好的充電器是保證電池具有良好性能及持久耐用的基礎。但在激烈的市場競爭中,用戶常常不會對電池充電器進行優先考慮。其實電池和充電器的匹配應該像馬車與馬一樣嚴格,但事實并非總是如此。工程師們往往不能充分意識到便攜式設備對功率要求的復雜以及在不利條件下的充電要求,因而現實中電池和電池充電器之間的匹配或多或少會存在一定的問題。
充電器分為個人和企業,“靈敏的”和“笨拙的”,慢充、快充和超快充幾種類型。作為大眾消費品的個人廉價充電器,當按要求使用才能發揮電池的良好性能。工業充電器一般由第三方制造并且有一些特殊性能的要求,例如可在極端溫度下充電。盡管電池可以在零度以下使用,但是并不是各種成分的電池都可以在寒冷環境下充電,鋰電池就屬于這類范疇。鉛和鎳基電池雖然可以在寒冷環境下充電,但是充電速率較慢。
部分鋰電池充電器具有喚醒功能,即鋰電池由于過度放電進入休眠狀態后使其可以重新充電。電池在完全放電或者自放電使其電壓低于臨界點時就可能進入休眠狀態。普通充電器遇到這種情況就當電池作廢處理。鋰電池充電器的喚醒功能利用較小的充電電流將電池電壓提升到2.2-2.9V之間(這是普通充電器的充電起始電壓)然后激活保護電路。如果鋰電池已經在1.5V電壓下放置一周或者更長時間,這時要特別注意。
鉛酸電池和鋰電池充電器一般是恒流恒壓(CCCV)充電,首先是恒流充電,充電電流不變電壓持續升高,當電壓達到某設定值時就不再升高。此時電池容量接近飽和,開始恒壓充電過程,充電電流開始下降。當電流降低到某設定值時,充電結束。為了防止放電硫酸鹽化作用的發生,鉛酸電池需要定期滿充。
鎳基電池在恒電流充電過程中,電壓可以隨意波動。就像用橡皮筋提東西那樣,手先動物后動。當觀察到電壓在穩定上升后出現了稍微的下降,就可以認為充電結束了。這就是著名的△(Detal,表示一個變量)電壓△溫度(DVDT)充電技術,這種方法充電快速而且非常有效。為了安全,以防出現如短路或錯配等異常現象,充電器需要溫度傳感器和平臺計時器,以便在檢測到無電壓波動時結束充電。
鎳基電池充電時溫度容易升高,特別當充電量達到70%時,這一現象尤為嚴重。這是因為隨著充電進行,充電效率降低,此時應降低充電電流來減少壓力。充好時,電池就會降溫。如果充電溫度持續保持在環境溫度之上,則充電器使用有誤,此時應立刻取下電池。涓流充電會對鎳基電池造成損傷。鎳鉻電池和鎳氫電池不能長時間在無人看管下充電(連續充幾周或幾個月)。電池不用時,應將其放置在陰涼處;重新使用前,先對其進行充電。
鋰基電池在充電時應該一直保持冷卻狀態。如果電池在充電時溫度一直較高,應該停止使用電池或者充電器。鋰離子電池充滿電時,不會進行涓流充電,因此充電時間增加,電量并不會相應升高。所以沒有必要將鋰離子電池從充電器中移走,但是,如果一個星期或者更長時間沒用,最好將其放在陰涼處,使用前再次進行充電。
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