鋰電池充電控制是先按照恒定電流充電,然后當(dāng)電池電壓上升到4.2V的時(shí)候,電壓就不再上升,充電器對(duì)電流進(jìn)行檢測(cè),如果電流小于一定值,就結(jié)束充電。鋰電對(duì)過(guò)充敏感,因此保護(hù)電路復(fù)雜。對(duì)單節(jié)標(biāo)稱3.6V的電池最高充電額定電壓為4.2V,允許誤差上限不大于1%。
鉛酸電池理想的充電電流是脈沖式,脈沖充電以我們所用的市電50-60HZ電源直接整流不濾波的脈動(dòng)直流充電最佳(這是建立在電路簡(jiǎn)單,成本低時(shí)的做法),由于鉛酸電池的自放電率比較大, 采用工頻充電時(shí),一般用恒定電壓充電方式(也肯定會(huì)有限流)。
此外電池充滿電,充電器停止充電電壓(電流)是不一樣的,比如48V鉛酸電瓶充電的終止電壓在57.6V左右,而48V鋰電池的充電終止電壓在55V左右。所以為了電池的健康和安全,一定要選用正規(guī)合格的
鋰電池充電器。
總的來(lái)看電池有三種主要類型,一是化學(xué)電池,二是物理電池,三是生物電池。化學(xué)電池我們一會(huì)兒再說(shuō),先簡(jiǎn)單看一下物理電池和生物電池。物理電池包括光電池,也就是利用光照后就會(huì)產(chǎn)生電流的物質(zhì),將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,比如太陽(yáng)能電池就是典型的光電池。還有溫差電池,它可以將物質(zhì)的溫差轉(zhuǎn)化為電能。還有原子能電池,它可以利用放射性物質(zhì)放出的射線來(lái)獲得電能,所以壽命很長(zhǎng),多裝載于人造衛(wèi)星之上。生物電池目前主要包括兩種,一是酶生物燃料電池,它的原理是通過(guò)使用酶這一催化劑,在室溫下,使氫氣、甲醇、葡萄糖等材料,與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而獲得電能。二是微生物電池,其原理是利用微生物進(jìn)行與酶電池同樣的反應(yīng)。
而至于目前在電池家族中挑大梁的化學(xué)電池,我們可以將其分為兩類,一類是沒(méi)電了就扔的一次性電池,代表是鋅錳干電池、堿性干電池和鋰電池。這三種電池的正極都是二氧化錳,而負(fù)極分別為鋅、鋅和鋰。另一類是沒(méi)電了再充電的二次電池,代表是
鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池,還有我們手機(jī)、電腦里使用的鋰離子電池。這四種電池的正極分別為二氧化鉛、氫氧化鎳、氫氧化鎳和鈷酸鋰,而負(fù)極分別為鉛、鎘、儲(chǔ)氫合金和石墨。
除了這兩大類之外,化學(xué)電池中還有一個(gè)特殊的存在,這便是燃料電池,其原理是利用氫等燃料與氧反應(yīng)從而產(chǎn)生電。比如說(shuō)如果以氫為燃料,那么就會(huì)發(fā)生與水的電解相反的反應(yīng)從而產(chǎn)生電,而且氫燃料電池的反應(yīng)產(chǎn)物只有水,所以對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。
物理電池、生物電池與燃料電池產(chǎn)生電的原理不難理解,那么傳統(tǒng)的化學(xué)電池究竟是怎么產(chǎn)生電的呢?
簡(jiǎn)單來(lái)看,化學(xué)電池是一種通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電的裝置。氧化反應(yīng)釋放電子,而還原反應(yīng)得到電子,這兩種反應(yīng)分別在不同的場(chǎng)合進(jìn)行,如果將它們用導(dǎo)線連接起來(lái),導(dǎo)線中就產(chǎn)生了電子的流動(dòng),也就是產(chǎn)生了電流。為了促使各個(gè)反應(yīng)分別在正極和負(fù)極發(fā)生,在它們周圍存在著“電解質(zhì)”。另外,在實(shí)際的電池中,為了防止正負(fù)極相連發(fā)生短路,正極和負(fù)極是用絕緣的分隔裝置分隔開(kāi)的。
知道了這一簡(jiǎn)單的原理,我們?cè)诩抑芯涂梢灾谱鞒鲆粋€(gè)簡(jiǎn)易的電池。找一片銅片和一片鋁片,在它們中間夾進(jìn)去幾張滲入鹽水的餐巾紙,最好把餐巾紙折疊幾層。然后把銅片和鋁片用導(dǎo)線連接起來(lái)。此時(shí),鋁從鋁片上溶解進(jìn)鹽水,并將電子釋放在導(dǎo)線上,而銅片則從導(dǎo)線處獲得電子,這樣就在導(dǎo)線上形成了微弱的電流。這種電池的負(fù)極是鋁片,正極是銅片,鹽水便是電解質(zhì)。