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一個(gè)充電器,是怎么給電池充電?
鋰電池的特點(diǎn) 1、具有更高的重量能量比、體積能量比; 2、電壓高,單節(jié)鋰電池電壓為3.6V,等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓; 3、自放電小可長(zhǎng)時(shí)間存放,這是該電池最突出的優(yōu)越性; 4、無(wú)記憶效應(yīng)。鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應(yīng),所以鋰電池充電前無(wú)需放電; 5、壽命長(zhǎng)。正常工作條件下,鋰電池充/放電循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于500次; 6、可以快速充電。鋰電池通??梢圆捎?.5~1倍容量的電流充電,使充電時(shí)間縮短至1~2小時(shí); 7、可以隨意并聯(lián)使用; 8、由于電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,是當(dāng)代最先進(jìn)的綠色電池; 9、成本高。與其它可充電池相比,鋰電池價(jià)格較貴。 電池的基本性能 (1)電池的開(kāi)路電壓 (2)電池的內(nèi)阻 (3)電池的工作電壓 (4)充電電壓 充電電壓是指二次電池在充電時(shí),外電源加在電池兩端的電壓。充電的基本方法有恒電流充電和恒電壓充電。一般采用恒電流充電,其特點(diǎn)時(shí)在充電過(guò)程中充電電流恒定不變。隨著充電的進(jìn)行,活性物質(zhì)被恢復(fù),電極反應(yīng)面積不斷縮小,電機(jī)的極化逐漸增高。 (5)電池容量 電池容量是指從電池獲得電量的量,常用C表示,單位常用Ah或mAh表示。容量是電池電性能的重要指標(biāo)。電池的容量通常分為理論容量、實(shí)際容量和額定容量。 電池容量由電極的容量決定,若電極的容量不等,電池的容量取決于容量小的那個(gè)電極,但決不是正負(fù)極容量之和。 (6)電池的貯存性能和壽命 化學(xué)電源的主要特點(diǎn)之一是在使用時(shí)能夠放出電能,不用時(shí)能貯存電能。所謂貯存性能對(duì)于二次電池來(lái)說(shuō)為充電保持能力。 對(duì)于二次電池,使用壽命時(shí)衡量電池性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)。二次電池經(jīng)過(guò)一次充電和放電,稱(chēng)為一個(gè)周期(或已此循環(huán))。在一定的充放電制度下,電池容量達(dá)到某一規(guī)定值之前電池能經(jīng)受的充放電次數(shù)稱(chēng)為二次電池的使用周期。鋰離子電池具有優(yōu)良的貯存性能和長(zhǎng)的循環(huán)壽命。 鋰離子電池的特征 A. 高能量密度 鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半,體積是鎳鎘的40-50%,鎳氫的20-30%。 B. 高電壓 一個(gè)鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V(平均值),相當(dāng)于三個(gè)串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。 C. 無(wú)污染 鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類(lèi)的有害金屬物質(zhì)。 D. 不含金屬鋰 鋰離子電池不含金屬鋰,因而不受飛機(jī)運(yùn)輸關(guān)于禁止在客機(jī)攜帶鋰電池等規(guī)定的限制。 E. 循環(huán)壽命高 在正常條件下,鋰離子電池的充放電周期可超過(guò)500次。 F. 無(wú)記憶效應(yīng) 記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過(guò)程中,電池的容量減少的現(xiàn)象。鋰離子電池不存在這種效應(yīng)。 G. 快速充電 使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器可以使鋰離子電池在一至兩個(gè)小時(shí)內(nèi)得到滿(mǎn)充。 鋰電池的保護(hù)電路 由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和專(zhuān)用保護(hù)集成塊S--8232組成,過(guò)充電控制管FET2和過(guò)放電控制管FET1串聯(lián)于電路,由保護(hù)IC監(jiān)視電池電壓并進(jìn)行控制,當(dāng)電池電壓上升至4.2V時(shí),過(guò)充電保護(hù)管FET1截止,停止充電。為防止誤動(dòng)作,一般在外電路加有延時(shí)電容。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下,電池電壓降至2.55V時(shí),過(guò)放電控制管FET1截止,停止向負(fù)載供電。過(guò)電流保護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過(guò)時(shí),控制FET1使其截止,停止向負(fù)載放電,目的是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管。過(guò)電流檢測(cè)是利用場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻作為檢測(cè)電阻,監(jiān)視它的電壓降,當(dāng)電壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)就停止放電。在電路中一般還加有延時(shí)電路,以區(qū)分浪涌電流和短路電流。該電路功能完善,性能可靠,但專(zhuān)業(yè)性強(qiáng),且專(zhuān)用集成塊不易購(gòu)買(mǎi),業(yè)余愛(ài)好者不易仿制。 簡(jiǎn)易充電電路 現(xiàn)在有不少商家出售不帶充電板的單節(jié)鋰電池。其性能優(yōu)越,價(jià)格低廉,可用于自制產(chǎn)品及鋰電池組的維修代換,因而深受廣大電子愛(ài)好者喜愛(ài)。有興趣的讀者可參照?qǐng)D二制作一塊充電板。其原理是:采用恒定電壓給電池充電,確保不會(huì)過(guò)充。輸入直流電壓高于所充電池電壓3伏即可。R1、Q1、W1、TL431組成精密可調(diào)穩(wěn)壓電路,Q2、W2、R2構(gòu)成可調(diào)恒流電路,Q3、R3、R4、R5、LED為充電指示電路。隨著被充電池電壓的上升,充電電流將逐漸減小,待電池充滿(mǎn)后R4上的壓降將降低,從而使Q3截止, LED將熄滅,為保證電池能夠充足,請(qǐng)?jiān)谥甘緹粝绾罄^續(xù)充1—2小時(shí)。使用時(shí)請(qǐng)給Q2、Q3裝上合適的散熱器。本電路的優(yōu)點(diǎn)是:制作簡(jiǎn)單,元器件易購(gòu),充電安全,顯示直觀,并且不會(huì)損壞電池.