lancerfang：一直以来，就像写这么一篇文章，经过2个星期的实习以后，对这方面有了一些片面的认识。在这里给大家分享一下。文章中的一些数据是摘录于一些专业书籍和电池生产厂商的网站。
电池是一种能提供直流电的装置或是系统，。通过人们的不断努力，开发了一代又一代的新型电池，从能得到普遍使用的干电池到新型的镍镉（NiCd）电池，锂（Li）电池，锂离子（Li-ion/Li+）电池，镍氢（NiMH）电池，锂聚合物（Li-polymer）电池和燃料电池等，电池在容量，体积，使用方便程度方面都有了很大的突破。
根据摩尔定律，半导体处理能力大约一年半翻一番，而电池的功效需要50年才能翻一番，差距之大。
电池根据不同种的标准有不同的分类，比如从使用角度：可以飞为原电池（一次性电池），蓄电池（储能电池或是二次电池），储备电池，燃料电池。常见的一次性电池有锌二氧化锰干电池，镁电池，碱性锌锰电池，锂二氧化硫电池，锂二氧化锰电池等。而二次电池有铅酸蓄电池，镍镉电池，镍氢电池，锂离子电池等，不是本文讲述的重点，这里不再多说。下面我们来说说市场上常见二次的电池。
一、常见二次电池
1、镍镉电池
镍镉电池是镍镉碱性电池的简称，是得到广泛应用的蓄电池中的一种。它是1898年由瑞典人Jungner发明。它的正极活性物质是高价的氢氧化镍，伏击活性物质是海绵状的金属镍，用氢氧化钾或是氢氧化钠的水溶液做电解液。镍镉电池具有功率高，能量质量比在22.5Wh/kg，循环（2000次以上）及浮充寿命长（7年以上），充电容易，使用寿命长，使用维护方便等优点。再加之它能制成全密封的电池，所以使用很广。虽然理论上镍镉电池的循环（2000次以上）及浮充寿命长（7年以上），但是由于电池的“记忆效应”和金属镉对环境的污染，使其在使用中有局限性。
镍镉电池的使用：由于镍镉电池也有很多种，这里只仅限于常见的AA/AAA类型的电池为例。电池出厂时是放电状态，使用前必须活化处理，所谓的活化处理就是充电，放电的循环。下面的活化处理数据是由专业人员测试得到的,并非本人测得，这里只是摘录：在气温为25摄氏度左右用10-12h充电速率为电池充电14h左右，然后用100mA的电流放电，当电压放至1.0V左右时在重新充电，经过2-3次以上的循环，容量合格，达到实际标准电压后再投入正常使用，否者容量会达不到设计容量，并使用效率会很低。如果使用后长期存放，需要再次使用时。也应该使用同样的方法进行几次充放电，大概2-3次循环以后，容量就能恢复到正常状态，这样才能投入使用。
2、镍氢电池：
镍氢电池是镍金属氢化合物碱性蓄电池的简称，正极采用氢氧化镍发泡板，并以储氢合金粉作为伏击，电池电压为1.5V，储能密度比镍镉电池高30%-50%。
镍氢电池与镍镉电池相比有以下的一些特点：容量大，无“记忆效应”，耐过充电，过放电能力强。寿命长。
3、锂电池：
锂电池有一次性的电池，也有二次电池，这里我们只讨论二次电池，它在摄像机，数码相机，手机，笔记本领域使用较为广泛。锂电池与其他电池相比，有几个有点，a：电压高，通常能达到3.6V以上，而镍氢电池和镍镉电池开路电压只有1.2V。b：容量大，能量高，储能密度高，比能量一般是你个电池的2.5倍以上，是镍氢电池的1.5倍以上。c：放电率低，充电速度快，自放电<8%/月，而镍镉电池则是30%/月和镍氢电池的40%/月。d：锂电池没有记忆性。但是锂电池有一个致命的弱点就是容易爆炸，不过现在市场上的锂电池都经过加入六甲铵环氧三磷酸，不再会爆炸。
现在的锂电池，一般内部都自带有微型的电路，用于自识别，计算过放电和过充电等方面，极大的提高了锂电池的寿命和安全性。
二、电池的充放电问题
1、镍镉电池的充电和放电：根据不同的方法，可以大致分为3类。
