可充电电池的充电原理_图文

1、 表4. 不同化学成分电池充满的判据 如上所示，电池化学成分和充电技术不同，充电终止的判定条件也不同。 3.1 镍镉电池充电 在0.05C 至大于1C 的范围内对 NiCd 电池恒流充电。一些低成本充电器使用绝对温度 终止充电。虽然简单、成本低，但这种充电终止方法不精确。更好的方法是通过检测电池充 满时的电压跌落终止充电。对于充电速率为0.5C 或更高的 NiCd 电池，-V 方法是最有效 的。-V 充电终止检测应与电池温度检测相结合，因为老化电池和不匹配电池可能减少V。 通过检测温升速率（dT/dt）可以实现更精确的满充检测，这种满充检测比固定温度终止对 电池更好。基于T/dt 和-V 组合

2、的充电终止方法可避免电池过充，延长电池寿命。 快速 充电可改善充电效率。在1C 的充电速率下，效率可以接近1.1 （91%） ，充满一个空电池 的时间为1小时多一点。当以0.1C 充电时，效率便下降到1.4 （71%） ，充电时间为14小 时左右。 因为 NiCd 电池对电能接收程度接近100%，所以几乎所有的能量在充电开始的 70%期间被吸收，而且电池保持不发热。超快速充电器利用该特点，在几分钟内将电池充 到70%，以几 C 的电流充电而无热量产生。充到70%后，电池再以较低速率继续充电， 直 到电池充满。最后以0.02C 至0.1C 的涓流结束充电。 3.2 镍氢电池充电 尽管 NiMH

3、充电器与 NiCd 充电器类似， 但是， NiMH 充电器采用T/dt 方法终止充电， 这是到目前 NiMH 电池充电的最好办法。 NiMH 电池充电结束时电压下降比较小， 而对低充 电速率（低于0.5C，这取于温度）可能不出现电压下降。 新的 NiMH 电池会在充电周期内 过早地出现错误峰值，这会导致充电器过早结束充电。此外，单用-V 检测结束充电几乎肯 定会出现过充，导致在电池失效前限制充放电次数。 似乎没有在所有条件下（新或旧，热 或冷，全部或部分放电）都适用的 NiMH 电池的-dV/dt 充电算法。因此，除非 NiCd 充电 器使用了 dT/dt 方法终止充电，否则不能用 NiCd

4、充电器为 NiMH 电池充电。而且，因为 NiMH 电池不能很好的吸收过充， 所以， 涓流充电电流比 NiCd 电池小 （约0.05C） NiMH 。 电池的慢充比较困难。因为以0.1C 至0.3C 的速率充电时，电压和温度的变化不能准确指 示电池已充满。 因此， 慢速充电器必须依靠定时器来决定何时结束充电。 以此， 为保证 NiMH 电池充满，应以接近1C 的速率（或电池制造商指定速率）快速充电，同时监控电压（V = 0）和温度（dT/dt）来确定何时结束充电。 3.3 锂离子和锂聚合物电池充电 镍基电池充电器限制电流， 而锂电池充电器则需同时限制电压和电流。 最初的锂电池充 电电压限制在4.10V/节。电压越高意味着容量越大，现在可以通过增加化学添加剂实现 4.20V 电池电压。当前的锂离子电池一般充电到4.20V，容差为±0.05V/节。 当端电压达 到电压阈值并且充电电流降至0.03C （约 Icharge 的3%，参考图6）时表明电池已充满。 多数充电器达到满充的时间约为3小时。尽管某些线性充电器声称 Li+电池充电只需约一小 时，但这类充电器通常在电池端电压达到4.2V 时就终止充电，这种方法只能将电池充到其 容量的70%。 图6. 恒流、恒压充电，主要用于蜂窝电话，无线设备和