鎳氫電池充電方法及注意事項
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-21 23:14
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鎳氫電池充電方法及注意事項
鎳氫電池充滿電后，如果不及時停止快速充電，電池溫度和內(nèi)部壓力會迅速上升。當(dāng)內(nèi)部壓力過大時，密封的電池會打開氣孔，導(dǎo)致電解液逸出，導(dǎo)致電解液粘度增大，電池內(nèi)阻增大，容量減小。因此，為了保證電池不僅有足夠的電量，而且還能充電，必須控制充電的終點，一般采用定時控制、電壓控制和溫度控制等方法。
鎳氫電池如何充電
第一階段
當(dāng)恒流剛充入耗盡的鎳氫電池時，由于電池內(nèi)阻引起的電壓下降，電池電壓迅速上升(A點)。之后，電池開始充電，電池電壓繼續(xù)以低速率上升。在這個范圍內(nèi)(AB之間)，電化學(xué)反應(yīng)以一定的速率產(chǎn)生氧，氧與氫以相同的速率結(jié)合，因此電池內(nèi)部的溫度和氣壓較低。
第二階段
經(jīng)過一段時間后，電解液開始產(chǎn)生氣泡，氣泡聚集在極板表面，減小了極板的有效面積，使得電池的內(nèi)部阻抗增大，電池電壓開始迅速升高。這是近全功率的信號。
第三階段
當(dāng)完全充電時，進入電池的電流不會轉(zhuǎn)化為電池的儲能，而是在正極板上產(chǎn)生氧氣。氧是由電解的電解質(zhì)產(chǎn)生的。在氫氧化鉀和水組成的電解液中，氫氧根離子轉(zhuǎn)變成氧、水和自由電子。反應(yīng)配方為40H-→O21+2H0+4e-
雖然電解液產(chǎn)生的氧氣可以在負極表面的電解液中迅速重新結(jié)合，但是電池的溫度仍然顯著升高。此外，由于充電電流用于產(chǎn)生氧氣，電池內(nèi)部的壓力也會上升。
由于氧很容易被大量的氫氧根離子分解，電池內(nèi)部的溫度急劇上升，降低了電池電壓。電池電壓曲線達到峰值。
鎳氫電池充電過程
電池的充電過程可分為預(yù)充電、快速充電、輔助充電和滴入充電四個階段。
預(yù)充電:對長時間未使用的電池或新電池進行充電時，一開始使用快速充電會影響電池壽命。因此，這種電池應(yīng)該先用小電流充電，使其滿足一定的充電條件，這個階段稱為預(yù)充電。
快速充電:大電流充電，快速恢復(fù)電池電量?？焖俪潆娝俾室话阍?C以上，快速充電時間由電池容量和充電速率決定。
鎳氫電池電池充電過程
充電:當(dāng)使用快速充電停止時，電池在快速充電停止后沒有完全充電。為了保證100%的充電，還應(yīng)增加充電過程的補充。充電率一般不超過0.3c。
細流充電:又稱維護充電。根據(jù)電池的自放電特性，滴流充電率一般都很低。只要電池連接到充電器上，充電器通電，充電器就會在維護充電時以一定的速率給電池充電，使電池始終充滿電。
充電端系統(tǒng)方法
定時控制
根據(jù)電池的容量和充電電流，很容易確定所需的充電時間。這種控制方法是最簡單的，但是由于電池的初始充電狀態(tài)并不完全相同，有的電池電量不足，有的電池電量過剩，所以只能在充電速率小于0.3c的情況下使用。
電壓控制
最大電壓(V):從充電特性曲線可以看出，當(dāng)電池電壓達到最大時，電池充滿電。充電過程中，電池電壓達到規(guī)定值后應(yīng)立即停止快速充電。這種控制方法的缺點是，充滿電的電池的最大電壓隨著環(huán)境溫度和充電速率的變化而變化，電池中單個電池的最大充電電壓也不同。因此，用這種方法無法準確判斷電池是否充滿電。
溫度控制
最高溫度（Tm）：充電過程中，通常當(dāng)電池溫度達到45℃時，應(yīng)立即停止快速充電。電池的溫度可通過與電池裝在一起的熱敏電阻來檢測。這種方法的缺點是熱敏電阻的響應(yīng)時間較長，溫度檢測有一定滯后，同時，電池的最高工作溫度與環(huán)境溫度有關(guān)。當(dāng)環(huán)境溫度過低時，充足電后，電池的溫度也達不到45℃。
溫升（AT）：為了消除環(huán)境影響，可采用溫升控制法。當(dāng)電池的溫升達到規(guī)定值后，立即停止快速充電。為了實現(xiàn)溫升控制，必須用兩只熱敏電阻，分別檢測電池溫度和環(huán)境溫度。
溫度變化率（AT/At）：鎳氫電池充足電后，電池溫度迅速上升，當(dāng)電池溫度每分鐘上升1℃時，應(yīng)當(dāng)立即終止快速充電，這種充電控制方法，近年來被普遍采用。應(yīng)當(dāng)說明，由于熱敏電阻的阻值與溫度關(guān)系是非線性的，因此，為了提高檢測精度應(yīng)設(shè)法減小熱敏電阻非線性的影響。
