這個(gè)方法,也有一些前提.

如,電池經(jīng)過(guò)多次循環(huán)壽命試驗(yàn)以后,容量會(huì)下降.這樣,0.1C就不應(yīng)該再按照標(biāo)稱值來(lái)選.例如,電池容量的裕度按照標(biāo)稱值的0.7倍選,是否就應(yīng)該按照標(biāo)稱值的0.07C來(lái)選擇.

靠發(fā)熱均衡,散熱的設(shè)計(jì)就有要求.

低于0.1C充電,時(shí)間應(yīng)該在允許范圍以內(nèi).

我是在電動(dòng)自行車氫鎳電池充電器中試驗(yàn)過(guò)小電流充電恢復(fù)均衡的試驗(yàn)中獲得成功以后公布的方法.網(wǎng)友也可以驗(yàn)證,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題盡可能交流,共同提高!

在鎳氫電池的測(cè)試中,有個(gè)過(guò)充電試驗(yàn),為:0.1C充電48h,不漏液且放電要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容量.在我們進(jìn)行這個(gè)檢測(cè)的過(guò)程中,電池基本沒(méi)有熱度,也就是電池的溫度上升很慢,一般最高到33℃.
當(dāng)然,電動(dòng)車電池是密閉的,熱量散發(fā)不好,容易聚集.建議采用0.03C~0.05C的電流來(lái)補(bǔ)充電,只是時(shí)間上稍微長(zhǎng)一點(diǎn).但是,對(duì)電池的長(zhǎng)期使用,基本無(wú)傷害,散熱稍微好點(diǎn),電池組基本不發(fā)熱!現(xiàn)在專業(yè)的鎳氫電動(dòng)車充電器有這個(gè)功能.

提出2個(gè)問(wèn)題:
1、在電池組中的電池溫升(整組、單體)多少,不同環(huán)境溫度有多少.最好采用有電池盒的做溫度巡檢測(cè)試.
2、采用多段恒流充電,做均衡充電的電流也不能夠太小.例如如果采用0.5C電流充電,在發(fā)生單體電池溫升或者出現(xiàn)0△的時(shí)候,充入電量為多少,例如充入電量為85%,則需要達(dá)到15%的電量才能夠解決均衡問(wèn)題.而保證電池容量正公差的時(shí)候,也可以達(dá)到均衡,留有余量,差不多就需要充入30%的電量.而采用0.1C的就需要3小時(shí)的補(bǔ)足充電時(shí)間,而采用0.05C的補(bǔ)足充電時(shí)間,就需要6小時(shí)的時(shí)間.所以,采用安全可靠的補(bǔ)足充電電流也是優(yōu)選的一個(gè)重要參數(shù).

以下數(shù)據(jù)還是本人在做研發(fā)的時(shí)候的經(jīng)驗(yàn),好久沒(méi)做了,不一定準(zhǔn)確啊!
以電動(dòng)車大容量鎳氫電池為例:
采用0.3C充電,單體電池表面溫度為:38℃左右,超過(guò)42℃就說(shuō)明電池有問(wèn)題了!組合電池在密閉的環(huán)境中,溫度一般上升到43℃,如果超過(guò)48℃,電池組就過(guò)充電比較厲害.這樣的電流是比較大的,如果電流小點(diǎn),相應(yīng)的溫度也就低點(diǎn).

采用0Δ充電或者dT控制充電的時(shí)候,電池已經(jīng)有了輕微的過(guò)充電.一般電池在充電至標(biāo)準(zhǔn)容量的1.03~1.06倍的時(shí)候出現(xiàn)電壓降.從嚴(yán)格意義上講,此時(shí)的電池還未充滿電,已經(jīng)到了92.5%的電量左右.采用0.05C補(bǔ)充電,2~3H足夠了!

