鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1735次 | 2022年03月10日
鎳鎘電池充電怎樣使用
溫度對(duì)電池的影響
鎳鎘電池是靠化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)來(lái)動(dòng)作,化學(xué)材料往往會(huì)自我消耗,在溫度高的環(huán)境下自我消耗的情形會(huì)較嚴(yán)重,容量會(huì)降低,也可能會(huì)有漏液與生銹的情形,在高溫下進(jìn)行充放電更是會(huì)對(duì)電池造成破壞降低壽命。鎘鎳電池可穩(wěn)定工作的溫度范圍還算很廣,充電約0~45℃,放電約-20~60℃,保存約-30~45℃,平常最好保存于較冷但不潮濕的地方。溫度對(duì)于電池的壽命以及充放電特性影響很大,充放電時(shí)若環(huán)境溫度越高,則電池的材質(zhì)受到破壞,極版之活性物質(zhì)的功能降低使容量減小,陽(yáng)極陰極隔離版間的隔離版絕緣降低造成短路,且溫度升高電池之電壓也變得較低,充放電效率降低了許多,電池的容量大大地減少。因此除非使用的鎳鎘電池是耐熱型的,否則充放電時(shí)應(yīng)留意電池的溫度,不要使用過(guò)大之電流充放電以免溫度過(guò)高。
過(guò)度充電
在充電過(guò)程中電池的電壓會(huì)隨著儲(chǔ)存電量的增加而逐漸上升,當(dāng)電池儲(chǔ)存的電量達(dá)到飽和電極材料無(wú)法繼續(xù)充電時(shí),若繼續(xù)充電則電解液會(huì)起電解,并且在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,在陰極產(chǎn)生氫氣,如此會(huì)在密封的電池內(nèi)部造成內(nèi)部壓力上升,會(huì)對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞。像這種現(xiàn)象稱(chēng)之為過(guò)度充電。
為了避免過(guò)充電電池遭毀損,通常將陰極之容量制作得比陽(yáng)極容量大,如此當(dāng)過(guò)度充電時(shí)陽(yáng)極會(huì)先達(dá)到飽和并產(chǎn)生氧氣,而陰極卻未飽和而不會(huì)產(chǎn)生氫氣,陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣擴(kuò)散到陰極之后會(huì)與充電產(chǎn)生的金屬鎘起化學(xué)反應(yīng)吸收掉氧氣,且此反應(yīng)的速度與金屬鎘產(chǎn)生的速度平衡,因此可以有效地避免電池的壓力上升。但是若充電電流過(guò)大(使用快充時(shí))就會(huì)失去平衡,電池的內(nèi)壓過(guò)大會(huì)將電池的安全閥推開(kāi),氫氣和氧氣會(huì)泄漏到電池外部,直到壓力降低安全閥關(guān)閉電池才又再密封起來(lái)。但是氣體的泄漏已使得內(nèi)部化學(xué)材料減少,造成電池壽命的縮短。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
充電電壓的變化
電池過(guò)度充電時(shí),因?yàn)殛?yáng)極產(chǎn)生的氧氣與陰極起化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱,使得電池溫度會(huì)上升外殼發(fā)燙。由于溫度越高電池的充電電壓會(huì)變得比較低,因此充電時(shí)電池電壓會(huì)持續(xù)上升直到過(guò)度充電時(shí),電池溫度會(huì)突然地快速上升,電壓不再上升轉(zhuǎn)而由峰值開(kāi)始下降。
標(biāo)稱(chēng)電壓
鎳鎘電池在標(biāo)準(zhǔn)放電條件下放電時(shí),電壓會(huì)緩緩地下降直到當(dāng)電量幾乎釋放完時(shí),電壓會(huì)大幅度地下降,此電壓值稱(chēng)之為標(biāo)稱(chēng)電壓。一般鎳鎘電池的標(biāo)稱(chēng)電壓為1.2V,與一般干電池標(biāo)注的1.5V是相同意思,都是標(biāo)注于電池外殼上面。鎳鎘電池只要有電量電壓值一定至少在標(biāo)稱(chēng)電壓1.2V以上,儲(chǔ)存的電量越多電壓也越高。
