這個方法,也有一些前提.

如,電池經過多次循環壽命試驗以后,容量會下降.這樣,0.1C就不應該再按照標稱值來選.例如,電池容量的裕度按照標稱值的0.7倍選,是否就應該按照標稱值的0.07C來選擇.

靠發熱均衡,散熱的設計就有要求.

低于0.1C充電,時間應該在允許范圍以內.

我是在電動自行車氫鎳電池充電器中試驗過小電流充電恢復均衡的試驗中獲得成功以后公布的方法.網友也可以驗證,對發現的問題盡可能交流,共同提高!

在鎳氫電池的測試中,有個過充電試驗,為:0.1C充電48h,不漏液且放電要達到標準容量.在我們進行這個檢測的過程中,電池基本沒有熱度,也就是電池的溫度上升很慢,一般最高到33℃.
當然,電動車電池是密閉的,熱量散發不好,容易聚集.建議采用0.03C~0.05C的電流來補充電,只是時間上稍微長一點.但是,對電池的長期使用,基本無傷害,散熱稍微好點,電池組基本不發熱!現在專業的鎳氫電動車充電器有這個功能.

提出2個問題:
1、在電池組中的電池溫升(整組、單體)多少,不同環境溫度有多少.最好采用有電池盒的做溫度巡檢測試.
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,在發生單體電池溫升或者出現0△的時候,充入電量為多少,例如充入電量為85%,則需要達到15%的電量才能夠解決均衡問題.而保證電池容量正公差的時候,也可以達到均衡,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小時的補足充電時間,而采用0.05C的補足充電時間,就需要6小時的時間.所以,采用安全可靠的補足充電電流也是優選的一個重要參數.

以下數據還是本人在做研發的時候的經驗,好久沒做了,不一定準確啊!
以電動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42℃就說明電池有問題了!組合電池在密閉的環境中,溫度一般上升到43℃,如果超過48℃,電池組就過充電比較厲害.這樣的電流是比較大的,如果電流小點,相應的溫度也就低點.

采用0Δ充電或者dT控制充電的時候,電池已經有了輕微的過充電.一般電池在充電至標準容量的1.03~1.06倍的時候出現電壓降.從嚴格意義上講,此時的電池還未充滿電,已經到了92.5%的電量左右.采用0.05C補充電,2~3H足夠了!

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

朋友;上述討論的閂題在發明專利的公告上己公上過.

這樣的設計可能欠妥!正常充電時間太短,電池溫度上升得厲害!枝晶生長只是電池失效的一個方面,別做揀芝麻丟西瓜的事情.
在消除枝晶的問題上,本人有個想法,就是在電池充電前期,中期和末期,插入很大電流(譬如2C)短時間充放電消除枝晶.這樣相當于用時間點來消除枝晶,對充電時間無影響,而又避免了大電流長時間充電對電池內部材料的損害.靈光一閃,未經證實,感興趣的朋友可以試試!

這個也申請專利?太無聊了!國外的專利都早就公布了,電池業內有誰不知道?在這里,大家只是想談談,看有沒有新的想法!

我認為,還要考慮到充電器的成本問題.做消費類產品,有很多時候成本問題往往會是致命的.而既便是短時間的2C充電,電源功率也要做到適應2C充電,所以,電源部分的成本會高很多.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,電動自行車的最長充電時間可以允許8小時,我考慮采用0.5C電流充電還真的是從抑制晶枝生長的角度來考慮的,不是從充電時間為主考慮的.

我考慮的一個主要問題還是串連電池組不均衡帶來的電池損傷.其中惡性問題還是不均衡帶來的隔板融化的損傷.
對氫鎳電池、特別是單體電池的循環壽命試驗,引起電池壽命終結的主要失效模式是什么,有做這方面研究的嗎?我倒是花了不少經費研究了鉛酸蓄電池的失效模式,并且公布了.如果沒有顧忌的話也期盼網友能夠在這方面介紹一二.先謝謝了.

是誰申請的我沒記下,只是講一下有這公告你就急?換一句話講就是有人要申請那是專利法的范圍與你我都無關,是不?

沒有關系,即使電池容量衰減了,你原先的0.1C充電對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,內部水分解,導致電池內部電解液枯竭;其次為水分解產生的氧氣氧化電池極片表面和破壞隔膜紙結構;枝晶也是電池失效的一個方面,應該是極片與隔膜氧化后其表面間的一種表象!

對于電動車電池組,其影響不可忽略?密封的哦

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

有圖嗎?