A、正常的一般方法：用直流恒流电源充电，电池电压不应该超过1.6V，如果超过，就立即停止充电。充电时应该严格注意充电时间，确切的说是注意电池是否过充。镍镉电池的最大缺点就在这里，过充会导致电池损坏，而没有充满则会导致容量下降。当电池欠电压时，应该及时给电池充电，否者会导致电池过放电而损坏电池。
B、快速充电法：由于标准充电的时间较长，而急于用电池的人就比较麻烦，所以，会提高充电电流，而减少充电时间一般来说是将标准充电电流的2倍。如果需要更快，可以谨慎的选用10-15倍标准充电电流来充电。但必须注意，电池必须是安全放电，而且放电平稳，充电时的电池电压要高于1.0V。充电结束时电池电压要低于1.65V。温度不能过高，而且要严格控制时间，较好的解决办法是，先用大电流充80%的点电，然后用小电流将电池充满。
C、高效充电法：首先是电池的安全放电，电池需要均恒使用，而且放电不能过放电，最好的办法就是使用收音机来对电池进行末端放电。效果比较好。
2、镍氢电池的充电：镍氢电池的充电过程尤为重要，首先们不能使用大功耗的设备要避免给小功率容量的电池充电。选择时一般选择充电器的功耗为电池容量的1/2。这里要说明的是镍氢电池的充电过程中，尽量使用正常的标准充电，而应该避免快速充电，多次快速充电会导致电池损坏。另外，简易的充电器充电速度，但是不能100%充电。
三、充电器的选择
在选选择充电器之前我们首先要了解一些基础知识
1、电池电压：一般的单体电池的电压都在1.5V，镍镉电池和镍氢电池为1.2V，而锂电池则是3-4.6V。
2、电池容量（C）：是指电池在一定的放电条件下放电至截至电压是可以放出的总电量，也就是电池储存能量的多少，电池容量用电流和时间的成绩来表示，常用单位为毫安时（mAh）、安时（Ah），1000mAh=1Ah，举个简单的例子：如果一个电池的容量是1200mAh，如果以100毫安的电流放电，它能连续放电12小时；而如果用1000毫安的电流放电，则只能使用1.2小时。但是这是理论值，由于电池放电曲线中可以看出，各种参数是不断变化的，电压会变低，电流会变小，所以在放电末端可能会不能提供用电器的所需电流和电压，所以，电池的实际使用时间会小于理论实践，而且还要取决于用电器的稳压电路和恒流电路的能力，能力越好，电池实际使用时间越接近于理论时间。由于单体的电池容量十分有限，所以在实际使用中，一般都是用串联（电池的头尾相连，一般能增加电压，电流不变）或是并联（电池的头与头相连，尾与尾相连，一般能增大电流，电压不变）来满足实际需求。比如哦吧4节1.2V，1300mAh的电池串联起来可以得到一个4.8V，容量为1300mAh的电池（容量并不变）
3、电池使用寿命：对于可充电电池，一般以充电次数来衡量其使用寿命的长短，充电电池的使用寿命和循环次数有关，电池充电，放电一次称为循环一次，一般将电池的容量降低到标称容量的60%是的充电和放电次数称为电池的使用寿命。一般的充电电池循环次数都在500-1000之间，不过现在有很多电池都超越了这个值。而假冒的充电电池则是只有几十次或是100-200次。
4、充电率：充电率表示电池充电的速度。如果不考虑充电过程中的损耗，充电率=充电电流/电池容量。例如电池容量为1000mAh，充电电流为500mAh，则充电率为0.5。由于充点过程中还有发热等实际问题的存在，所以要把实际充电电流要比计算值大30%左右，就拿前面的例子来说，在实际充电中，要使充电率为0.5。则充电电流要在650mAh左右。
5、充电特性：由于电池的化学组成不同，结构工艺也不同，导致了充电过程也不同。锂电池的充电过程中，要严格控制充电电压，和充电电流。锂电池开始充电时，电池电压渐渐上升，而充电电流则是渐渐下降，一般当充电电流充至只有起始充电电流的5%时，充电结束。锂电池不需要涓流充电。而镍氢电池和镍镉电池则比较类似，由于其检测技术比较复杂，只是要注意充电过程中的充电电压和电流，还有电池的温度。对于镍镉电池，需要注意的是，在电池电压被充至最高点后，如果继续充电，电池的电压反而会下降。