放電終止電壓
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
電池在放電時(shí)其電壓會(huì)隨著電池電量的減少而逐漸降低,當(dāng)電壓降到所要求的準(zhǔn)位時(shí)就不再讓它繼續(xù)放電,稱(chēng)為放電終止,而此電壓準(zhǔn)位稱(chēng)之為放電終止電壓。通常廠(chǎng)商建議的放電終止電壓約在0.9V~1.1V左右,電壓放電到此準(zhǔn)位時(shí)電量幾乎已經(jīng)放光了,此狀況稱(chēng)為完全放電。若鎳鎘電池已經(jīng)完全放電了還不移掉負(fù)載而讓它繼續(xù)放電下去,那么就成了過(guò)度放電,電壓會(huì)急速下降直到0V為止。若電壓尚未降到0V左右就終止放電,則電池電壓會(huì)自動(dòng)快速回升到標(biāo)稱(chēng)電壓1.2V左右。
過(guò)度放電
鎳鎘電池的一大致命傷就是被過(guò)度放電,將放電終止電壓設(shè)定在此狀況下,不但沒(méi)有電力可以推動(dòng)負(fù)載,對(duì)電池壽命也會(huì)造成損害。而且一旦不慎讓電壓繼續(xù)下降到幾乎等于0V時(shí),就算想終止放電把負(fù)載移走恐怕也來(lái)不及了,電池的電壓無(wú)法再自動(dòng)回升,一般的充電器也無(wú)法再把電充進(jìn)去,它的電壓會(huì)一直固定住停留在0V不動(dòng)。此刻的它就像是中風(fēng)似的癱瘓?jiān)谀沁?,就別說(shuō)折壽了,更是往往一命嗚呼哀哉不能再使用了。
電池容量的定義
電池的容量系指對(duì)電池放電,直到電壓降到終止電壓為止,在這期間所能取得的放電電荷量。若是在規(guī)定的電流和溫度等標(biāo)準(zhǔn)放電條件下,對(duì)充飽電的電池進(jìn)行放電直到放電終止,所得到的容量稱(chēng)之為額定容量(或標(biāo)稱(chēng)容量)。容量的大小與其所消耗的電極材料之活性物質(zhì)的量有關(guān),而標(biāo)準(zhǔn)放電條件則是依照電池種類(lèi)的不同有所規(guī)定。容量是根據(jù)電池的放電反應(yīng)來(lái)定義,而非充電反應(yīng)來(lái)定義,因此我們常說(shuō)的電池容量有多大,是指放電時(shí)可得到的累積放電電荷量有多少,而非充電時(shí)流進(jìn)去的電荷量有多少。
電池容量的表示法
電池的容量的大小,可以用[(放電電流)x(電壓降到放電終止電壓所經(jīng)之放電時(shí)間)],計(jì)算后所得到的值來(lái)表示。之前所介紹的基本電學(xué)公式中,電量為電流x時(shí)間,單位是庫(kù)侖(Q),電池若以多少庫(kù)侖來(lái)表示電池容量的話(huà),可能是比較不好理解,因此電池的容量都是把電流x時(shí)間的值,直接以C=IT(單位以mAh或Ah)來(lái)表示,其中C是容量(與庫(kù)侖是同意義),I是電流,A是安培,mA表示電流大小為豪安(千分之一安培,A),h代表小時(shí)(hour),也就是說(shuō)以千分之一安培的電流放電一小時(shí)所累積的放電量為1mAh。因此C=IxT=多少mAh,mAh就是庫(kù)侖的等效表示方式。通常電池的外殼包裝上面都會(huì)標(biāo)明電池的額定容量,用來(lái)表示該電池的最大容量。新的鎳鎘電池在第一次充放電時(shí)容量都可以達(dá)額定容量,但容量會(huì)隨著充放電次數(shù)的增加而減少。
例子:以1安培電流放電需要二小時(shí)才能將電池電量放光,那么電池容量約為2000mAh。若將電池容量以庫(kù)侖來(lái)表示的話(huà),那么C=IxT=1Ax7200sec=7200庫(kù)倫。您是不是也發(fā)現(xiàn)用2000mah來(lái)表示比用7200庫(kù)倫來(lái)表示比較不空洞而明了多了呢?
