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1、有关镍氢电池的七个特性曲线2009-04-16 10:13大家经常提起镍氢电池的标称容量不够靠谱，哪怕是三洋、松下等品牌电池也是如此。那么， 厂家的标称容量又是如何计算出来的呢？原来厂家的测试条件是：用0.1C恒流充电14-16个 小时，然后用0.2C恒流放电至1V。这和汽车厂家的标称油耗正好形成强烈的对比。充电电压和温度特性。充电电流越大，温升就越厉害。所以说，哈勃牌牛牛充电器，最好同 时充3个以上的电池，把充电电流控制在800mA以下。毕竟，用1.6A超大电流对内阻较大的 工包电池进行充电，所冒的风险会成指数比例上升。G.5.4.3.2/JI JI(A)o5so 一 6ELIO1.0565
2、0443226200 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120Input % of Nominal Capacity不同室温环境下的充电曲线。室温越低，充满以后的保持电压越高。记得雷欧伍德做过一个 试验，用风扇对充电进行之中的YY牌智能充电器进行强行降温，结果被判为饱和并停止充 电。如果换了其他杂牌的充电器，也用风扇去帮助散热，很有可能造成电压超过1.6V以后还 继续充下去，轻者损坏电池，重者引起浆爆。Charging Characteristics atDifferent Temperature1C chargingo.?.5.4.3.2/.01 1 11
3、111 1K-0(0 )al3BvduJD_L oooooooo) 87654321c806040o2001Input % of Nonninal Capacity充电温度与效率。摄氏27度左右，充电最饱和，充/放电效率最高。() Poe 花 OBomdmoCharge-Temperature Characteristicsof Standard Series放电容量与放电电流的关系。0.2C小电流放电，比1C大电流放电，最终放电容量能多出10% 左右。Discharge Characteristics4,3.2T20406080100120Capacity Discharged (%)放电容
4、量与环境温度的关系。用1C电流放电，环境温度为摄氏50度时候的放电容量，比环 境温度为摄氏0度时候的放电容量，竟然要高出20%左右。Discharge Curves at VariousTemperature at 1.0C RateCharging: 0.1C x 120% at room temperature1.00.90.85 4 3 2 1 1 1 .1 JI20406080100120Capacity Discharged (%)电池的存贮特性。镍氢电池的自放电性能要好于镍铬电池，但是比锂电池还是要差一些。质 量再好的镍氢电池，充满以后在常温下搁置三个月，容量基本都会减少30%以上
5、。如果放进 冰箱冷藏，那么即使搁置200天，也还有90%左右的容量。Storage Characteristics005000150O000 0 0 0 0 K 8 6 4 2 C ()言 Efdcoopaju 豆中 MStorage Time (days)如何提高镍氢电池的寿命（循环次数）？没有其他法宝，只有避免深度放电（过放电，放电 电压低于IV）。这一方面，DE1103的欠压保护做的很好，可惜是个电老虎。另外，反向充电 会极大地损害电池的寿命。Cycle life of NiMH110100908070O50100200300400500600700800Number of Cycles