作為電動(dòng)自行車氫鎳電池充電器,應(yīng)該考慮到最長(zhǎng)充電時(shí)間不大于8小時(shí)就可以.
另外一個(gè)考慮就是防止晶枝生長(zhǎng),應(yīng)該大電流充電的電流不應(yīng)該低于0.4C.這樣,前期大電流充電在2~3小時(shí)足夠,后期補(bǔ)足小電流充電時(shí)間按照不大于5小時(shí)考慮.如果采用標(biāo)稱容量的0.07C,5小時(shí)可以充入電量為0.35C.如果考慮到電池容量的正公差,也可以考慮增加定時(shí)終止充電的時(shí)間.其中按照小電流(0.07C)5小時(shí).

朋友;上述討論的閂題在發(fā)明專利的公告上己公上過(guò).

這樣的設(shè)計(jì)可能欠妥!正常充電時(shí)間太短,電池溫度上升得厲害!枝晶生長(zhǎng)只是電池失效的一個(gè)方面,別做揀芝麻丟西瓜的事情.
在消除枝晶的問(wèn)題上,本人有個(gè)想法,就是在電池充電前期,中期和末期,插入很大電流(譬如2C)短時(shí)間充放電消除枝晶.這樣相當(dāng)于用時(shí)間點(diǎn)來(lái)消除枝晶,對(duì)充電時(shí)間無(wú)影響,而又避免了大電流長(zhǎng)時(shí)間充電對(duì)電池內(nèi)部材料的損害.靈光一閃,未經(jīng)證實(shí),感興趣的朋友可以試試!

這個(gè)也申請(qǐng)專利?太無(wú)聊了!國(guó)外的專利都早就公布了,電池業(yè)內(nèi)有誰(shuí)不知道?在這里,大家只是想談?wù)?看有沒(méi)有新的想法!

我認(rèn)為,還要考慮到充電器的成本問(wèn)題.做消費(fèi)類產(chǎn)品,有很多時(shí)候成本問(wèn)題往往會(huì)是致命的.而既便是短時(shí)間的2C充電,電源功率也要做到適應(yīng)2C充電,所以,電源部分的成本會(huì)高很多.如果采用0.5C充電與2C充電的電源功率相差4倍,材料成本不言而喻.
而電動(dòng)自行車、電摩的電池與AA電池容量不可比擬,所以,充電器的電源功率與成本考慮就必須要考慮了.
雖然,電動(dòng)自行車的最長(zhǎng)充電時(shí)間可以允許8小時(shí),我考慮采用0.5C電流充電還真的是從抑制晶枝生長(zhǎng)的角度來(lái)考慮的,不是從充電時(shí)間為主考慮的.

我考慮的一個(gè)主要問(wèn)題還是串連電池組不均衡帶來(lái)的電池?fù)p傷.其中惡性問(wèn)題還是不均衡帶來(lái)的隔板融化的損傷.
對(duì)氫鎳電池、特別是單體電池的循環(huán)壽命試驗(yàn),引起電池壽命終結(jié)的主要失效模式是什么,有做這方面研究的嗎?我倒是花了不少經(jīng)費(fèi)研究了鉛酸蓄電池的失效模式,并且公布了.如果沒(méi)有顧忌的話也期盼網(wǎng)友能夠在這方面介紹一二.先謝謝了.

是誰(shuí)申請(qǐng)的我沒(méi)記下,只是講一下有這公告你就急?換一句話講就是有人要申請(qǐng)那是專利法的范圍與你我都無(wú)關(guān),是不?

沒(méi)有關(guān)系,即使電池容量衰減了,你原先的0.1C充電對(duì)電池影響也是很微小的.可以忽略

最重要的失效模式為:電池充放電時(shí),內(nèi)部水分解,導(dǎo)致電池內(nèi)部電解液枯竭;其次為水分解產(chǎn)生的氧氣氧化電池極片表面和破壞隔膜紙結(jié)構(gòu);枝晶也是電池失效的一個(gè)方面,應(yīng)該是極片與隔膜氧化后其表面間的一種表象!

