镍氢电池深度全面培训

1、编辑: 王图强 1 镍氢电池基础知识 编辑: 王图强 2 l电池是什么电池是什么 l电池的分类电池的分类 l镍氢电池之电化学反应机理镍氢电池之电化学反应机理 l镍氢电池之应用领域镍氢电池之应用领域 lROHS指令指令 l几个认证几个认证 l镍氢电池之结构镍氢电池之结构 l镍氢电池之工艺流程镍氢电池之工艺流程 l镍氢电池之生产设备镍氢电池之生产设备 l镍氢电池主要材料镍氢电池主要材料 l镍氢电池之性能指标镍氢电池之性能指标 l镍氢电池过充过放电镍氢电池过充过放电 l镍氢电池充电控制镍氢电池充电控制 l镍氢电池组保护镍氢电池组保护 l德飞电池之标识德飞电池之标识 l镍氢个型号电池尺寸镍氢个型号电池

2、尺寸 编辑: 王图强 3 l什么是电池什么是电池 l是一种把化学能直接转变成低压直流电能的装置是一种把化学能直接转变成低压直流电能的装置 l电池的主要组成部分电池的主要组成部分 l电极（正负极）电极（正负极） l电解液电解液 l隔膜隔膜 l外壳外壳 编辑: 王图强 4 种种 类类电压电压优优 点点缺缺 点点用用 途途 一次性锌锰/一次 锂电 1.5V/节自放电小，使用方便，价钱 便宜 不可充电循环使用，资源 浪费，电池更换麻 烦 民用，玩具，灯具等 铅酸蓄电池2.0V体 系 廉价、大功率放电、浮充性 能好、低温放电性好 污染环境、比容量和比能 量小、不便携带 汽车、摩托车充电电瓶及UPS后备电

3、源 镍镉充电电池1.2V/ 节 大功率放电稳定、价格比较 便宜 污染环境、对人体有害、 具有记忆效应、比 容量低于镍氢电池 电动工具及少数电动玩具、随身听 镍氢充电电池1.2V/ 节 比容量高、高低温性能好、 无记忆效应、大功率 放电好、无污染、安 全性高 比能量低于锂离子电池， 价格高于镍镉电池 电动工具、电动玩具、电动自行车、 电动滑板、无绳电话、随身听、 后备电源、各种设备的内置电源 锂离子电池3.7V/ 节 比能量高、小巧、重量轻、 无污染、无记忆效应 安全性能差、大功率放电 较差、价格贵 电动工具、电动玩具、电动自行车、 电动滑板、无绳电话、随身听、 后备电源、各种设备的内置电源 锂

4、聚合物电池3.7V/ 节 安全性能好、比能量高、可 做成任意形状、无污 染、无记忆效应 大功率放电较差、技术不 够成熟、价格贵 电动工具、电动玩具、电动自行车、 电动滑板、无绳电话、随身听、 后备电源、各种设备的内置电源 编辑: 王图强 5 l镍氢电池是指Ni（OH）2为正极、储 氢合金粉为负极的二次电池。 l正极采用镍氢氧化合物Ni（OH）2 l负极采用储氢合金粉 l电解质为溶解有KOH、LiOH、NaOH 等碱性无机溶液。 l隔膜为PE、PP或尼龙 编辑: 王图强 6 编辑: 王图强 7 l高能量密度 l可快速充放 l大电流放电特性 l长循环寿命 l电化学特性稳定 l无污染，环保 l无记忆

5、效应 编辑: 王图强 8 l动力电池系列 l个人护理系列 l灯具系列 l无绳电话系列 l仪表 l民用电池系列 l医疗器械 编辑: 王图强 9 l电工工具 l吸尘器 l园林工具 编辑: 王图强 10 l航模 l电动自行车 l电动汽车 编辑: 王图强 11 l电推剪 l剃须刀 编辑: 王图强 12 l矿灯 l应急灯 l网标灯 编辑: 王图强 13 l手电筒 l草坪灯 编辑: 王图强 14 l无绳电话 l民用高容量 l民用低自放电 l高低温电池 编辑: 王图强 15 l名词解释 RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，它 的全称是关于限制在电子电器设备中使用 某些有害成分的指令(Restricti