這個問題比較難哦!按照我的經驗,在常溫易散熱狀態下,小電流0.1C充電,能緩和電池組內的差異,充滿電的輕微發熱,未充滿電的補充電,可以有效緩和.一句話,電池充電,先充電90%左右后補電是最理想的.
另外,為什么枝晶對電池的影響排在后面,有很好的例子.按照IEC 標準小電流測試的電池壽命一般都有800周左右,但是用1C循環,都只能做到300周左右,差別很明顯的!

對不起,我不方便公布.我這樣想,如果有這樣的設計思想,作出產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小時充滿電的用戶基本要求.所以,應該采用大于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,簡單的方法還是采用超過0.4C的充電電流.

超過0.4C ???  采用脈充?
希望您能有所突破!

現在市面上都沒有那么大電流的,最大的才3A也不過才0.3C而已!
當然,看您的設置了,前面采用接近1C的電流充電,充40%~70%應該問題不大,后面再采用小電流,最后涓流,都可以,這個時候的關鍵在于電池壽命的對比測試!大膽設想,小心求證

另外一個因素,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題.給氫鎳電池采用負脈沖充電和恒流充電的溫升對比.發現,單位時間那充入相同的電量,往往會發現采用負脈沖充電的電池殼體的溫升會超過恒流充電.我分析,從電化學的角度看,負脈沖是降低極板溫升的,而放電脈沖引起的歐姆極化會產生溫升的.只有負脈沖的降溫大于歐姆極化產生的溫升的時候電池會降溫,如果相反,加負脈沖會提高電池殼體的溫升的.而氫鎳電池往往會提高溫升.相同的問題不僅僅是發生在氫鎳電池上,鋰電池也發生這樣的問題.

電流太大,電池內部發生的副反應多,對電池原材料的損害相應的會加大!所以為了防止探測不到電壓將,可以采用電壓點偵察來判斷.

另外,負脈沖看您設置的電流有多大,電流過大,副反應增多,內部也會產生熱量.雖然從反應的原理上來看,電池放電是吸熱反應,可是在大電流放電的時候,副反應放熱太多,電池溫度上升得十分厲害,騎電動車的朋友應該感受得到,剛放完電的電池溫度是很高的.

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

至于您所遇到的問題,在我一個客戶那,他們感受頗深,以前他們推出的都是帶負脈沖的,經過近一年的試驗以及和多位電池界的專家探討,現在,他們的電動車充電器全取消負脈沖,只用正脈沖充電.
我堅信,負脈沖對電池是很有用的設計,關鍵在怎么設計,需要大家做一些基礎數據的探討和試驗.

我這里有ARBIN的設備,可以任意設置負脈沖條件,到目前為止,還沒有找到可以降低電池溫升的負脈沖條件(與恒流和僅僅有正脈沖的模式對比).
當然,我沒有找到,不等于沒有.

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

我們曾做過測試,經過放電的電池包,溫度很高,在降到40度左右的時候,開始用2C的充電速率充電,同時檢測電池包的溫度,反而繼續下降.只有在充滿前5分鐘左右才開始上升,在快充滿時上升速率最大.

放電速率是多少?

這個平衡方法有大問題呢:

電池組的充電,當以保證每只電池在放電時: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,在每只電池上的電壓的基本一致.

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

在放電終止時,也就必然造成最低容量的那只電池過放電,(容量差別過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網友提出的問題也很重要.
    電池在充電可以追求每一只電池都充滿電,放電的不均衡會產生嚴重的后果.
    目前在電動自行車中的做法是提高欠壓保護的電壓.如標稱36V的電池組,欠壓保護設定為33V.相當于單體電池電壓為1.1V.事實上,每一只單體電池的容量不同,在臨近欠壓保護的時候,單體電池之間的電壓離散性在擴大.所以,提高欠壓保護也僅僅是緩解,還不能夠完全保護.

    在使用電池的時候,往往是電池容量降低到50%以前,還沒有明顯的抱怨,也僅僅是電池容量低于50%的時候開始明顯感覺電池容量不足.這時候電池的不均衡已經很嚴重了.yanyong網友說的問題就非常明顯了.

請問如果只用0.05C充電池,是不是可以長期對電池充電都可以,并且電池不會損壞.應急燈有這樣的充電,而且可以保用3年.

可以這樣使用,但是,每次停電以后,充電時間比較長,抗二次打擊能力比較弱.
對策:
1、采用2段充電,一個是采用0.4C充電,在電池溫度達到45℃的時候,轉為0.05C充電.
2、設置放電最低電壓檢測,在達到放電最低電壓的時候,做完全關機等待.一直到市電恢復以后重新上電.