充電電池組合反常現(xiàn)象解決方案

新的充電電池組合成串聯(lián)塊時(shí)，一般按常規(guī)容量0.1C的電流進(jìn)行充、放電數(shù)次后再投入使用。但實(shí)際上不論采用多么先進(jìn)的全自動(dòng)充電器，經(jīng)一段時(shí)間后仍會(huì)發(fā)現(xiàn)有個(gè)別電池出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，即電池組中有個(gè)別電池電壓會(huì)變得很低(接近零伏)，甚至有的電池還會(huì)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，最后導(dǎo)致電池組中的其他電池也會(huì)逐個(gè)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(guò)程中又會(huì)出現(xiàn)不同程度的過(guò)放過(guò)充，使某個(gè)內(nèi)阻增大的電池首先損壞。

下圖為正常放電過(guò)程(即電池內(nèi)阻基本一致并遠(yuǎn)低于負(fù)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(guò)程中，假設(shè)B電池內(nèi)阻增大，甚至超過(guò)負(fù)載電阻R,放電時(shí)就會(huì)出現(xiàn)上圖所示的現(xiàn)象，即A、D、C三只電池對(duì)B電池進(jìn)行反充電，時(shí)間稍久，B電池的極性就會(huì)顛倒而損壞。筆者在試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)圖1所示的電池在線一一進(jìn)行測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，放電過(guò)程中各單只電池的電壓大多不一致，而且總會(huì)有一只電池的電壓首先加速降低，最后從零轉(zhuǎn)為負(fù)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(huì)加劇上述現(xiàn)象的重復(fù)發(fā)生，給我們?cè)谑褂眠^(guò)程中帶來(lái)無(wú)盡的困擾。

充電電池的組合使用總結(jié)了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，供廣大電子愛(ài)好者參考。

1.在使用組合電池時(shí)，要經(jīng)常檢測(cè)單個(gè)電池的電壓，若發(fā)現(xiàn)明顯偏低的電池要及時(shí)取下，單獨(dú)進(jìn)行處理。

2.在充電前進(jìn)行放電時(shí)要隨時(shí)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(dú)進(jìn)行處理。

3.電池組中凡能單個(gè)取出的最好全部單獨(dú)進(jìn)行處理：

(1)單獨(dú)放電：用1.5V電珠或5~20Ω可變電阻作放電負(fù)載，放至電壓為0.9~1Y時(shí)暫停，大多數(shù)電池在停止放電后數(shù)秒鐘又會(huì)恢復(fù)到1.2V左右，要反復(fù)多次進(jìn)行放電，直至用萬(wàn)用表500mA擋測(cè)其短路電流，質(zhì)量好或放電不充分的電池表針會(huì)在某位置(如200~500mA)較長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)，而質(zhì)量差的或放電充分的電池指針會(huì)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(shí)說(shuō)明電池電量基本放盡，可停放待充。

(2)單獨(dú)充電：內(nèi)阻相差較大的電池不能組合串聯(lián)進(jìn)行充電，要單個(gè)獨(dú)立進(jìn)行，如勉強(qiáng)組合充電，既不能保證每個(gè)電池同時(shí)充足，更危險(xiǎn)的是會(huì)出現(xiàn)個(gè)別內(nèi)阻大的電池會(huì)被過(guò)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(guò)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(duì)越大，消耗的功率也越大，因此B電池就會(huì)被首先過(guò)充發(fā)熱而損壞，而其他電池卻不一定能充滿。

為了對(duì)質(zhì)量和內(nèi)阻不一的電池應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行充電，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的充電電路，如想啊圖所示。因?yàn)殡姵囟家逊疟M，故只要按0.lC電流充足10小時(shí)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(lái)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(hào)電池可調(diào)在50~70mA,當(dāng)需涓流充電時(shí)可調(diào)至20mA以下，達(dá)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(cè)

充電后單個(gè)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(zhǎng)時(shí)間保持1.25V.剛充完電的單個(gè)電池用萬(wàn)用表大電流擋(5A)測(cè)其短路電流，質(zhì)量好的可穩(wěn)定在3~5A(指5號(hào)電池)，且指針數(shù)分鐘不動(dòng)，質(zhì)量欠佳的可在2A以下穩(wěn)定一段時(shí)間，如果你有很多電池，可挑選短路電流較接近的電池進(jìn)行組合使用。

5.對(duì)于鎳鎘電池一般可不經(jīng)放電直接進(jìn)行上述的檢驗(yàn)處理，但考慮到充電容量不好掌握，最好還是將余電放盡后再滿容量充電較好。