6、on of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月 1日开始正式实施，主要用于规范电子电气产 品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体 健康及环境保护。该标准的目的在于消除电 机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴 联苯和多溴联苯醚共6项物质，并重点规定了 铅的含量不能超过0.1%。 编辑: 王图强 16 l重金属重金属: lLead铅; (铅酸电池含有) lMercury汞; lCadmium镉; (镍镉电池) lChromium (VI)六价铬. l某些溴化阻燃剂：某些溴化阻燃剂： lPolybrominated biphenyls (PBBs); l多溴联苯

7、lPolybrominated diphenyl ethers (PBDEs). l多溴联苯醚 l最高限量指标是：最高限量指标是： l镉：镉：0.01%（100 ppm); l铅、汞、六价铬，多溴联苯，多溴联苯醚：铅、汞、六价铬，多溴联苯，多溴联苯醚：0.1% (1000 ppm). 编辑: 王图强 17 l欧盟CE认证 l美国UL认证 l中国3C认证 编辑: 王图强 18 l“CE”标志是一种标志是一种安全认证安全认证标志，被视标志，被视 为制造商打开并进入为制造商打开并进入欧洲欧洲市场的护照。市场的护照。 CE代表欧洲统一（代表欧洲统一（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是贴

8、有）。凡是贴有“CE”标标 志的产品就可在欧盟各成员国内销售，志的产品就可在欧盟各成员国内销售， 无须符合每个成员国的要求，从而实现无须符合每个成员国的要求，从而实现 了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。 编辑: 王图强 19 UL是是美国美国保险商试验所（保险商试验所（Underwriter Laboratories Inc.）的简写。）的简写。UL安全试验所安全试验所 是美国最有权威的，也是世界上从事安全试是美国最有权威的，也是世界上从事安全试 验和鉴定的较大的民间机构。验和鉴定的较大的民间机构。 它是一个独立它是一个独立 的、非营利的、为公共安全做试验

9、的专业机的、非营利的、为公共安全做试验的专业机 构。它采用科学的测试方法来研究确定各种构。它采用科学的测试方法来研究确定各种 材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、 财产有无危害和危害的程度；确定、编写、财产有无危害和危害的程度；确定、编写、 发行相应的标准和有助于减少及防止造成生发行相应的标准和有助于减少及防止造成生 命财产受到损失的资料，同时开展实情调研命财产受到损失的资料，同时开展实情调研 业务。业务。 编辑: 王图强 20 所谓3C认证，就是中国强制性产品认证制 度，英文名称China Compulsory Certification，英文缩写CC

10、C。 需要注意的是，3C标志并不是质量标志， 而只是一种最基础的安全认证。 编辑: 王图强 21 l正极 活性物质（Ni（OH）2) 导电剂、溶剂、粘结剂、基体 l负极 活性物质（储氢合金粉) 粘合剂、溶剂、导电剂、基体 l隔膜（PP+PE） l电解液（KOH+LiOH + NaOH) l外壳五金件（钢壳、盖帽、极耳） 编辑: 王图强 22 编辑: 王图强 23 正极基体：发泡镍（约1.6-1.7mm厚)，或冲孔镀镍钢带（0.06-0.08mm厚） 正极物质：球镍+亚钴+PTFE 正极集流体：镍带（约0.1mm厚） 焊点：（约48个) 编辑: 王图强 24 负极基体：铜网、钢网（约0.220.

11、32mm厚) 钢带（约0.040.08mm厚) 负极物质：MH+HPMC+TEN+SBR 编辑: 王图强 25 l材质：维尼纶或者 PP（聚丙烯）或者 尼龙 l厚度：一般为0.100.18mm 编辑: 王图强 26 l性质： 无色透明液体，具有较强腐蚀性。 l应用： 主要用于可充电镍氢电池的电解液。 l规格： 溶质组成 KOH:LiOH:NaOH =40:1:3 （重量比） 溶剂组成 ：水 OH-浓度 7mol/l l质量指标： 密度（25）g/cm3 1. 30.03 电导率（25） 10.40.5 mscm 编辑: 王图强 27 配料 卷绕 封口 包装 上粉或拉浆切小片 化成注液 裁大片

