一种镍氢动力电池的恒电压充电方法技术

本发明专利技术公开了一种镍氢动力电池的恒电压充电方法，它是选用一个或两个以上匹配充电电压值对一组为Ｎ个的电池进行全过程充电。当选用一个匹配充电电压值对一组为Ｎ个的电池进行充电时，根据所需充电容量，可选用１．３×Ｎ～１．５×Ｎｖ。当选用两个以上的充电电压值对电池进行充电时，先采用相对大的电压值进行充电，电压值一般为１．４５×Ｎ～１．６×Ｎｖ，到达转换条件后，改用相对小的电压值，电压值一般为１．３×Ｎ～１．４５×Ｎｖ，进行充电。所述的转换条件可以是被充电电池温度升高１０～２０摄氏度后或温升速率大于１～４摄氏度／分钟时段。本发明专利技术充电方法充电快捷、均匀、安全，并可保证电池在整个充电过程中高效率的充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电子
，尤其涉及。
技术介绍
镍氢动力电池正极活性物质为氢氧化亚镍，负极活性物质为贮氢合金，电 解液为碱溶液，隔膜一般采用聚丙烯或聚氨酯。镍氢动力电池的充电过程是 正极反应为氢氧化亚镍与氢氧根反应生成羟基氧化镍和水，负极反应为贮氢合 金的吸氢过程，充电反应为放热反应，在充电后期，反应极化严重，电极电位 迅速升高，伴随有析氧的副反应发生，影响电池充电效率。目前，镍氢动力电池均采用恒流充电方法充电电流一般采用1/3C(即1/3 X额定容量，这种表示法可适用于任何容量的镍氢动力电池)，充电到100% 后，改用0.1C充电1小时，这种充电方法时间长；如果采用大电流进行充电， 充电时间短，但充电效率低。在实际应用中，恒压充电模式的安全性更加显著，采用恒流充电负变电压 或温升速率进行控制，都存在一定程度的安全问题，因为出现负变电压或温升 速率过快的现象时，电池实际已经过充，电池内压大，易漏碱，因此不能保证 使用的安全，此外，温度过高，也可能导致电池活性材料性能不同程度的衰减。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，充电快捷、均 匀，并可保证电池在整个充电过程中高效率的充电。 为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案，它是选用一个或两个以上匹配充电 电压值对一组电池进行全过程充电。当选用一个匹配充电电压值对一组为N个的电池进行全过程充电，根据所需充电容量，充电电压值为1.3XN 1.5XN v;最好在1.35XN ~1.45XN v电 压范围内进行选择，这样安全性及充电效率更高。充电过程中，充电电流逐渐 降低，充电到一定容量后，充电电流逐渐降低，变为0。所述的充电容量应小 于等于电池额定容量。当选用两个以上的匹配充电电压值对一组为N个的电池进行充电时，先采 用相对大的电压值，电压值一般为1.45XN 1.6XN v，进行充电，到达转换条 件后，改用相对小的电压值，电压值一般为1.3XN 1.45XN v，进行充电。 所述的转换条件可以是被充电电池温度升高10 20度后或温升速率大于1 4 度/分钟时段。本专利技术镍氢动力电池的恒电压充电方法在充电初期电流大，随着充电的进 行，充电电流减小，这种充电方式符合电池高效率充电的规律，充电初期，电 池充电效率高，大电流充电效果好，随着充电反应地进行，电流逐渐减小，可 以有效的缓解电池的极化程度，从而提高电池充电效率，保证电池在整个过程 中高效率充电。且选用适当的电压值对电池进行恒压充电，可以避免电池过充 等安全问题，因此保证了使用的安全性。本专利技术的优点是1、 充电效率高，针对电池不同荷电态的充电特点对电池进行充电，保证 了电池较高的充电效率。2、 保证电池使用安全性，通过选取适当的充电电压值，使充电到一定SOC (核电状态)后，充电电流变为O，避免电池过充，保证电池充电过程中的安全性。下面结合附图及具体实施例对本专利技术镍氢动力电池的恒电压充电方法做 进一步说明附图说明图l 为本专利技术一实施例(N=10，14.3V)恒压充电电流图 图2 为本专利技术又一实施例(N=10，14.5V)恒压充电电流图 图3 为本专利技术再一实施例(N=10， 14.7V和14.3 V)多步恒压充电电 流图具体实施例方式本专利技术镍氢动力电池的恒电压充电方法是选用一个或两个以上合适匹配 的充电电压值对电池进行全过程充电，随着充电反应的进行，电流逐渐减小。