C表示式
電池除了以安培(或毫安)做單位來(lái)表示電池的充放電流大小之外,也使用英文字母C(capacity)來(lái)當(dāng)作額定容量(電流x時(shí)間)之電流部分,以它做為電流大小衡量的單位。比如說(shuō)額定容量600mAh的電池,C就是600mA的意思,所以電流1C就是600mA,電流2C就是1.2mA,電流0.1C就是60mA。以后購(gòu)買(mǎi)電池時(shí)若在規(guī)格上找不到充放電流的安培數(shù)時(shí),請(qǐng)先別著急,別忘了找找看有沒(méi)有寫(xiě)著多少C喔。
充放電率
所謂充(放)電率是將全部容量的電荷放(充)完所需要的時(shí)間,做為充(放)電時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)速度。一般用來(lái)說(shuō)明放(充)電的速度是多少,比如說(shuō)二小時(shí)率的放電,是指用0.5C的電流,在二個(gè)小時(shí)的時(shí)間將電池全部容量放完。20分鐘率表示用3C的電流在20分鐘內(nèi)將電池額定電量全部放完。在廠(chǎng)商的電池規(guī)格書(shū)上面,也常使用小時(shí)率來(lái)表示標(biāo)準(zhǔn)放電時(shí)間,只要根據(jù)額定容量來(lái)?yè)Q算就知道標(biāo)準(zhǔn)放電電流是多少了。通常廠(chǎng)商提供的規(guī)格上額定容量是以溫度20℃,而放電是以5小時(shí)率0.2C的條件來(lái)量測(cè)。
充電效率
電池不可能充多少電量進(jìn)去就能儲(chǔ)存有多少電量,一定會(huì)有所耗損,除了陽(yáng)極和陰極漏電間的絕緣體漏電之外,材料也不可能無(wú)瑕地儲(chǔ)存所有電量。電池放電時(shí)取出的電量與充電時(shí)流進(jìn)去電池的電量之比,稱(chēng)之為充電效率。
通常電池廠(chǎng)商都是建議充電量必須為額定容量的1.5倍,才能將電池充飽。也就是說(shuō)若以0.1C的電流充電需要充15小時(shí),以3C的電流充電需要充半小時(shí),雖理論填充量是額定容量的1.5倍,但實(shí)際填充量差不多剛好為額定容量。
利用率
雖然理論上電池的額定容量很大,但實(shí)際上充飽電后再放電時(shí)可得到的電量卻往往小于理論容量,表示電池可儲(chǔ)存的實(shí)際儲(chǔ)存容量并沒(méi)有那么大,此實(shí)際容量相對(duì)于理論容量的比率稱(chēng)之為利用率。通常電池的放電電流越大,或者周遭溫度降低時(shí),利用率會(huì)減小。
放電深度
電池放電時(shí)所放電量與所儲(chǔ)存電量的比率稱(chēng)之為放電深度,比百分比表示。例如放電深度20%表示電量放電到剩下80%電量的程度。
周期壽命
通常鎳鎘電池在應(yīng)用上都是拿來(lái)做反復(fù)充電與放電的周期性工作,電池的壽命是有限的,容量不可能一直保持而不下降,在一定的工作條件之下反復(fù)充放電之后,電池的容量會(huì)下降到額定容量的80%(或定義在60%)。此反復(fù)充放電的次數(shù)稱(chēng)之為周期壽命,周期壽命越高表示該電池的使用壽命越長(zhǎng)。有些電池的參考規(guī)格上面會(huì)標(biāo)明充放電周期,寫(xiě)著放電深度多少時(shí)約多少次,意旨周期壽命。隨著充放電流、放電深度與其它充放條件的不同,周期壽命也隨著變化,尤其是使用大電流充放電時(shí),一定會(huì)有壽命縮短的現(xiàn)象?,F(xiàn)在的鎳鎘電池只要依照購(gòu)買(mǎi)時(shí)廠(chǎng)商所附的說(shuō)明正常地使用,通常都可以反復(fù)使用500次以上。
電池內(nèi)阻與電壓