6、可充电镍氢电池的标称电压1.2V/节，实际工作电压范围在0.9V-1.48V。2.衡量镍氢电池质 量的参数如下：A. 内阻，及大批量生产的一致性。一般地内阻越少越好，但要考虑一致性，内阻的离 散性越少越好。B. 容量。衡量镍氢电池容量的单位是mAHr，国标规定是0.2C放电，放电时间应超5个 小时。如果用1C放电，放电时间应超50分钟。当然在相同尺寸下容量越大越好。当然供应 商能否做到，以及成本能否接受，都是问题。与容量相对应的是大批量生产的一致性。C. 镍氢电池容量随温度变化而变化，超过25C时环境温度越高容量越低；低于25C时 环境温度越低容量越低。当然，随温度变化越少的电池，质量就越好。
7、D. 循环寿命，可充电电池都有循环寿命的问题，电池随着充放次数增加，容量会下降， 国标规定当电池容量下降到标称容量的80%时的循环次数，叫循环寿命，这是一个非常重要 的参数。这反映电池的质量，也反映电池厂家的水平。与循环寿命相对的大批量的一致性。 由于测试此指标耗时耗力，很容易被忽视。E. 自放电率。镍氢电池的自放电率远较锂电大。自放电率越少当然越好。F. 电池放置一段时间后，活性会下降，也就是说容量会下降，充放电几次后会恢复， 活性下降越少越好。因为从厂商到消费者手中会有一到几个月时间.如果消费者头几次发现 放电时间短，会引起不良印象，甚至退货。这个问题很重要。G. 最近发现个别厂家的电池，
8、在充电时，其电压曲线是抖动的(大部分时候不存在)， 这会导致有时充电充不饱的现象(大概会有2-3%概率)。具体充电方法:充电时，有用线性方法，也有用开关DC/DC方法，线性方法元件少，成本低，但发热, 电池包有时根本无法承受。开关方法元件多，成本高，但发热少，基本上我赞成用开关的方 法。电池包通用保护方法:1. 在充电回路可加一个2A的PTC,以防线路板元件损坏的保护。2. 线路板上可加上过流保护(3-5A),欠压保护(0.8v-0.9V/节)。3. 电池组上可串一 个3.2A的PTC。4.电池组上可串一个70/-5C的温控开关看来大家对电池真的很不熟悉呀，有必要给大家补补课。镍氢电池也有记忆
9、效应，只是没镍镉电池明显。记忆效应最不明显的是锂电池。记忆效应不明显意味着，可以多次充电，甚至每用完就充电而不会有太打的影响。因此 使用镍氢电池时，一般可以不考虑放电而直接充电。当然，从延长使用寿命角度来看，在充放电3050次左右，可以做一次深度放电，以恢 复到最大容量。放电不是如AUDIOPHONE说的那么简单，接个小灯泡，一直到不亮了就可以。这样做 的话往往会过度放电，反而伤害电池。大家都知道，一节镍氢电池的额定电压是在1.2V,在刚充满电的时候实际是超过这个值 的，一般在1.4-1.5V之间。随着使用，电压会逐渐降低，在一般的使用场合，当电压低于1V 时，就基本无法使用，例如WALKMA
10、N，CDDISKMAN，MD，MP3, DC等等。你可以自 己测试一下“电用完”的电池电压是多少。但如果使用的场合是低电压，小电流的则会继续放电使用。我们所说的深度放电一般指 电压下降到0.85V-0.9V之间。通过低电压，小电流的放电，达到这个值的时候，镍氢电池也 包括镍镉）就能恢复到最大的容量，延长使用寿命。但如果继续放电，一旦低于0.8 V就有可 能造成对电池不可逆的伤害，反而是影响了电池的寿命。这就是为什么AUDIOPHONE的方 法不被推荐的原因，因为你无法控制电压到了一定的值就自动停止。同理，镍镉电池和镍氢 电池都不被推荐用于遥控器之类的小电流电器。对电池深度放电比较好的方法是购买
