会降低析氧过电压,使镍氢电池充电效率下降,碳酸盐在电极表面会生成薄膜,使镍氢电
池内阻增大;硫化物会形成树枝状生成物,造成镍氢电池短路;硅酸盐可使电极容量损失
氯化物则造成电极腐蚀;而有机化合物却会增加自放电效应及发生副反应等,因此必须控
制。
2 镍氢电池充电控制技术
虽然镍氢
DS2711/DS2712 充电器与镍镉充电器相似,但是镍氢充电器采用
△T/dt 方法
终止充电,这种方法是当前镍氢电池充电的最佳方式。由于镍氢电池充电结束时,其电压下
降幅度不大,因此在低充电速率(低于
0.5C,这取于温度)之下,往往不会出现电压下降。
DS2711 采用线性控制结构,DS2712 采用开关控制结构。这些充电器有 4 种充电模式:
预充电、快速充电、浮充和涓流充电。这主要是为了更好的地延长工作时间、节约电池能量。在
浮充模式下,电池充满后充电速率被切换到一个比较低的速率(对于
DS271l 而言是
25%)。
除监控功能外,
DS2711/DS2712 充电器还带有内部计时器,通过连接到 TMR 脚的外
部电阻设定最大充电时间,可将快速充电时间设置为
0.5~10h。浮充时间可设定为最大充电
时间的一半(
0.25~5h)。根据所要求的充电时间(TAPPROX),由下式计算电阻 R 的阻
值:
R=TAPPROX/1.5
快速充电模式下,如果超过最大充电时间,充电器会从快速充电模式切换到浮充模式
同时复位计时器。计时器开始为浮充过程计时,如果达到预定的浮充时间,充电器将从浮充
模式切换到涓流模式。
CPl、CP2 用于监视电压,THMl、THM2 配合热敏电阻用来监测电池的温度。TMR(计时
器)和
RsNs(检流电阻)用于设定充电时间和充电电流。DS2711/DS2712 的另外一个特性
是可以检测电池充电故障和碱性原电池。如果发生这些情况,充电器会自行关机。
全 新 的 镍 氢
AA 电 池 的 典 型 内 阻 为 30 ~ 100 mfl , 碱 性 电 池 的 内 阻 一 般 为 200~
300mΩ(根据充电状态,最高可到 700mΩ),出现故障的充电电池会有很高的内阻 。
DS2711/DS2712 通过检测到的电池电压(CPl 和 CP2)和已设定的充电电流可以计算出待
充电电池的内阻。
CTST 脚用于电池内阻的测量。UcTsT 是充电过程中的电池电压减去无充电电流时的开
路电池电压(
OCV)后的差值。这个值等于充电电流乘以电池内阻的乘积。如果检测引脚
(
CPl、CP2 和 VNl)与电池没有采用 Kelvin 连接,引线电阻也将计人测量值,这会影响
UcTsT。计算外部电阻 RcTsT 的公式为
UcTsT=8 000(V2/A)/UCTST
式中,
UcTsT=ICHARGE×RCELL。
例如,当以
c/2 速率(1.1A)为 2 200 mAh 的镍氢电池充电时,选择 RCELL=150 mΩ
为电池内阻 门限 时,
UcTsT 将为 UcTsT=ICHARGE×RcELL=1.1 A×150 mΩ=0.165 V,或
RcTsT=8 000(V2/A)/0.165 V=48 485 Ω。
注意,
1%标准的阻值为 48.7 kΩ,如果超过 UcTsT 门限(本例中>0.165 V),表明电
池内阻高于
150 mΩ,芯片会提供逻辑指示或出错信息指示(LEDl、LED2),同时停止充
电过程。
3 结语
总而言之,在镍氢电池的生产过程中,生产厂家必须要掌握影响电池性能的各种因素
才能更好的保证产品的质量,同时还需要以较为合理和先进的生产技术作为保障,才能整