12、编辑: 王图强 28 正极干粉处理 正极混干粉 配P粘结剂 加入导电剂 加入合金粉 负极搅拌 正极上粉 负极拉浆 正极负极 编辑: 王图强 29 送 带 上 粉 正极粉料 碾压 裁小片 编辑: 王图强 30 送 带 上 浆 负极浆料 负极裁片 烘烤 碾压 编辑: 王图强 31 正极裁小片 正极浸胶 正极焊极耳 负极裁小片 负极称重 正极贴胶纸 卷绕 卷绕 正极软化 正极称重 编辑: 王图强 32 卷绕 滚槽 压芯 注碱 正、负极片 配片 隔膜 隔膜裁剪 测短路 放面片、涂胶 圈盖组合 焊盖帽 压盖帽 封口 编辑: 王图强 33 高温烘烤 化成 高温烘烤 半成品入库 补充电 分容 测电压 抽测内

13、阻 预充电 编辑: 王图强 34 挑外观 测内阻 测电压 客户 装盒、包装 单体包装 编辑: 王图强 35 单体电池包装 点焊连接片 打胶水 客户 组合套管收缩 点焊引出片 喷码印字 装盒装箱 单体电池全检电压内阻 编辑: 王图强 36 l搅拌机 l拉浆机（上粉机） l裁切机 l辊压机 l卷绕机 l点焊机 l注液机 l化成检测柜 编辑: 王图强 37 编辑: 王图强 38 编辑: 王图强 39 编辑: 王图强 40 编辑: 王图强 41 编辑: 王图强 42 l常规性能： 容量 电压 内阻 l可靠性性能： 循环寿命 放电平台 自放电 贮存性能 高低温性能 l安全性能 过充 短路 过放 针刺 跌

14、落 振动 编辑: 王图强 43 l电池在一定放电条件下所能给出的电量 称为电池的容量，以符号C或It表示。常 用的单位为安培小时，简称安时（Ah） 或毫安时（mAh）。 l电池的容量可以分为理论容量、额定容 量、实际容量。 lIEC容量测试方法 编辑: 王图强 44 l放电：0.2C1.0V/cell l充电：0.1C16hrs l搁置：1-4hrs l放电：0.2C1.0V/cell l环境温度：205 编辑: 王图强 45 l理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计 算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电 池，常用比容量的概念，即单位体积或单位质 量电池所能给出的理论电量，单位为Ah/k

15、g （mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。 l实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电 量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位 为 Ah或者mAh，其值小于理论容量。 l额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门 颁布的标准，保证电池在一定的放电条件下应 该放出的最低限度的容量。 编辑: 王图强 46 l 开路电压 电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池 的开路电压等于电池的正极的还原电极电势与负极电 极电势之差。 l 工作电压 工作电压指电池接通负载后在放电过程中显示的 电压，又称放电电压，见放电曲线。在电池放电初始 的工作电压称为初始电压。 电池在接通负载后，由于欧姆电阻和极化过

16、电位 的存在，电池的工作电压低于开路电压。 l 充电电压 充电电压指电池在充电时电池两端的电位差，见 充电曲线。 编辑: 王图强 47 VVmax-V1 一般情况，V取5mV或10mV V V1 Vmax 编辑: 王图强 48 由图看出，在较高电流充电后期必然出现充电电压下由图看出，在较高电流充电后期必然出现充电电压下 降和温度上升的现象，由此可以作为快速充电的控制降和温度上升的现象，由此可以作为快速充电的控制 方法，即用方法，即用V和和t控制；电流越大，充电电压越高控制；电流越大，充电电压越高. 编辑: 王图强 49 由图看出，环境温度越高，充电电压越低由图看出，环境温度越高，充电电压越低.

