鎳氫電池充電方法和注意事項(xiàng)
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2020-01-29 16:20
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鎳氫電池充電方法及注意事項(xiàng)
鎳氫電池充滿電后，如果不及時(shí)停止快速充電，電池溫度和內(nèi)部壓力會(huì)迅速上升。當(dāng)內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí)，密封的電池會(huì)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(diǎn)，一般采用定時(shí)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(shí)，由于電池內(nèi)阻引起的電壓下降，電池電壓迅速上升(A點(diǎn))。之后，電池開始充電，電池電壓繼續(xù)以低速率上升。在這個(gè)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(guò)一段時(shí)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(hào)。
第三階段
當(dāng)完全充電時(shí)，進(jìn)入電池的電流不會(huì)轉(zhuǎn)化為電池的儲(chǔ)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(fù)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(huì)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(dá)到峰值。
鎳氫電池充電過(guò)程
電池的充電過(guò)程可分為預(yù)充電、快速充電、輔助充電和滴入充電四個(gè)階段。
預(yù)充電:對(duì)長(zhǎng)時(shí)間未使用的電池或新電池進(jìn)行充電時(shí)，一開始使用快速充電會(huì)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(gè)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。快速充電速率一般在1C以上，快速充電時(shí)間由電池容量和充電速率決定。
鎳氫電池電池充電過(guò)程
充電:當(dāng)使用快速充電停止時(shí)，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(guò)程的補(bǔ)充。充電率一般不超過(guò)0.3c。
細(xì)流充電:又稱維護(hù)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(huì)在維護(hù)充電時(shí)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(shí)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(shí)間。這種控制方法是最簡(jiǎn)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(guò)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(dá)到最大時(shí)，電池充滿電。充電過(guò)程中，電池電壓達(dá)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(diǎn)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(gè)電池的最大充電電壓也不同。因此，用這種方法無(wú)法準(zhǔn)確判斷電池是否充滿電。
