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，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。但實際上不論采用多么先進(jìn)的全自動充電器，經(jīng)一段時間后仍會發(fā)現(xiàn)有個別電池出現(xiàn)反常現(xiàn)象，即電池組中有個別電池電壓會變得很低(接近零伏)，甚至有的電池還會出現(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逐個出現(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，在使用過程中又會出現(xiàn)不同程度的過放過充，使某個內(nèi)阻增大的電池首先損壞。

下圖為正常放電過程(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。在放電過程中，假設(shè)B電池內(nèi)阻增大，甚至超過負(fù)載電阻R,放電時就會出現(xiàn)上圖所示的現(xiàn)象，即A、D、C三只電池對B電池進(jìn)行反充電，時間稍久，B電池的極性就會顛倒而損壞。筆者在試驗過程中，對圖1所示的電池在線一一進(jìn)行測量時發(fā)現(xiàn)，放電過程中各單只電池的電壓大多不一致，而且總會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，又會加劇上述現(xiàn)象的重復(fù)發(fā)生，給我們在使用過程中帶來無盡的困擾。

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

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

2.在充電前進(jìn)行放電時要隨時監(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，單獨進(jìn)行處理。

3.電池組中凡能單個取出的最好全部單獨進(jìn)行處理：

(1)單獨放電：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時暫停，大多數(shù)電池在停止放電后數(shù)秒鐘又會恢復(fù)到1.2V左右，要反復(fù)多次進(jìn)行放電，直至用萬用表500mA擋測其短路電流，質(zhì)量好或放電不充分的電池表針會在某位置(如200~500mA)較長時間不動，而質(zhì)量差的或放電充分的電池指針會很快降到數(shù)十毫安到偏零位為止。一般當(dāng)指針快速降至數(shù)十毫安時說明電池電量基本放盡，可停放待充。

(2)單獨充電：內(nèi)阻相差較大的電池不能組合串聯(lián)進(jìn)行充電，要單個獨立進(jìn)行，如勉強(qiáng)組合充電，既不能保證每個電池同時充足，更危險的是會出現(xiàn)個別內(nèi)阻大的電池會被過充或反充而損壞。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)阻相對越大，消耗的功率也越大，因此B電池就會被首先過充發(fā)熱而損壞，而其他電池卻不一定能充滿。

為了對質(zhì)量和內(nèi)阻不一的電池應(yīng)逐個進(jìn)行充電，筆者設(shè)計了一個簡單的充電電路，如想啊圖所示。因為電池都已放盡，故只要按0.lC電流充足10小時即可。

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號電池可調(diào)在50~70mA,當(dāng)需涓流充電時可調(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

充電后單個電池電壓一般在1.35~1.45V,放置后穩(wěn)定在1.25~1.3V,稍放電后應(yīng)較長時間保持1.25V.剛充完電的單個電池用萬用表大電流擋(5A)測其短路電流，質(zhì)量好的可穩(wěn)定在3~5A(指5號電池)，且指針數(shù)分鐘不動，質(zhì)量欠佳的可在2A以下穩(wěn)定一段時間，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.對于鎳鎘電池一般可不經(jīng)放電直接進(jìn)行上述的檢驗處理，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。