對(duì)于電動(dòng)車電池組,其影響不可忽略?密封的哦

看您的簽名,猜測(cè)您是服務(wù)于氫鎳電池制造商,您是否驗(yàn)證一下,有意的使單體電池菏電狀態(tài)不同的串連電池組,采用0.1C恒流充電是否會(huì)改善電池組的均衡特性?

有圖嗎?

這個(gè)問(wèn)題比較難哦!按照我的經(jīng)驗(yàn),在常溫易散熱狀態(tài)下,小電流0.1C充電,能緩和電池組內(nèi)的差異,充滿電的輕微發(fā)熱,未充滿電的補(bǔ)充電,可以有效緩和.一句話,電池充電,先充電90%左右后補(bǔ)電是最理想的.
另外,為什么枝晶對(duì)電池的影響排在后面,有很好的例子.按照IEC 標(biāo)準(zhǔn)小電流測(cè)試的電池壽命一般都有800周左右,但是用1C循環(huán),都只能做到300周左右,差別很明顯的!

對(duì)不起,我不方便公布.我這樣想,如果有這樣的設(shè)計(jì)思想,作出產(chǎn)品還不少困難的事情.

顯然,完全采用不大于0.1C的電流充電,不能夠保證8小時(shí)充滿電的用戶基本要求.所以,應(yīng)該采用大于0.1C的充電電流.而采用大于0.1C的充電電流,充滿電的判斷就比較麻煩,簡(jiǎn)單的方法還是采用超過(guò)0.4C的充電電流.

超過(guò)0.4C ???  采用脈充?
希望您能有所突破!

現(xiàn)在市面上都沒(méi)有那么大電流的,最大的才3A也不過(guò)才0.3C而已!
當(dāng)然,看您的設(shè)置了,前面采用接近1C的電流充電,充40%~70%應(yīng)該問(wèn)題不大,后面再采用小電流,最后涓流,都可以,這個(gè)時(shí)候的關(guān)鍵在于電池壽命的對(duì)比測(cè)試!大膽設(shè)想,小心求證

另外一個(gè)因素,如果采用低于0.4C的電流充電,則-△/0△就不明顯.所以第一階段充電判斷就比較困難.

我還遇到一些非同尋常的特殊問(wèn)題.給氫鎳電池采用負(fù)脈沖充電和恒流充電的溫升對(duì)比.發(fā)現(xiàn),單位時(shí)間那充入相同的電量,往往會(huì)發(fā)現(xiàn)采用負(fù)脈沖充電的電池殼體的溫升會(huì)超過(guò)恒流充電.我分析,從電化學(xué)的角度看,負(fù)脈沖是降低極板溫升的,而放電脈沖引起的歐姆極化會(huì)產(chǎn)生溫升的.只有負(fù)脈沖的降溫大于歐姆極化產(chǎn)生的溫升的時(shí)候電池會(huì)降溫,如果相反,加負(fù)脈沖會(huì)提高電池殼體的溫升的.而氫鎳電池往往會(huì)提高溫升.相同的問(wèn)題不僅僅是發(fā)生在氫鎳電池上,鋰電池也發(fā)生這樣的問(wèn)題.

電流太大,電池內(nèi)部發(fā)生的副反應(yīng)多,對(duì)電池原材料的損害相應(yīng)的會(huì)加大!所以為了防止探測(cè)不到電壓將,可以采用電壓點(diǎn)偵察來(lái)判斷.

另外,負(fù)脈沖看您設(shè)置的電流有多大,電流過(guò)大,副反應(yīng)增多,內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生熱量.雖然從反應(yīng)的原理上來(lái)看,電池放電是吸熱反應(yīng),可是在大電流放電的時(shí)候,副反應(yīng)放熱太多,電池溫度上升得十分厲害,騎電動(dòng)車的朋友應(yīng)該感受得到,剛放完電的電池溫度是很高的.

所以我建議,在設(shè)置上,采用定點(diǎn)(三點(diǎn))負(fù)脈沖,這樣可以合理消除枝晶,而電池基本不產(chǎn)生熱量.