说了这么多，那怎么选择充电器呢，现在市面上能买到的电池充电器有很多种，但是有一种功能，我认为是各个充电器都是应该具有的基本功能：防止过充。但是现在有很多简易的充电器都没有这个功能。就像下面这幅图（图1）中显示的一样，电路中仅仅是3个电阻和3个二极管，二极管起到整流作用，一旦充满了，只能通过发光二极管的亮灭显示出来，如果人在的话，可以做到充满了，就把电池卸下来，如果人不在，那只能过充了。这对电池是很不好的。
再看图2，这是一个用芯片构成稳压电路，用三极管构成防止过充的电路，一旦达到过充的动作电流，三极管自行关断。而且还有涓流充电模式，可以较好的充满电。
再看图3，这是笔者自己做的一个充电器，也是利用二极管构成桥式整流电路，将市电的交流电转换成直流电，然后利用三极管构成防止过充的电路，原理和图中的充电器一样。还有快充和标准充2档。用LED显示充电过程。所有材料加在一起（包括公模外壳，电器元件，变压器，插头。其他材料，比如线路板是学校实验室的边角料，用实验室的制板仪器做的）花费了我10.5元。而这样一个充电器在市面上起码要卖40-50元。就连图中所示的也要卖到20元左右。其中的利润相当惊人。大家有兴趣的话可以拆开看看。
还有要注意的是：现在的充电器中有2种类型，一种是浮充式充电器，主要是为镍镉电池和镍氢电池，所谓的浮充式是指电源对电池充电时是连续的直流电，而不是脉冲电压的充电方式。其优点是电路简单，比如说图1和图3中所示的都是浮充式缺点是充电完成后，电池容量难于达到电池的标称容量。小容量的电池在这上面没有明显的表现。但是大容量电池表现就比较明显。还有一种就是脉冲式的电池充电器，它的特点是脉冲高电平时对电池充电，低电平时对电池放电，放电的目的是把电池正极上的电荷适当减少，以保证充电充足。效果比较好，如图2，一般来说，在现有的充电器中，如果是脉冲式的充电器，一般都有芯片，因为用模拟信号的器件构成脉冲比较麻烦，而数字芯片就比较简单，而且很成熟。
最后总结一下：
1、充电电池不能放在高温，高湿的环境中，不使用时，电池的正负极不要与任何金属接触。
2、充电电池的记忆效应：是指电池在充电前，电量没有完全用完，久而久之引起的电池容量降低的现象。主要原因是电池的伏击上产生了不正常的氧化物晶枝。特别是镍镉电池，要特别注意。电池一旦形成记忆效应，就很难消除，要的是养成使用的好习惯。
3、电池在充电时要注意电池的温度。特别是在夏天，有一次，我用别人的充电器充我的一对电池，取电池的时候，发现电池非常的烫，在后来的使用中，发现，电池的性能已经大大的降低了。
4、对于锂电池，要注意不要磕磕碰碰的，因为锂电池中一般都含有电路，所以要小心一些
5、对于一些网上比较流行的说法，电池刚买来时，要充24小时。这是很不科学的，如果充电器没有放过充装置，这样充电能使电池寿命变短，容量变小。如果是防止过充的充电器，那么充满后，电路就被关断，没有电流。是电池只是相当于放在充电器中，没有任何电流，电压加在电池两端。如果是涓流充电，可以按照充电器的说明书进行充电。也不是越长越好。还有一个特例：镍镉电池，电池充电过程中，电池电压有个最高点，过了这个点以后，如果继续充，电池电压反而会下降，效果适得其反。
6、在选择充电器的方面，一般遵循电池和充电器配套，选择一线大厂的产品。这样的好处是，电池的充电曲线和充电器的充电曲线配合比较好，电池的充电效果比较好。
7、在非特殊情况下，请选择标准充电，而不要使用快速充电。 发布于 2018-08-02 01:43:43

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