通過(guò)改變W1可以對(duì)多節(jié)串聯(lián)鋰電池充電,改變W2可以對(duì)充電電流進(jìn)行大范圍調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)是:無(wú)過(guò)放電控制電路。 鋰電池的保存 鋰電池需充足電后保存。在20℃下可儲(chǔ)存半年以上,可見(jiàn)鋰電池適宜在低溫下保存。曾有人建議將充電電池放入冰箱冷藏室內(nèi)保存,的確是個(gè)好注意。 注意: 鋰離子電池的使用,注意三點(diǎn): 1、如何為新電池充電 在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)容量低于正常值,使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易 激活,只要經(jīng)過(guò)3—5次正常的充放電循環(huán)就可 激活 電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng) 。因此用戶(hù)新鋰電池在激活過(guò)程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實(shí)踐來(lái)看,從一開(kāi)始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。 此外,鋰電池或充電器在電池充滿(mǎn)后都會(huì)自動(dòng)停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說(shuō),如果你的鋰電池在充滿(mǎn)后,放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失,所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。 對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題,眾多的說(shuō)法是:充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí),反復(fù)做三次,以便 激活 電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法,可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。 此外在對(duì)某些機(jī)器上,充電超過(guò)一定的時(shí)間后,如果不去取下充電器,這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開(kāi)始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對(duì)電池的壽命而言是不利的。同時(shí),長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國(guó)電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多,于是這又帶來(lái)附加的危險(xiǎn)。 此外,不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過(guò)放電,過(guò)放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問(wèn)題。 2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開(kāi)始充電 因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的,所以應(yīng)該將鋰電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表,關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下: 循環(huán)壽命 (10%DOD):>1000次 循環(huán)壽命 (100%DOD):>200次 其中DOD是放電深度的英文縮寫(xiě)。從表中可見(jiàn),可充電次數(shù)和放電深度有關(guān),10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正:在正常情況下,你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候,就應(yīng)該及時(shí)開(kāi)始充電,當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。 而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計(jì)即將到來(lái)的會(huì)導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時(shí)候,即使在電池尚有很多余電時(shí),那么你也只管提前充電,因?yàn)槟悴](méi)有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個(gè)x會(huì)很小。 電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法,就是“盡量把機(jī)器的電池的電量用完,最好用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法,目的是避免 記憶效應(yīng) 發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)闄C(jī)器電池電量過(guò)低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的機(jī)器在后來(lái)的充電及開(kāi)機(jī)中均無(wú)反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過(guò)度放電而導(dǎo)致電壓過(guò)低,以至于不具備正常的充電和開(kāi)機(jī)條件造成的。 3、對(duì)鋰電池的正確做法 歸結(jié)起來(lái),對(duì)鋰電池在使用中的充放電問(wèn)題最重要的提示是: 1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和程序充電,即使是前三次也要如此進(jìn)行; 2、當(dāng)出現(xiàn)機(jī)器電量過(guò)低提示時(shí),應(yīng)該盡量及時(shí)開(kāi)始充電; 3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在機(jī)器正常使用中鋰電池會(huì)自然激活 。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時(shí)長(zhǎng)充電 激活 ”方法,實(shí)際上也不會(huì)有效果。 因此,所有追求12小時(shí)超長(zhǎng)充電和把鋰電池用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的做法,都是錯(cuò)誤的。如果你以前是按照