17、 编辑: 王图强 50 l电流通过电池内部时受到阻力，使电池的电压降低， 此阻力称为电池的内阻。 l电池的内阻不是常数，在放电过程中随时间不断变化， 因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地 改变。 l电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括 电化学极化与浓差极化。内阻的存在，使电池放电时 的端电压低于电池电动势和开路电压，充电时端电压 高于电动势和开路电压。 l欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增加而 增大，但不是线性关系，常随电流密度的对数增大而 线性增大。 编辑: 王图强 51 l电池在完全充电后完全放电，循环进行， 直到容量衰减为初始容量的60%，此时 循环次数即为该

18、电池之循环寿命 l循环寿命与电池充放电制度有关 lIEC寿命测试标准 l实达内部寿命测试标准 l镍氢电池室温下1C充放电循环寿命可达 300-500次（行业标准），最高可达800- 1000次。 编辑: 王图强 52 l放电：0.2C1.0V/Cell l搁置：20min l1充电：1C72min或-V=10mV/Cell l2搁置：30min l3放电：1C1.0V/Cell l4搁置：2min l循环：从1 到4循环500次 l结束 编辑: 王图强 53 Cycle No. ChargeRestDischarge 10.1C 16hrsNone0.25C 2hrs 20mins 2480.

19、25C 3hrs 10minsNone0.25C 2hrs 20mins 490.25C 3hrs 10minsNone0.25C to 1.0V/cell 500.1C 16hrs14hrs0.2C to 1.0V/cell Cycle 1 to 50 shall be repeated until the discharge duration on any 50th cycle becomes less than 3hrs 编辑: 王图强 54 l镍氢电池完全充电后，放电至1.2V时的 容量记为C1，放电至1.0V时的容量记为 C0，C1/C0称为该电池之放电平台 l行业标准1C放电平台为

20、70%以上，我们 现在可以作到83%-85% l放电平台对电池使用效果影响最大，关 系到用户实际使用效果或使用时间的长 短 编辑: 王图强 55 编辑: 王图强 56 编辑: 王图强 57 编辑: 王图强 58 NiMH电池在电池在20条件下的放电性能最佳。由于低条件下的放电性能最佳。由于低 温下温下(0以下以下)MH的活性低和高温时的活性低和高温时(40以上以上)MH易易 于分解析出于分解析出H2，致使电池的放电容量明显下降，甚，致使电池的放电容量明显下降，甚 至不能工作。至不能工作。 编辑: 王图强 59 l电池完全充电后，放置一个月。然后用 1C放电至1.0V，其容量记为C2；电池初 始

21、容量记为C0；1-C2/C0即为该电池之月 自放电率 l国际IEC标准镍氢电池月自放电率为 40%，行业标准为30，我们可以做到 20%以内（IEC荷电保持率测试） l电池自放电与电池的放置性能有关，其 大小和电池内阻结构和材料性能有关 编辑: 王图强 60 l在环境温度202下，0.2C放电至 1.0V/Cell，0.1C充16小时，开路搁置28 天后，再以0.2C放电至1.0V，要求放电 时间 不小于180min（额定容量的60以 上） 编辑: 王图强 61 l记忆效应是针对镍镉电池而言的，由于传统工艺中负 极为烧结式，镉晶粒较粗，如果镍镉电池在它们被完 全放电之前就重新充电，镉晶粒容易聚

22、集成块而使电 池放电时形成次级放电平台。电池会储存这一放电平 台并在下次循环中将其作为放电的终点，尽管电池本 身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的 放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次 使用中，任何一次不完全的放电都将加深这一效应， 使电池的容量变得更低。 l要消除这种效应，有两种方法，一是采用小电流深度放电 （如用0.1C放至0V）一是采用大电流充放电（如1C）几次。 l镍氢电池无记忆效应。 编辑: 王图强 62 过充电（即充电末期）时，两极上的反应为：过充电（即充电末期）时，两极上的反应为： 氧化镍电极上（正极）：氧化镍电极上（正极）： 4OH- 4e 2H2O十十O2

23、 贮氢电极上（负极）：贮氢电极上（负极）： 2H2O+O2+4e 4OH- 电池过充电时的总反应：电池过充电时的总反应：0 Ni/MH电池的电容量一般均按电池的电容量一般均按正极容量正极容量限制设计，因此电限制设计，因此电 池负极的容量应超过正极容量，正负极的容量比例可以达池负极的容量应超过正极容量，正负极的容量比例可以达 到到1:1.2，甚至更高。这样在充电末期，正极产生的氧气可，甚至更高。这样在充电末期，正极产生的氧气可 以通过隔膜在负极表面还原成以通过隔膜在负极表面还原成H2O和和OH-回到电解液中，回到电解液中， 从而避免或减轻了电池内部压力积累升高的现象，保持了从而避免或减轻了电池内

