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一個充電器,是怎么給電池充電?
鋰電池的特點 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、自放電小可長時間存放,這是該電池最突出的優(yōu)越性; 4、無記憶效應(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需放電; 5、壽命長。正常工作條件下,鋰電池充/放電循環(huán)次數(shù)遠大于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,使充電時間縮短至1~2小時; 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,對環(huán)境無污染,是當(dāng)代最先進的綠色電池; 9、成本高。與其它可充電池相比,鋰電池價格較貴。 電池的基本性能 (1)電池的開路電壓 (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,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,其特點時在充電過程中充電電流恒定不變。隨著充電的進行,活性物質(zhì)被恢復(fù),電極反應(yīng)面積不斷縮小,電機的極化逐漸增高。 (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電極,但決不是正負極容量之和。 (6)電池的貯存性能和壽命 化學(xué)電源的主要特點之一是在使用時能夠放出電能,不用時能貯存電能。所謂貯存性能對于二次電池來說為充電保持能力。 對于二次電池,使用壽命時衡量電池性能好壞的一個重要參數(shù)。二次電池經(jīng)過一次充電和放電,稱為一個周期(或已此循環(huán))。在一定的充放電制度下,電池容量達到某一規(guī)定值之前電池能經(jīng)受的充放電次數(shù)稱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 一個鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V(平均值),相當(dāng)于三個串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。 C. 無污染 鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質(zhì)。 D. 不含金屬鋰 鋰離子電池不含金屬鋰,因而不受飛機運輸關(guān)于禁止在客機攜帶鋰電池等規(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500次。 F. 無記憶效應(yīng) 記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過程中,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小時內(nèi)得到滿充。 鋰電池的保護電路 由兩個場效應(yīng)管和專用保護集成塊S--8232組成,過充電控制管FET2和過放電控制管FET1串聯(lián)于電路,由保護IC監(jiān)視電池電壓并進行控制,當(dāng)電池電壓上升至4.2V時,過充電保護管FET1截止,停止充電。為防止誤動作,一般在外電路加有延時電容。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下,電池電壓降至2.55V時,過放電控制管FET1截止,停止向負載供電。過電流保護是在當(dāng)負載上有較大電流流過時,控制FET1使其截止,停止向負載放電,目的是為了保護電池和場效應(yīng)管。過電流檢測是利用場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻作為檢測電阻,監(jiān)視它的電壓降,當(dāng)電壓降超過設(shè)定值時就停止放電。在電路中一般還加有延時電路,以區(qū)分浪涌電流和短路電流。該電路功能完善,性能可靠,但專業(yè)性強,且專用集成塊不易購買,業(yè)余愛好者不易仿制。 簡易充電電路 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好者喜愛。有興趣的讀者可參照圖二制作一塊充電板。其原理是:采用恒定電壓給電池充電,確保不會過充。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,請在指示燈熄滅后繼續(xù)充1—2小時。使用時請給Q2、Q3裝上合適的散熱器。本電路的優(yōu)點是:制作簡單,元器件易購,充電安全,顯示直觀,并且不會損壞電池.通過改變W1可以對多節(jié)串聯(lián)鋰電池充電,改變W2可以對充電電流進行大范圍調(diào)節(jié)。缺點是:無過放電控制電路。 鋰電池的保存 鋰電池需充足電后保存。在20℃下可儲存半年以上,可見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,的確是個好注意。 注意: 鋰離子電池的使用,注意三點: 1、如何為新電池充電 在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時間后則進入休眠狀態(tài),此時容量低于正常值,使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易 激活,只要經(jīng)過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,決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng) 。因此用戶新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實踐來看,從一開始就采用標(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后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說,如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。 對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復(fù)做三次,以便 激活 電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。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,我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、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)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電。 此外在對某些機器上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對電池的壽命而言是不利的。同時,長充電需要很長的時間,往往需要在夜間進行,而以我國電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動較大。前面已經(jīng)說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多,于是這又帶來附加的危險。 此外,不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電,過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。 2、正常使用中應(yīng)該何時開始充電 因為充放電的次數(shù)是有限的,所以應(yīng)該將鋰電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表,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。從表中可見,可充電次數(shù)和放電深度有關(guān),10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實際充電的相對總?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)友的那個說法要做一些修正: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)計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應(yīng)該及時開始充電,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)計即將到來的會導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時候,即使在電池尚有很多余電時,那么你也只管提前充電,因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個x會很小。 電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法,就是“盡量把機器的電池的電量用完,最好用到自動關(guān)機”。這種做法其實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)有人因為機器電池電量過低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機的例子。結(jié)果這個例子中的機器在后來的充電及開機中均無反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低,以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。 3、對鋰電池的正確做法 歸結(jié)起來,對鋰電池在使用中的充放電問題最重要的提示是: 1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電,即使是前三次也要如此進行; 2、當(dāng)出現(xiàn)機器電量過低提示時,應(yīng)該盡量及時開始充電; 3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在機器正常使用中鋰電池會自然激活 。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電 激活 ”方法,實際上也不會有效果。 因此,所有追求12小時超長充電和把鋰電池用到自動關(guān)機的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照