對任何可充電電池進(jìn)行充電或充電都需要小心。可充電電池和電池必須以正確的方式充電,否則可能會損壞。
如果 NiCd 電池充電正確,它們將持續(xù)更長的時(shí)間,接受并保持完整的充電水平。
不正確的充電或鎳鎘電池可能會導(dǎo)致壽命縮短,或者在某些充電特別不合適的情況下,可能會導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸。
幸運(yùn)的是,鎳鎘、鎳鎘充電技術(shù)相對簡單,市場上有許多適合這些電池和電池的充電器。
為鎳鎘電池充電
NiCd 電池制造商在發(fā)貨前并未對其電池進(jìn)行完全格式化,以免它們在存儲過程中退化。因此,最好在使用前對新電池進(jìn)行慢速充電。這通常需要 15 到 24 小時(shí)。這將確保每個電池具有相同的充電水平,因?yàn)樗鼈冊谶\(yùn)輸過程中以不同的速率自放電。
此外,發(fā)現(xiàn)新電池的性能只有在經(jīng)過多次充電/放電循環(huán)后才能達(dá)到最佳狀態(tài)。通常,電池應(yīng)在五到十個充電放電循環(huán)后達(dá)到其指定的性能水平。
除此之外,在大約 100 次或更多充電放電循環(huán)后可能會達(dá)到峰值容量,之后性能將開始下降。
這假設(shè)鎳鎘電池以所需的方式進(jìn)行充電和放電,并且它們不會受到濫用。
鎳鎘充電基礎(chǔ)知識
與鉛酸電池不同,鎳鎘電池使用恒流源充電。它們的內(nèi)部電阻使得如果使用恒定電壓,它們會吸收過大的電流,從而損壞電池。
通常,電池以大約 C/10 的速率充電。換句話說,如果它們的容量為 1 安時(shí),那么它們將以 100mA 的速率充電。充電時(shí)間通常超過十小時(shí),因?yàn)椴⒎撬羞M(jìn)入電池的能量都轉(zhuǎn)化為儲存的電能。
發(fā)現(xiàn)在充電的第一階段,高達(dá)約 70% 的完全充電,充電過程的效率接近 100%。在此之后它會下降。
快速鎳鎘充電
有時(shí)使用鎳鎘電池的設(shè)備需要使用快速充電技術(shù)。
通常充電以大約 C 的速率進(jìn)行。但是,有必要確保 NiCd 充電操作正確,并在充電完成后立即終止充電。
由于充電效率接近 100% 直到完全充電的 70% 左右,所以一直保持全速充電,因此充電效率隨著充電效率的降低而隨著溫度的升高而降低。
發(fā)現(xiàn)對 NiCd 電池進(jìn)行快速充電也提高了充電效率。在 1C 的充電速率下,標(biāo)準(zhǔn) NiCd 的整體充電效率約為 90%,充電時(shí)間僅為一個多小時(shí)。
檢測鎳鎘電池的充電結(jié)束
無論使用慢速充電還是快速充電,都必須確保任何 NiCd 電池都不會過度充電。因此,必須能夠檢測充電結(jié)束。有許多方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
基本充電器:可以購買的一些非常基本的 NiCd 充電器只需收取大約1/10 的費(fèi)用。它們不包括計(jì)時(shí)器,并假設(shè)用戶將在電池充電時(shí)移除充電。這種模式根本不能令人滿意,因?yàn)槿绻脩敉浟穗姵貙⒈贿^度充電并因此而遭受損壞。在充電開始之前,也無法知道確切的充電狀態(tài)。
經(jīng)過時(shí)間/計(jì)時(shí)器:一些最基本的充電器假設(shè)電池需要完全充電并且知道它們的容量,它們可以在給定的時(shí)間內(nèi)充電。這是一種簡單直接的鎳鎘電池和電池充電方法。這種充電終止形式的主要缺點(diǎn)之一是它假定電池在充電之前都已完全放電。為確保電池適當(dāng)放電,充電器可能會將物品放入一個放電周期。