電池是有內(nèi)阻的電壓源,可以視為是一個(gè)理想電壓源(沒(méi)有內(nèi)阻)串聯(lián)一電阻輸出。未接負(fù)載時(shí)電池兩端量到的端電壓就是理想電壓源的電壓,稱(chēng)之為開(kāi)路電壓,當(dāng)電池外接負(fù)載時(shí),負(fù)載與內(nèi)阻串聯(lián)接到理想電壓源上,因此負(fù)載上所得到的分壓也就是電池的端電壓,會(huì)小于理想電壓源的電壓,稱(chēng)之為閉路電壓。電池的內(nèi)阻越高則負(fù)載可分得的電壓就越小,因此理想的電池是沒(méi)有內(nèi)阻。
鎳鎘電池的內(nèi)部電阻非常的低,一般只有幾毫奧姆到數(shù)十毫奧姆左右,因此外接大小不同之負(fù)載時(shí)放電電壓還是很穩(wěn)定,放電電流曲線(xiàn)很平坦,可以做大電流放電使用。一般干電池內(nèi)阻動(dòng)輒數(shù)奧姆,放電電壓不穩(wěn)定放電電流曲線(xiàn)不平坦,相較之下鎳鎘電池屬于特性較理想的電池。
自我放電
電池由于內(nèi)部會(huì)起化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系,內(nèi)部會(huì)自我放電,雖未外接負(fù)載但是電池所儲(chǔ)存的電量會(huì)隨著時(shí)間而逐漸消失。自我放電的速度稱(chēng)為自我放電率,周遭溫度越高時(shí)自我放電電流也越大。根據(jù)專(zhuān)家實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,鎳鎘電池在0℃時(shí)約三個(gè)月會(huì)放電20%使殘余容量剩下80%,在20℃時(shí)一個(gè)月約放電25%,三個(gè)月放電40%,若溫度越高45℃時(shí),一個(gè)月就已經(jīng)放掉70%的容量了。因此,在夏天電池充飽電后只要短短幾天的時(shí)間,容量就剩下80%甚至50%了,難怪專(zhuān)家建議,最好的保存方法就是將電池密閉包裝妥當(dāng)后置于冰箱中冷藏(不能受潮),不是沒(méi)有道理的。
連續(xù)放電與間歇放電
連續(xù)放電是指電池在放電過(guò)程中不中斷,持續(xù)放電直到電池的電壓降至放電終止電壓才停止,間歇放電則是指放電過(guò)程中電池與負(fù)載之間的電流通路斷斷續(xù)續(xù),時(shí)而導(dǎo)通時(shí)而斷路,直到電池的電壓降至放電終止電壓為止。電池在放電過(guò)程中電壓會(huì)慢慢地持續(xù)下降,若過(guò)程中暫時(shí)停止放電則電壓會(huì)馬上上升回復(fù)到某一準(zhǔn)位才停止,若再繼續(xù)放電則電壓又從該準(zhǔn)位開(kāi)始下降。
連續(xù)放電方式的實(shí)際放電時(shí)間與放電期間是相同的,而間歇放電的實(shí)際放電時(shí)間則是放電期間電流通路導(dǎo)通的時(shí)間片段累積和。比較相同容量的電池以?xún)煞N方式進(jìn)行放電時(shí),在同樣的終止電壓下,由于電池電壓會(huì)回復(fù)的關(guān)系,間歇放電方式的實(shí)際放電時(shí)間會(huì)比連續(xù)放電的實(shí)際放電時(shí)間還長(zhǎng),且間歇放電方式所釋放的容量也比連續(xù)放電方式的放電容量還多。
一般的電池都有上述現(xiàn)象,使用大電流來(lái)放電時(shí)放電容量會(huì)無(wú)形中減少了許多,而使用間接放電方式會(huì)比連續(xù)放電方式多出更多容量,尤其當(dāng)電池外接重負(fù)載(負(fù)載電阻越小)時(shí)差異現(xiàn)象越是明顯。鎳鎘電池的內(nèi)阻小短路電流大放電曲線(xiàn)平坦特性佳,一般情況使用連續(xù)放電與間歇放電時(shí)容量差異不大,但是電動(dòng)的馬達(dá)在由靜止開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)之際,阻抗非常的低是屬于重負(fù)載,電池的放電電流相當(dāng)?shù)拇?,間歇放電方式產(chǎn)生的效果就非常明顯了。