24、部压力积累升高的现象，保持了 电池内压的恒定，同时又使电解液浓度不致发生巨大变化。电池内压的恒定，同时又使电解液浓度不致发生巨大变化。 为了防止充电过程后期电池内压过高，电池中装有防爆装置。为了防止充电过程后期电池内压过高，电池中装有防爆装置。 编辑: 王图强 63 虽然过放电时，电池总反应的净结果为零，但要出现反虽然过放电时，电池总反应的净结果为零，但要出现反 极现象。由于在正极上产生的氢气会在负极上新化合，极现象。由于在正极上产生的氢气会在负极上新化合， 同样也保持了体系的稳定。另外，负极活性物质氢以氢同样也保持了体系的稳定。另外，负极活性物质氢以氢 原子态能以相当高的密度吸附于贮氢合金中

25、，在这样的原子态能以相当高的密度吸附于贮氢合金中，在这样的 电极上，吸放氢反应能平稳地进行，放电性能较镉电极上，吸放氢反应能平稳地进行，放电性能较镉-镍镍 电池而言得以提高。电池而言得以提高。 当电池过放电（即放电末期）时，电极反应为：当电池过放电（即放电末期）时，电极反应为： 氧化镍氧化镍电极电极（正极）上：（正极）上： 2H2O + 2e H2+2OH- 贮氢电极（负极）上：贮氢电极（负极）上： H2 + 2OH-2e 2H2O 电池过放电时的总反应：电池过放电时的总反应： 0 编辑: 王图强 64 第一阶段第一阶段 当恒定电流刚充入放完当恒定电流刚充入放完 电的电池时，由于电池内阻电的电

26、池时，由于电池内阻 产生压降，所以电池电压很产生压降，所以电池电压很 快上升（快上升（A A点）。此后，电池点）。此后，电池 开始接受电荷，电池电压以开始接受电荷，电池电压以 较低的速率持续上升。在这较低的速率持续上升。在这 个范围内（个范围内（ABAB之间），电化之间），电化 学反应以一定的速率产生氧学反应以一定的速率产生氧 气，同时氧气也以同样的速气，同时氧气也以同样的速 率与氢气化合，因此，电池率与氢气化合，因此，电池 内部的温度和气体压力都很内部的温度和气体压力都很 低。低。 编辑: 王图强 65 第二阶段第二阶段 经过一定时间后（经过一定时间后（C C点），点）， 电解液中开始产生气

27、泡，电解液中开始产生气泡， 这些气泡聚集在极板表面，这些气泡聚集在极板表面， 使极板的有效面积减小，使极板的有效面积减小， 所以电池的内阻抗增加，所以电池的内阻抗增加， 电池电压开始较快上升。电池电压开始较快上升。 这是接近充足电的信这是接近充足电的信 号。号。 编辑: 王图强 66 第三阶段第三阶段 充足电后，充入电池的电流不是转充足电后，充入电池的电流不是转 换为电池的贮能，而是在正极板上产生换为电池的贮能，而是在正极板上产生 氧气。氧气是由于电解液电解而产生的。氧气。氧气是由于电解液电解而产生的。 在氢氧化钾和水组成的电解液中，氢氧在氢氧化钾和水组成的电解液中，氢氧 离子变成氧、水和自由

28、电子，反应式为离子变成氧、水和自由电子，反应式为 4OHO2+2H2O+4e 虽然电解液产生的氧气能很快在负虽然电解液产生的氧气能很快在负 极板表面的电解液中复合，但是电池的极板表面的电解液中复合，但是电池的 温度仍显著升高。此外由于充电电流用温度仍显著升高。此外由于充电电流用 来产生氧气，所以电池内的压力也升高。来产生氧气，所以电池内的压力也升高。 由于从大量的氢氧离子中很容易分由于从大量的氢氧离子中很容易分 解出氧气，所以电池内的温度急剧上升，解出氧气，所以电池内的温度急剧上升， 这样就使电池电压下降。因此电池电压这样就使电池电压下降。因此电池电压 曲线出现峰值（曲线出现峰值（D点）。点）