這不是為電池和電池充電的特別準(zhǔn)確的方法,因?yàn)樗鼈兛梢员3值碾姾闪吭谄涫褂脡勖陂g會發(fā)生變化。然而,它總比沒有形式的充電終止要好。
電壓特征:電壓特征 NiCd 充電器使用鎳鎘電池的電壓特征來確定其在充電周期內(nèi)的位置。
發(fā)現(xiàn)當(dāng)鎳鎘電池充滿電時(shí),端電壓有小幅下降。基于微處理器的充電器能夠監(jiān)測電壓并在終止充電過程時(shí)檢測到完全充電點(diǎn)。
這種形式的 NiCd 充電終止通常稱為負(fù)增量電壓 NDV。它在快速充電時(shí)提供最佳性能,因?yàn)樵诳焖俪潆姇r(shí)負(fù)增量電壓點(diǎn)更明顯。
溫升:用于檢測快速充電何時(shí)結(jié)束的技術(shù)是溫度感應(yīng)技術(shù)。這樣做的問題是這是不準(zhǔn)確的,因?yàn)殡姵氐暮诵膶⑻幱诒韧鈬叩枚嗟臏囟取τ谡3潆娝俾剩瑴厣俾士赡懿蛔阋詼?zhǔn)確檢測。
通常使用 50℃的溫度作為截止溫度。雖然如果溫度能夠迅速下降,45℃以上的短時(shí)間是可以接受的,但在此溫度或以上的任何長時(shí)間都會導(dǎo)致電池劣化。
已經(jīng)為快速充電器提供了使用更先進(jìn)技術(shù)的更全面的充電器。基于微處理器技術(shù),他們能夠檢測溫度的變化率。通常,當(dāng)達(dá)到每分鐘 1℃的溫度升高速率或達(dá)到最終預(yù)定溫度(通常在 50℃和 60℃之間)時(shí),充電終止。
溫度升高率的檢測很重要,因?yàn)樗鼪Q定了電池何時(shí)充滿電,以及進(jìn)入電池的能量不會因熱損失而轉(zhuǎn)化為儲存的能量。
這種方法的缺點(diǎn)之一是鎳鎘電池或電池重新插入溫度感應(yīng)充電器,如果電池在沒有完全放電的情況下重新插入,這可能是一個快速充電器,可能會造成有害的過充電,就像有人想要的那樣以確保電池已充電。
鎳鎘涓流充電
通常有必要使 NiCd 電池和電池保持完全充電狀態(tài),并克服電池隨時(shí)間的任何自放電而導(dǎo)致它們無法立即使用。
充滿電后,可以通過涓流充電將 NiCd 保持在其完全充電狀態(tài)。這種涓流充電可以通過在大約 0.05 C 和 0.1 C 之間的水平上向一個或多個電池施加小電流來安全地實(shí)現(xiàn)。這需要使用電流源來實(shí)現(xiàn),因?yàn)殡姵氐膶?shí)際電壓可能會根據(jù)溫度而變化.
通常可能會向一個或多個電池施加更高的涓流電荷,這可能導(dǎo)致過熱和一些損壞。
盡管經(jīng)常需要保持電池或電池處于涓流充電狀態(tài)以確保它們準(zhǔn)備好運(yùn)行,但如果考慮電池壽命,讓 NiCd 電池保持涓流充電超過幾天并不理想。時(shí)間。最好在使用前將它們?nèi)∠虏⒊潆姟?/p>
如果NiCd鎳鎘電池小心充電,那么它們將在很長一段時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)良好。已知一些 NiCd 電池已使用多年。盡管容量必然會隨著使用而下降,但它們可以長時(shí)間保持運(yùn)行以提供良好的服務(wù)。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:鎳鎘電池充電
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