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)電動(dòng)使用全自動(dòng)射擊時(shí),往往打沒(méi)幾百發(fā)電池就令人錯(cuò)愕的沒(méi)電了,這與廣告上所號(hào)稱(chēng)的可連續(xù)射擊1000發(fā)的吹噓差異甚遠(yuǎn),不知是電池質(zhì)量不好還是怎樣,年紀(jì)輕輕的還沒(méi)被你摧殘就欲振乏力,或者開(kāi)始懷疑電的mecabox內(nèi)部有問(wèn)題。但是若您愿意嘗試克制一點(diǎn)不要那么興奮,盡量使用單發(fā)射擊而少用全自動(dòng)胡亂掃射揮霍的話(huà),您會(huì)發(fā)現(xiàn)您的電池還可以打個(gè)好幾百發(fā)沒(méi)問(wèn)題,電池質(zhì)量好不好也可以從發(fā)射彈量來(lái)做比較客觀(guān)地的分析。
充電方式
鎳鎘電池若不以當(dāng)備用電源為用途,而是以反復(fù)性的充電和放電來(lái)使用時(shí),根據(jù)電流的大小可以把電池的充電方式分為標(biāo)準(zhǔn)充電與急速充電(快充)兩種,標(biāo)準(zhǔn)充電是指參考電池額定容量以0.1C的電流,對(duì)電池作14~16小時(shí)的充電,也就是說(shuō)充電容量大約是電池額定容量的1.5倍時(shí)可以將電池幾乎完全充飽。急速充電是使用較大的電流充電,并且在充電末期對(duì)電壓與電流加以控制防止過(guò)充電。急速充電的電流大小一般約在0.3C左右,使能夠在4~6小時(shí)完成充電,現(xiàn)在有些超急速型的電池,能以1.5C或更大電流做超急速充電,在不到一小時(shí)的極短時(shí)間內(nèi)完成充電動(dòng)作。
一般型的鎳鎘電池若以快充方式來(lái)充時(shí),產(chǎn)生的氣體無(wú)法快速吸收會(huì)嚴(yán)重的影響電池壽命,雖然標(biāo)準(zhǔn)充電方式耗時(shí)數(shù)小時(shí),為了電池能用久一點(diǎn)好是遵照此方式來(lái)充比較好??斐湫偷碾姵厥潜容^能能夠承受大電流,不過(guò)使用大電流充電對(duì)電池而言絕對(duì)是沒(méi)有好處,不同廠(chǎng)牌之電池的質(zhì)量良劣參差不齊,對(duì)使用者而言廠(chǎng)商標(biāo)榜的規(guī)格是否有夸大事實(shí)并無(wú)從得知,除非該電池之性能口碑值得信賴(lài),否則時(shí)間不催促的話(huà)最好是以標(biāo)準(zhǔn)方式來(lái)充。
使用在急速充電里預(yù)防過(guò)充電的偵測(cè)方法,比較常見(jiàn)的有定電壓控制、溫度上升控制以及控制,或者三種方式混合使用。
定電壓控制
當(dāng)偵測(cè)到電池電壓上升到設(shè)定的電壓準(zhǔn)位時(shí)就停止充電。這種方式是最簡(jiǎn)單的方式,只要根據(jù)電池特性知道電池的電壓上升曲線(xiàn),就可以將偵測(cè)電壓設(shè)為最接近充飽時(shí)的準(zhǔn)位,不同款式的電池充飽時(shí)之電壓準(zhǔn)位不大一樣,新舊電池特性也不一樣,用此方法比較無(wú)法設(shè)定理想電壓。這種方式雖然簡(jiǎn)單但也相當(dāng)危險(xiǎn),前面說(shuō)過(guò)溫度較高時(shí)電池電壓會(huì)降低,以大電流充電更是會(huì)提高電池溫度,如此電池有可能已經(jīng)充飽但是電壓卻尚未達(dá)到設(shè)定的準(zhǔn)位,且電池充飽后電壓不再上升而開(kāi)始下降,如此的過(guò)充電后果相當(dāng)嚴(yán)重,若加上電池發(fā)生內(nèi)部短路充電器未具備保護(hù)電路時(shí),一旦電流過(guò)大造成危險(xiǎn)后果不堪設(shè)想,因此在此方式進(jìn)行充電期間,使用者必須加以留意。
溫度上升控制