29、。 编辑: 王图强 67 充电终止控制方法充电终止控制方法 充足电后，如果不及时停止快速充电，电池的充足电后，如果不及时停止快速充电，电池的 温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时，密温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时，密 封电池将打开放气孔，从而使电解液逸散，造成电封电池将打开放气孔，从而使电解液逸散，造成电 解液的粘稠性增大，电池的内阻增大，容量下降。解液的粘稠性增大，电池的内阻增大，容量下降。 因此，为了既保证电池充足电，又不过充电，必须因此，为了既保证电池充足电，又不过充电，必须 控制充电的终点，一般采用控制充电的终点，一般采用定时控制定时控制，电压控制电压控制和和 温度控制温

30、度控制等多种方法。等多种方法。 编辑: 王图强 68 电池的充电过程通常可分为电池的充电过程通常可分为预充电预充电、快速充电快速充电、补足补足 充电充电、涓流充电涓流充电四个阶段。四个阶段。 预充电预充电：对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速：对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速 充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充 电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。 快速充电快速充电：就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充：就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。

31、快速充 电速率一般在电速率一般在1C以上，快速充时间由电池容量和充电速率决以上，快速充时间由电池容量和充电速率决 定。定。 编辑: 王图强 69 补足充电补足充电：采用某些快速充电止法时，快速充电终止后，：采用某些快速充电止法时，快速充电终止后， 电池并未充足电。为了保证充入电池并未充足电。为了保证充入100%的电量，还应加入补的电量，还应加入补 足充电过程。补足充电速率一般不超过足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。 涓流充电涓流充电：也称为维护充电。根据电池的自放电特性，涓：也称为维护充电。根据电池的自放电特性，涓 流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电流充电速率一般都很

32、低。只要电池接在充电器上并且充电 器接通电源，在维护充电状态下，充器接通电源，在维护充电状态下，充 电器将以某一充电速率给电池补充电荷，这样可使电池总电器将以某一充电速率给电池补充电荷，这样可使电池总 处于充足电状态。处于充足电状态。 编辑: 王图强 70 定时控制定时控制 根据电池的容量和充电电流，很容易确定所需的充根据电池的容量和充电电流，很容易确定所需的充 电时间。这种控制方法最简单，但是由于电池的起始充电时间。这种控制方法最简单，但是由于电池的起始充 电状态不完全相同，有的电池充不足，有的电池过充电，电状态不完全相同，有的电池充不足，有的电池过充电， 因此，只有充电速率小于因此，只有充

33、电速率小于0.3C时，才允许采用这种方时，才允许采用这种方 法。法。 充电终止控制方法充电终止控制方法 编辑: 王图强 71 最高电压（最高电压（Vmax）： 从充电特性曲线可以看出，电池电压达到最大值时，从充电特性曲线可以看出，电池电压达到最大值时， 电池即充足电。充电过程中，当电池电压达到规定值后，应立即停止快速电池即充足电。充电过程中，当电池电压达到规定值后，应立即停止快速 充电。这种控制方法的缺点是：电池充足电的最高电压随环境温度、充电充电。这种控制方法的缺点是：电池充足电的最高电压随环境温度、充电 速率而变，而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别，因此采用这速率而变，而且电池组中

34、各单体电池的最高充电压也有差别，因此采用这 种方法不可能非常准确地判断电池已足充电。种方法不可能非常准确地判断电池已足充电。 电压负增量（电压负增量（V）：由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关，：由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关， 而且不受环境温度和充电速率等因素影响，因此可以比较准确地判断电池而且不受环境温度和充电速率等因素影响，因此可以比较准确地判断电池 已充足电。这种控制方法的缺点是：电池电压出现负增量后，电池已经过已充足电。这种控制方法的缺点是：电池电压出现负增量后，电池已经过 充电，因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后，电池电压要经过较充电，因此电池的温度较高。此

