用類似恒流（其實嚴格說也不是恒流）的老式充電方式為電池充電，由于現(xiàn)在電池容量相差很大，這些充電器大多是為當時1000MAH以下的充電電池設計的，所以用來充現(xiàn)在大容量的電池時間必須延長，不然電池會充不足。建議用戶自己用電流表測試一下充電器的充電實際電流，然后按電池標稱容量乘以1.4系數除以實際充電電流來估算充電時間。部分老式充電器我們可以用快充檔為1300MAH以上的高容量電池充電，這樣可以縮短充電時間，預計充電時間同樣參照上面提到的公式。限于產品的成本，很多具備充滿自停的充電器都是采用電壓檢測的方式來判斷是否充滿，所謂微電腦芯片控制也只不過是一個運放或電壓比較器的通用集成塊（其實要稱得上微電腦芯片控制至少也得要用塊單片機或者充電專用集成塊）。充電器需要具備-AV電池充滿檢測機制，并不是通過幾個簡單的三極管線路或555以及LM324等簡單的IC來實現(xiàn)，一般都需要使用專用的集成塊，代表性產品是MAXIM系列產品。不過這些專用的IC價格比較高，一般主要應用于高檔設備的充電控制，國內用這些專用芯生產的通用充電器還沒有看見過。廠家通常認為如果獨立銷售的充電器成本太高，會直接導致沒有價格競爭力,畢竟內行的消費者不多。我們要得到高性能的充電器目前途徑可能有以下三種：第一種是投資購買一些含有比較科學的充電器的電池套裝，如市場上看到的GP1800套裝等寸O第二種是購買國外的產品，推薦的產品有MAHA的MH-C401FS100MinuteCoolCharger（/products/PowerEx/Digicams/mhc401fs.htm）主機（不含電池及車載附件）參考價格25美元左右。適合電池和電池組充電的高檔MAHAMH-C777PLUS充電器（/products/prosumer/mhc777plusII.htm#download）,帶有液晶顯示可以顯示電池容量，可充1-12節(jié)鎳氫鎳鎘電池（串聯(lián)）或者1-4節(jié)鋰電池（串聯(lián)），主機參考價90美元左右。國內的二手市場上也有不少國外淘汰的充電器，二手貨價格不會很貴，上海市場上如前一陣子被炒熱的二手三洋充電器，價格從20元飆升到60元，現(xiàn)在外觀基本相同的萬勝充電器大量到貨。不過購買二手貨要慧眼識寶哦，二手貨中不是什么都能用的。第三種就是自己DIY充電器，經典的線路并不難找。如果動手能力有限利用移動電話充電器改造也是一個好主意。一般數碼相機中用4節(jié)電池，正好串聯(lián)起來用手機充電器為他們充電?，F(xiàn)在很多橢圓形的充電器大多是充3.6V鋰電池的，即便某些型號支持充4.8V鎳氫電池，內部線路也十分簡單，大多用一個LM324作為核心，因此不推薦。推薦使用以前飛毛腿101系列和103系列來改造，以市場上比較常見的飛毛腿101充電器為例，它具備液晶充電狀態(tài)顯示，帶放電功能、自動電壓識別（需要四節(jié)電池串聯(lián)充電）充電過程帶負放電、支持鎳氫/鎳鎘/鋰電池等比較好的功能。改造非常簡單，只需要購買一個4節(jié)電池的串聯(lián)電池盒，然后通過電線對應正負極與充電器端子連接就可以了。4.8V和6V的電池組都可以用飛毛腿101系列充電。飛毛腿液晶充電器早就過時了，現(xiàn)在手機都采用鋰電池配用的也是一些廉價的充電器，說不定在你家角落里還能找到他。有些移動電話店里還將這些過時的充電器低價拋售。

我們如何在不拆開充電器的情況下判斷一個充電器的特性呢？常規(guī)的簡易判斷方法有以下幾種。如果充電器有充滿自停功能，那么在充電器上一定有相關充滿提示,提示可能包括亮燈、燈變色、燈閃跳、聲音告警等。如果充電器有放電功能，一般都會有一個放電按鈕，放電狀態(tài)下充電器也會有狀態(tài)指示正在放電。采用脈動充電模式的充電器，我們可以用指針型萬用表的電流檔串聯(lián)入正在充電的電池線路中，看表針是否有明顯的抖動（最好用示波器觀察最為直觀精確）。具備充電過程中負脈沖放電的充電器,我們可以用指針型萬用表的電流檔串聯(lián)入正在充電的電池線路中，看表針是否有周期性的反偏（負放電）。最后鋰電池的充電機制與特性與鎳氫/鎳鎘電池不同，所以必須用適合鋰電池的充電器充電（2008-1-2811:49