電池容量充到飽和時(shí)產(chǎn)生的氧氣會(huì)在陰極和鎘反應(yīng)產(chǎn)生氧化熱,電池的溫度會(huì)開(kāi)始快速上升,利用此現(xiàn)象偵測(cè)到溫度到達(dá)某程度時(shí)既結(jié)束充電。在同樣的充電量下充電電流越大此上升的溫度也越高,因此若充電電流過(guò)大時(shí),達(dá)到預(yù)定之溫度時(shí)電池可能尚未飽和,但是電流若太小,則氧化吸收快溫度就不會(huì)明顯上升,充電動(dòng)作就會(huì)一直持續(xù)下去而不知終止。此外這種方式會(huì)受周遭溫度影響,無(wú)法判別電池的溫度是內(nèi)部自行產(chǎn)生的化學(xué)熱,還是由周遭環(huán)境引起的高溫而誤判,因此此方式在高溫的環(huán)境下會(huì)充電不足而低溫的環(huán)境會(huì)充電過(guò)度。
控制
充電時(shí)電池的電壓會(huì)隨著充電容量的增加而升高,當(dāng)充電容量達(dá)到飽和時(shí),電壓上升到峰值,并轉(zhuǎn)而開(kāi)始緩慢下降。利用此電壓下降的特性可以用來(lái)控制充電終止,待電壓下降幅度達(dá)到時(shí)即停止充電,通常1.2V的鎳鎘電池其下降幅度差不多會(huì)有20mV以上(實(shí)際之?dāng)?shù)據(jù)得參考電池規(guī)格),在充電過(guò)程可以以電表明顯的觀(guān)察出來(lái)。電池電壓的充電曲線(xiàn)受到充電電流與溫度的影響,在同樣的充電容量下,電流越大或溫度越低時(shí),電壓上升的幅度較大,下降的幅度也比較明顯。電流越小或溫度越高時(shí),電壓上升的幅度較小,下降的幅度也較為平坦不易分辨。因此控制方式比較適用在急速充電的方式里,且為了避免溫度的影響使偵測(cè)失靈,通常配合溫度上升控制使用,以防止過(guò)充電。
鎳鎘電池若經(jīng)保存過(guò)久未使用,或者已經(jīng)日薄西山,那么初次再行充電的前幾分鐘,會(huì)發(fā)生電壓不但充上去且還往下降的情形然后再上升的情形,因而造成的誤判而終止充電。控制方式是較佳的控制方式,特性不同的電池仍能可利用的特性來(lái)對(duì)電池作完全充電,比較不用再擔(dān)心電壓控制設(shè)或溫度設(shè)定出問(wèn)題而傷害電池。
目前許多高級(jí)的微電腦控制型充電器都是使用此種控制方式,且價(jià)格比一般充電器昂貴,有些雖然打著的名號(hào),實(shí)際上其控制程序以及充電電路設(shè)計(jì)得并不怎好,對(duì)也往往有誤判的情形發(fā)生,不是將電池充到可以煎雞蛋,就是連充都還沒(méi)充到就罷工判斷電池已充飽,因此比較好的充電器除了增加溫度控制之外,再根據(jù)充電時(shí)間、電壓與電流的大小變化,計(jì)算出充電容量,并且判斷出是否電池真已達(dá)到飽和。
上述三種方式都是急速充電的方法,在充電終了后,基于電池會(huì)自我放電的特性,一般都是對(duì)電池繼續(xù)施以小電流的補(bǔ)充充電,以彌補(bǔ)電池的漏電電流,并且急速充電并不能保證一定能百分之百達(dá)到完全充電,以小電流繼續(xù)補(bǔ)充充電剛好能填補(bǔ)不足之容量。通常補(bǔ)充電流的大小約在C/20~C/40之間,一般充電器在使用急速充電模式對(duì)電池充電終止后,都是徑行進(jìn)入所謂的慢充模式,其實(shí)也就是以此小電流對(duì)電池繼續(xù)補(bǔ)充充電。在此模式下,微小的電流幾乎不會(huì)讓電池產(chǎn)生多少熱,也不會(huì)讓電壓有明顯的變化,因此充電器幾乎都是設(shè)計(jì)成一直施行補(bǔ)充充電而不會(huì)自動(dòng)停止,雖然不還不至于對(duì)電池造成過(guò)充電,但是為了避免增加鎳結(jié)晶現(xiàn)象,使用者還是得斟酌補(bǔ)充充電的持續(xù)時(shí)間。
容量的估算
