“NIMH”對電池意味著什么？

NiMH的意思是“鎳 – 金屬氫化物”。電池發(fā)展史總是很有趣的。最成功的奇特電池之一是鎳氫電池。它使用與鎳鎘電池相同的氫氧化鎳正極和KOH電解質(zhì)，但它使用氫氣代替負極中的鎘。它使用一個壓力容器來容納氫氣。鎳氫電池用于低軌道衛(wèi)星，它在地球的每次通過時對電池進行充電和放電，因此是可以為一個長壽命的電池。

存儲氫的另一種方法是稱為金屬氫化物的金屬間化合物。一些金屬在其原子晶格中具有空間以容納氫原子。可以通過電化學(xué)方法誘導(dǎo)氫進入和離開金屬基質(zhì)。因此，金屬氫化物是鎳氫電池的一個變體，采用了一種新的低壓儲氫方法。不幸的是，由于金屬氫化物在暴露于KOH時會腐蝕，因此它們的壽命不如鎳氫電池。

鎳氫電池充電的基礎(chǔ)知識

鎳鎘電池和鎳氫電池是最難準(zhǔn)確充電的電池之一。對于鋰離子和鉛酸電池，您可以通過設(shè)置最大充電電壓來控制過充電，而鎳氫電池則沒有“浮充電”電壓。因此，充電是基于迫使電流通過電池。這樣做的電壓不像其他電池那樣固定在石頭上。

并聯(lián)充電

因為你不能確定每個電池是否具有相同的阻抗，因此即使它們已滿，有些也會比其他單元或包更多。這意味著您需要為并聯(lián)電池組中的每個串使用單獨的充電電路，或者以某種其他方式平衡電流。

鎳氫電池的庫侖充電效率通常為66％，這意味著您每運行100安培小時必須在電池中放置150安培小時。

在鎳氫電池中，指示充電結(jié)束時，它非常依賴于溫度。糟糕的是，新型鎳氫電池在循環(huán)早期會出現(xiàn)曲線上的顛簸，特別是在天氣寒冷時。此外，當(dāng)充電速率超過C / 10時，鎳氫電池對過充電損壞很敏感。由于電池鼓包并不總是容易看到，因此可能會出現(xiàn)輕微的過充電。

然而，已經(jīng)開發(fā)出現(xiàn)代算法以在不使用熱敏電阻的情況下實現(xiàn)精確充電。這些充電器具有檢測完全充電的特殊測量技術(shù)，通常涉及某種脈沖周期，其中在脈沖期間和脈沖之間測量電壓。對于多電池組，如果電池不是全部處于相同的充電狀態(tài)，并且如果它們的容量不平衡，則電池可能一次填充一個，從而使充電結(jié)束信號變暗。為了平衡電池，可能需要幾個電池充電 – 放電循環(huán)。幸運的是，鎳氫電池并不介意在C / 10或更低的溫度下過度充電，這使充電器能夠在涓流充電期間平衡電池。

隨著電池達到充電結(jié)束，氧氣開始在電極處形成，并在催化劑處重新結(jié)合。這種新的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量，可以用熱敏電阻輕松測量。這是在快速充電期間檢測充電結(jié)束的最安全方法。

隔夜充電方法

對鎳氫電池充電最安全的方法是以C / 10或以下（每小時額定容量的10％）充電。因此，100 mAH電池將以10 mA充電15小時。該方法不需要充電結(jié)束傳感器并確保完全充電。現(xiàn)代電池具有氧氣再循環(huán)催化劑，可防止過充電時電池受損，但如果充電率超過C / 10，則這種再循環(huán)無法跟上。完全充電所需的最低電壓隨溫度而變化 – 在20攝氏度時每個電池至少為1.41伏。即使在C / 10下持續(xù)充電也不會導(dǎo)致放氣，但它會使電池稍微加熱。為了延長電池壽命，最佳做法是使用計時器防止過度充電持續(xù)13至15小時。

更快充電方法

使用計時器可以在C / 3.33下充電5小時。這有點冒險，因為電池在充電前應(yīng)完全放電。如果在計時器啟動時電池仍然具有90％的容量，則很有可能將電池放空。確保不發(fā)生這種情況的一種方法是讓充電器自動將電池放電至每個電池1伏，然后打開充電器5小時。這種方法的優(yōu)點是消除任何電池記憶的機會。但C / 10充電器中使用的微處理器板可以很容易地修改以進行放電。將需要功率耗散封裝以在合理的時間量內(nèi)從部分充電的電池耗散能量。

最快的充電方法

如果使用溫度監(jiān)控器，NiMH電池可以以高達1C的速率充電（換句話說，電池容量的100％，安培小時為1.5小時），當(dāng)終止溫度升高時，dT / dt值應(yīng)設(shè)置為每分鐘1至2攝氏度。

涓流充電方法

在待機模式下，您可能需要在不損壞電池的情況下將鎳氫電池充電。這可以在0.03 C和.05 C之間的電流下安全地完成。所需的電壓取決于溫度，因此務(wù)必調(diào)節(jié)充電器中的電流。

dT / dt與-dV / dt

這兩種終止方法適用于鎳鎘電池，也適用于鎳氫電池。dT / dt測量充電結(jié)束時的溫度會上升。電池充滿電后，會開始新的化學(xué)反應(yīng)，以吸收不需要的電流。在氫氧化鎳型電池中，這包括產(chǎn)生和重新組合氧氣。此過程會加熱電池。溫度上升的突然增加可用于終止充電。

氧氣產(chǎn)生/重組循環(huán)的另一個影響是略微降低電池的電壓。如果您可以檢測到此電壓下降，則可以使用此信號終止充電。當(dāng)然，-dV / dt是最簡單的，因為它不需要溫度傳感器。鎳氫電池的最佳方法是dT / dt方法。主要有兩個原因。使用鎳氫電池時，電壓下降較小，并且比使用鎳鎘電池更難檢測。這幾乎總能確保過充電，這將限制電池故障前的充電/放電總循環(huán)次數(shù)。其次，新的鎳氫電池在充電周期的早期會出現(xiàn)假峰值，因此充電器將很快終止。

有一些新算法使用微處理器控制來使用-dV信號來檢測充電結(jié)束。這些可以很好地工作，我們的幾個充電器使用這種技術(shù)，包括打開和關(guān)閉充電器以進行電壓測量。該技術(shù)似乎對細胞容量的不平衡敏感。dT / dt仍然更可靠，特別是對于大型包裝，但在只有兩根電線可用的情況下，現(xiàn)在可以想想使用別的解決方案。