至于您所遇到的問(wèn)題,在我一個(gè)客戶那,他們感受頗深,以前他們推出的都是帶負(fù)脈沖的,經(jīng)過(guò)近一年的試驗(yàn)以及和多位電池界的專家探討,現(xiàn)在,他們的電動(dòng)車充電器全取消負(fù)脈沖,只用正脈沖充電.
我堅(jiān)信,負(fù)脈沖對(duì)電池是很有用的設(shè)計(jì),關(guān)鍵在怎么設(shè)計(jì),需要大家做一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的探討和試驗(yàn).

我這里有ARBIN的設(shè)備,可以任意設(shè)置負(fù)脈沖條件,到目前為止,還沒(méi)有找到可以降低電池溫升的負(fù)脈沖條件(與恒流和僅僅有正脈沖的模式對(duì)比).
當(dāng)然,我沒(méi)有找到,不等于沒(méi)有.

如果不考慮充電器的成本,是否可以做到1C,2C......或更大呢?我們做電動(dòng)工具充電器,可以做到4C,電流在10A左右,十五分鐘可以充到85%左右

我們?cè)鲞^(guò)測(cè)試,經(jīng)過(guò)放電的電池包,溫度很高,在降到40度左右的時(shí)候,開(kāi)始用2C的充電速率充電,同時(shí)檢測(cè)電池包的溫度,反而繼續(xù)下降.只有在充滿前5分鐘左右才開(kāi)始上升,在快充滿時(shí)上升速率最大.

放電速率是多少?

這個(gè)平衡方法有大問(wèn)題呢:

電池組的充電,當(dāng)以保證每只電池在放電時(shí):均能放出相同的容量為最終目的.

也只有這樣,才能保證在放電終止時(shí),在每只電池上的電壓的基本一致.

如果通過(guò)涓流的辦法,去讓沒(méi)有充滿的電池盡可能充滿,則是人為增大了電池的放電時(shí)的容量差別:

在放電終止時(shí),也就必然造成最低容量的那只電池過(guò)放電,(容量差別過(guò)大甚致有引起反向充電可能):從而引起電池組更早的失效.

除非是在放電也有均衡控制.

yanyong網(wǎng)友提出的問(wèn)題也很重要.
    電池在充電可以追求每一只電池都充滿電,放電的不均衡會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果.
    目前在電動(dòng)自行車中的做法是提高欠壓保護(hù)的電壓.如標(biāo)稱36V的電池組,欠壓保護(hù)設(shè)定為33V.相當(dāng)于單體電池電壓為1.1V.事實(shí)上,每一只單體電池的容量不同,在臨近欠壓保護(hù)的時(shí)候,單體電池之間的電壓離散性在擴(kuò)大.所以,提高欠壓保護(hù)也僅僅是緩解,還不能夠完全保護(hù).

    在使用電池的時(shí)候,往往是電池容量降低到50%以前,還沒(méi)有明顯的抱怨,也僅僅是電池容量低于50%的時(shí)候開(kāi)始明顯感覺(jué)電池容量不足.這時(shí)候電池的不均衡已經(jīng)很嚴(yán)重了.yanyong網(wǎng)友說(shuō)的問(wèn)題就非常明顯了.

請(qǐng)問(wèn)如果只用0.05C充電池,是不是可以長(zhǎng)期對(duì)電池充電都可以,并且電池不會(huì)損壞.應(yīng)急燈有這樣的充電,而且可以保用3年.

可以這樣使用,但是,每次停電以后,充電時(shí)間比較長(zhǎng),抗二次打擊能力比較弱.
對(duì)策:
1、采用2段充電,一個(gè)是采用0.4C充電,在電池溫度達(dá)到45℃的時(shí)候,轉(zhuǎn)為0.05C充電.
2、設(shè)置放電最低電壓檢測(cè),在達(dá)到放電最低電壓的時(shí)候,做完全關(guān)機(jī)等待.一直到市電恢復(fù)以后重新上電.