電池的容量估算方式很多種,每每總都脫離不了C=IxT的計(jì)算方式。電池放電時(shí)流過(guò)電池的電流大小為,是電池的端電壓,是負(fù)載電阻,電池的放電容量就是為,是時(shí)間。電池的電壓是隨著放電時(shí)間的長(zhǎng)短而逐漸降低的,要估算出比較準(zhǔn)確的放電容量的方法,就是采用積分方式,從開(kāi)始放電起到電壓降至終止電壓為止這段期間內(nèi),每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的電壓值換算成電流之后對(duì)時(shí)間積分起來(lái),即可得到很準(zhǔn)確的放電容量。
因?yàn)殡姵氐姆烹娗€(xiàn)并非線(xiàn)性,且欲取得在每一時(shí)間點(diǎn)的電流變化來(lái)計(jì)算有困難,因此一般都是使用積分的近似估算方式,將時(shí)間細(xì)分成很多小時(shí)段,擷取每一個(gè)時(shí)段內(nèi)某一參考點(diǎn)的電壓值(或者該時(shí)段之平均電壓值)來(lái)當(dāng)作該時(shí)段的電壓值,每一時(shí)段各自計(jì)算其放電容量,再將每一時(shí)段的容量加起來(lái)就成了放電容量的近似值。時(shí)段切割得越細(xì)越準(zhǔn)確,但是要人工計(jì)算非常困難,因此只有具備微電腦處理能力的充電器才能做精密計(jì)算,而若要用手工計(jì)算可能以大時(shí)段計(jì)算出大略數(shù)值。
另一種比較簡(jiǎn)單但是誤差較大的估算方式,是在放電期間內(nèi)任意選取幾個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)(包括放電啟始與終止),以梯形面積的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算,求取每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的放電容量之后,將整個(gè)放電期間各放電容量加起來(lái)即可得到粗略的放電容量了。
電動(dòng)受制于身空間狹小的關(guān)系,只能擠得下體積較小電流額度也小的電池,要推動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)這樣的重負(fù)載負(fù)荷相當(dāng)沉重,大電流縮短了鎳鎘電池的壽命降低了可容量,尤其友們喜歡把改得特別強(qiáng),更換了更強(qiáng)的彈簧更是讓電池與馬達(dá)吃不消,在如此的摧殘下電池的耗損相當(dāng)?shù)貒?yán)重,往往充放電不到幾十次電池容量就下降到剩下不到50%了,短短期間下降范圍相當(dāng)?shù)拇?。因此采用梯形面積的計(jì)算方式,來(lái)對(duì)使用在電動(dòng)的鎳鎘電池估算算是可以接受的了。
要測(cè)量電壓、電流以及電阻,最方便最簡(jiǎn)單的工具就是三用電表,很多友為了了解自己的電池狀況都備有三用電表,平常除了做一般電氣量測(cè)之外,在電池充放電時(shí)也用來(lái)輔助充電器觀(guān)察電壓電流之變化,以隨時(shí)掌握過(guò)程求取最佳狀況。通常估算得到的值都只是個(gè)概略值,也會(huì)比理論上的容量還稍微少一些,但作為測(cè)量電池壽命的參考指標(biāo)已經(jīng)是綽綽有余了。
記憶效應(yīng)
鎳鎘電池放電時(shí)若不予以完全的放電,而是以特定的放電深度來(lái)重復(fù)地放電充電的話(huà),那么在反復(fù)充放電幾次之后,因?yàn)槊看坞姵囟加袣堄嗳萘?,使得電池?huì)有記憶現(xiàn)象而將此放電終止電壓的值記憶住,當(dāng)電池不再只以此放電深度來(lái)放電時(shí),電壓逐漸下降超過(guò)被記憶住的電壓值時(shí),電池電壓會(huì)突然間崩潰性地急速下降很大的準(zhǔn)位,然后才又繼續(xù)慢慢地下降,這種現(xiàn)象稱(chēng)為記憶效應(yīng)。