充電電池組合反?,F(xiàn)象解決方案
出處:廣電電器網(wǎng) 發(fā)布于:2014-05-30 14:49:33
導(dǎo)讀:本文針對電池組中有個別電池電壓會變得很低(接近零伏),甚至有的電池還會出現(xiàn)電壓極性倒置的現(xiàn)象提出解決方案。
新的充電電池組合成串聯(lián)塊時,一般按常規(guī)容量0.1C的電流進行充、放電數(shù)次后再投入使用。但實際上不論采用多么先進的全自動充電器,經(jīng)一段時間后仍會發(fā)現(xiàn)有個別電池出現(xiàn)反?,F(xiàn)象,即電池組中有個別電池電壓會變得很低(接近零伏),甚至有的電池還會出現(xiàn)電壓極性倒置的現(xiàn)象。久而久之,這只電池必然失效,導(dǎo)致電池組中的其他電池也會逐個出現(xiàn)上述現(xiàn)象而損壞。究其原因,主要是這些電池的內(nèi)阻不一致,在使用過程中又會出現(xiàn)不同程度的過放過充,使某個內(nèi)阻增大的電池首先損壞。

下圖為正常放電過程(即電池內(nèi)阻基本一致并遠低于負載電阻),設(shè)電池組由A、B、C、D四只電池組成,其放電電流方向如圖中箭頭所示。在放電過程中,假設(shè)B電池內(nèi)阻增大,甚至超過負載電阻R,放電時就會出現(xiàn)上圖所示的現(xiàn)象,即A、D、C三只電池對B電池進行反充電,時間稍久,B電池的極性就會顛倒而損壞。筆者在試驗過程中,對圖1所示的電池在線一一進行測量時發(fā)現(xiàn),放電過程中各單只電池的電壓大多不一致,而且總會有一只電池的電壓首先加速降低,從零轉(zhuǎn)為負值(即極性顛倒)。如果又換入一只新電池,由于內(nèi)阻仍然不同,又會加劇上述現(xiàn)象的重復(fù)發(fā)生,給我們在使用過程中帶來無盡的困擾。

充電電池的組合使用總結(jié)了一點經(jīng)驗,供廣大電子愛好者參考。
1.在使用組合電池時,要經(jīng)常檢測單個電池的電壓,若發(fā)現(xiàn)明顯偏低的電池要及時取下,單獨進行處理。
2.在充電前進行放電時要隨時監(jiān)控每節(jié)電池的電壓,若發(fā)現(xiàn)有急劇下降到0.8V以下的,要立即換下,單獨進行處理。
3.電池組中凡能單個取出的全部單獨進行處理:
?。?)單獨放電:用1.5V電珠或5~20Ω可變電阻作放電負載,放至電壓為0.9~1Y時暫停,大多數(shù)電池在停止放電后數(shù)秒鐘又會恢復(fù)到1.2V左右,要反復(fù)多次進行放電,直至用萬用表500mA擋測其短路電流,質(zhì)量好或放電不充分的電池表針會在某位置(如200~500mA)較長時間不動,而質(zhì)量差的或放電充分的電池指針會很快降到數(shù)十毫安到偏零位為止。一般當(dāng)指針快速降至數(shù)十毫安時說明電池電量基本放盡,可停放待充。

?。?)單獨充電:內(nèi)阻相差較大的電池不能組合串聯(lián)進行充電,要單個獨立進行,如勉強組合充電,既不能保證每個電池同時充足,更危險的是會出現(xiàn)個別內(nèi)阻大的電池會被過充或反充而損壞。如上圖所示,我們?nèi)栽O(shè)B電池內(nèi)阻TB過大,由于串聯(lián)電路電流處處相等,顯然TB兩端電壓降高于其他電池,故TB上消耗的功率也偏大,且內(nèi)阻相對越大,消耗的功率也越大,因此B電池就會被首先過充發(fā)熱而損壞,而其他電池卻不一定能充滿。
為了對質(zhì)量和內(nèi)阻不一的電池應(yīng)逐個進行充電,筆者設(shè)計了一個簡單的充電電路,如想啊圖所示。因為電池都已放盡,故只要按0.lC電流充足10小時即可。

上圖中Rl、Rn分別為5Ω、20Ω/1W的電阻,Rm為5Ω~20ΩlW的可變電阻;VDF為發(fā)光二極管,可用來指示充電狀況,VD為防倒流二極管,防止電池互相影響。調(diào)節(jié)Rm可控制電流在30~l00mA之間,一般5號電池可調(diào)在50~70mA,當(dāng)需涓流充電時可調(diào)至20mA以下,達不到上述調(diào)節(jié)范圍,可適當(dāng)改變圖4中Rl的阻值或Sv電源電壓值。
4.充電后的檢測
充電后單個電池電壓一般在1.35~1.45V,放置后穩(wěn)定在1.25~1.3V,稍放電后應(yīng)較長時間保持1.25V.剛充完電的單個電池用萬用表大電流擋(5A)測其短路電流,質(zhì)量好的可穩(wěn)定在3~5A(指5號電池),且指針數(shù)分鐘不動,質(zhì)量欠佳的可在2A以下穩(wěn)定一段時間,如果你有很多電池,可挑選短路電流較接近的電池進行組合使用。
5.對于鎳鎘電池一般可不經(jīng)放電直接進行上述的檢驗處理,但考慮到充電容量不好掌握,還是將余電放盡后再滿容量充電較好。
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