35、外镍氢电池充足电后，电池电压要经过较 长时间，才出现负增量，过充电较严重。长时间，才出现负增量，过充电较严重。 电压零增量（电压零增量（0V）： 镍氢电池充电器中，为了避免等待出现电压负增量镍氢电池充电器中，为了避免等待出现电压负增量 的时间过久而损坏电池，通常采用的时间过久而损坏电池，通常采用0V控制法。这种方法的缺点是：充足电控制法。这种方法的缺点是：充足电 以前，电池电压在某一段时间内可能变化很小，从而造成过早地停止快速以前，电池电压在某一段时间内可能变化很小，从而造成过早地停止快速 充电。为此，目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏充电。为此，目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏

36、0V检测，当检测，当 电池电压略有降低时（一般约为电池电压略有降低时（一般约为10mV），立即停止快速充电。），立即停止快速充电。 电压控制电压控制 编辑: 王图强 72 温度控制温度控制 最高温度（最高温度（Tmax）： 充电过程中，通常当电池温度达到充电过程中，通常当电池温度达到45时，应立即停时，应立即停 止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种 方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长，温度检测有一定滞后，同时，电方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长，温度检测有一定滞后，同时，电 池的最高工作温度与环境温度

37、有关。当环境温度过低时，充足电后，电池池的最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时，充足电后，电池 的温度也达不到的温度也达不到45。 温升（温升（T）： 为了消除环境影响，可采用温升控制法。当电池的温升达到为了消除环境影响，可采用温升控制法。当电池的温升达到 规定值后，立即停止快速充电。为了实现温升控制，必须用两只热敏电阻，规定值后，立即停止快速充电。为了实现温升控制，必须用两只热敏电阻， 分别检测电池温度和环境温度。分别检测电池温度和环境温度。 温度变化率（温度变化率（T/t） ：镍氢电池充足电后，电池温度迅速上升，当电池：镍氢电池充足电后，电池温度迅速上升，当电池 温度每分钟上升温度

38、每分钟上升1时，应当立即终止快速充电，这种充电控制方法，近年时，应当立即终止快速充电，这种充电控制方法，近年 来被普遍采用。应当说明，由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的，来被普遍采用。应当说明，由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的， 因此，为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。因此，为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。 编辑: 王图强 73 综合控制综合控制 上述各种控制方法各有优缺点。为了上述各种控制方法各有优缺点。为了 保证在任何情况下，均能准确可靠地控制保证在任何情况下，均能准确可靠地控制 电池的充电状态，目前快速充电器中通常电池的充电状态，目前快速充电器中通

39、常 采用包括定时控制、电压控制和温度控制采用包括定时控制、电压控制和温度控制 的综合控制法。的综合控制法。 编辑: 王图强 74 PTCPTC热敏电阻热敏电阻- -也叫过流保护片也叫过流保护片Positive Temperature Coefficient l通过增大电阻来限制故障电流通过增大电阻来限制故障电流 l传输正常电流传输正常电流 120C (大约大约.) 电阻电阻 温度温度 PTC: 基本功能基本功能 编辑: 王图强 75 TTm(居里温度居里温度) T Tm 宽敞的网络宽敞的网络 扩大的微晶限制了传输的通道扩大的微晶限制了传输的通道 编辑: 王图强 76 对温度有反应，温度升高聚合

40、物膨胀，内阻升高对温度有反应，温度升高聚合物膨胀，内阻升高. 由于过电流引起的由于过电流引起的PTC温升温升. 膨胀和转换到高电阻状态膨胀和转换到高电阻状态. 稳定的高电阻状态持续到电流恢复到正常值时稳定的高电阻状态持续到电流恢复到正常值时. 编辑: 王图强 77 电池中常用的有片状和环状两种，片状的直接串联到电池组里面， 做连接片使用 ，环状在圆形锂电池盖帽中起保护作用。 片状片状PTC PTC 环状环状PTC PTC 编辑: 王图强 78 NTCNTC热敏电阻热敏电阻-Negative Temperature Coeff1Cient NTC（Negative Temperature Coeff1Cient）是指