选择恰当的充电电压值，可以避免电池受到破坏，并能保证动力电池在 安全状态下快速均匀充满电。实施例1:将10只(N=10， ) 80Ah镍氢电池组合成12V模块充电， 同时与BT2000大电流设备连接好测试线路进行测试。被充电电池20'C环境下，采用14.3V恒压全过程充电，测到电流初始值 达到122A,然后逐渐降低(见图1)，充电容量达到72Ah时，电流变为0A， 搁置0.5小时后，1/3C进行放电，容量为70Ah，充电效率大于96%。同样环境温度下，如采用现有技术0.5C进行恒流充电，充电72Ah，搁 置0.5小时后，放电70Ah，效率93%。结论是本专利技术镍氢动力电池的恒电压充电方法比现有技术恒流充电效 率高°实施例2:同实施例l，将IO只80Ah镍氢电池组合成12V模块充电， 同时与BT2000大电流设备连接好测试线路后进行测试。被充电电池20C环境下，采用14.5V恒压全过程充电，测到电流从144A 逐渐降低到OA(见图2)，充电容量80Ah，搁置0.5小时后，1/3C放电78Ah， 效率大于96%。从实施例l及实施例2可看出选用一个合适的充电电压值对电池进行充 电时，镍氢动力电池充电到充电容量(所述的充电容量小于电池额定容量的5~10%)后，充电电流自动变为0，保证了电池实际使用的安全性。实施例3:同实施例l，将10只80Ah镍氢电池组合成12V模块充电， 同时与BT2000大电流设备连接好测试线路后进行测试。被充电电池2(TC环境下，采用14.7V恒压充电到50 Ah左右，其温度升 至30度，升高了 IO度，转14.3V继续充电到73Ah，电流变为0A(见图3)。实施例4:同实施例l，将IO只80Ah镍氢电池组合成12V模块充电， 同时与BT2000大电流设备连接好测试线路后进行测试。被充电电池20'C环境下，采用16V恒压充电到60Ah左右，测得温升速率 为2*/分钟时改用14.5V恒压充电，当再次充电一段时间后，测得温升速率为1 度/分钟时转14V继续充电到80Ah，电流变为0 A。选用两个以上合适的充电电压值对电池进行充电时，先采用相对大的电压 值进行充电，到达终止条件后，改用相对小的电压值进行充电，该转换条件应 是温度升高10 20度或温升速率为1 4度/分钟。实施例5:将10只72Ah镍氢电池组合成12V模块充电，同时与BT2000大电流设备连接好测试线路后进行测试。被充电电池2(TC环境下，恒流充电30Ah后，采用14.3V恒压全过程充电， 测出电流初始值达到IIOA，然后逐渐降低，充电容量达到56Ah时，电流变为 0A，搁置0.5小时后，1/3C进行放电，容量为55Ah，充电效率大于97%。通过比较实施例1与实施例5可以得到这样的结果分别针对不同荷电态 电池的充电特点选用合适的电压值对电池进行充电，仍可保证各种不同荷电态 电池较高的充电效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氢动力电池的恒电压充电方法，其特征在于：选用一个或两个以上匹配充电电压值对一组电池进行全过程充电。

【技术特征摘要】
1、一种镍氢动力电池的恒电压充电方法，其特征在于选用一个或两个以上匹配充电电压值对一组电池进行全过程充电。2、 根据权利要求1所述的镍氢动力电池的恒电压充电方法，其特征在于 选用一个匹配充电电压值对一组为N个的电池进行全过程充电，根据所需充电 容量，充电电压值为1.3XN 1.5XN v。3、 根据权利要求2所述的镍氢动力电池的恒电压充电方法，其特征在于 所述的匹配充电电压值为1.35XN 1.45XN v。4、 根据权利要求1所述的镍氢动力电池的恒电压充电方法，其特征在于选用两个以上匹配充电电压值对电池进行充电时，先采用相对大的充...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晖，简旭宇，朱磊，成艳，王忠，蒋利军，吴伯荣，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]