11、有放电功能的充电器或专门的放电器。最简易的方 法是可以用AUDIOPHONE的方法，但一定要经常用表读电压值，一旦到危险区域立刻停止。如果是串联的话，简单的将上述电压值乘以电池数目就可以了。再来说一下长期不用的电池保存和恢复方法。注意了，由于镍镉电池和镍氢电池特性不 同，所以保存方法叶不同。镍镉电池是要将电用完来保存，所以大家以前买的新镍镉电池是 基本没有电的，需要自己来重。一般来讲，采用正确的充电方法，大概需要充放35次才能 将电池恢复到最佳状态。而镍氢电池要长期保存前，应该充电到80左右（这个大家自己应 该会算），然后再保存。这也是为什么现在买新的镍氢电池回来后多少有点电的原因，因为 厂家
12、已经预充电，防止运输周转时间太长，而电池没电受到影响。长期保存的镍氢电池用的 时候，先将余电用完，再用正确方法充放23次就可以恢复到最佳状态了。再说说关于充电的问题。其实最难掌握的就是正确充电。充电从充电电流来分，有快速充电和慢速充电的区别。从充电方式来看，有恒流充电和脉冲充电的区别。很多人都有这样的问题，究竟是快充好还是慢充好。 那我们先来看看什么是快充而什么是慢充。以一节电池的标称容量为1C,在o.l0.2C的充电电流为慢充，0.2C的为快充，0.8C 的为超快速充电，v = 0.05C的则是涓流充电。以一节1400MAH的镍氢电池为例，充电电流 在140MA280MA之间的为慢速充电，而
13、同样280MA的充电电流，对一节700MA H的电池 则就是快充。由此可见，快充还是慢充是个相对的概念，和电池本身的容量有极大的相关。再回到前一个问题，究竟是快好还是慢好？！其实这也没有固定的答案。很多人都认为 慢好，认为快充会伤害电池。快充会伤害电池么？答案是肯定的，但原因并不是很多人所想 的“大电流充电伤害电池”。大电流充其量是帮凶，真正的原因是发热，由于大电流而引起的 发热。过高的温度对电池寿命有很大的影响。所以说大电流并不可怕，头疼的是怎样来解决 发热的问题。说到这里，就要引入恒流充电和脉冲充电的概念。在慢充时，基本上所有的充电器都采 用了恒流的充电方法，这样电路设计比较简单，容易实现
14、。而由于充电电流在慢速范围，并 不会引起电池过热的问题。到了用快速电流充电的问题上，再使用恒流方式，无疑无法避免 电池过热的问题，因此恒流的方法就被摒弃。取而代之的是脉冲方式，从波形上就可以看出， 充电电流的输出不是直线，而是正弦波。波峰时，电流最大，然后马上进入波谷，几乎是没 有电流。这样设计的目的是为了让电池有一个恢复时间，从而减少大电流产生的热量，使电 池发热控制在一个可接受的水平。现在市场上看到的百余元左右的快速充电器，基本都采用 这个方法。而且这类充电器还采用了电压斜率判断法或delta判断法来判断电池是否充满，一 旦充满就自动转入涓流充电，以免超过时间后大电流对电池造成伤害。比较有
15、名的例子就是 网友们互相推荐的劲牛KN5060充电器。这个充电器在各大电子市场都有，基本可以在65 70间拿下，做工不是很精致，但效果不错，属于性价比很高的产品。采用脉冲方式来制作快速充电器是不错的解决方法，但对于有些变态的要求，比如1小 时快速充电器，这时要采用大于1C的超高速充电电流来进行充电，脉冲法就力不从心了。 现在国际上采用的基本都是脉冲法加去极化反应结合的方式。简单的说，就是在脉冲法的基 础上，当一个正弦波的上半部完成后，插入一个短暂负电压的余弦波，来抵消过大的电流产 生巨大热量（极化反应），从而将电池热量控制住。这种方法一般只有在比较专业的充电器， 例如航模玩家所用的专业充电器上使用。这类充电器往往可以做到用2C3C的电流对电池 进行充电。说了这些方法，从电池使用寿命角度来看，慢速恒流充电无疑是对保证电池寿命最好的 方法。但从时间就是金钱的角度来看，快速充电器节省下来的时间所带来的效益，远比损伤 电池寿命10左右的损失大得多。这也是为什么快速充电器十分流行的原因。最后讲讲口香糖电池。很多MP3玩家对MD玩家说，你们不就用口香糖电池吗，否则我 们俩的播放时间怎么会差那么多。 这个观念是错误的，口香糖电池只是电池的一种形
