???池
![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/02/Eneloop_%281%29.jpg/220px-Eneloop_%281%29.jpg) ?代??可充??池,已經解決自放電問題
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比能
| 60?120
W·h
/kg
[來源請求]
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能量密度
| 140?300 W·h/L
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功率重量比
| 250?1,000 W/kg
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充?/放?效率
| 66%
[1]
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能源/消?价格
| 2.75 W·h/
US$
[1]
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循?耐久性
| 500?5000
[2]
充?周期
|
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???池??
| 1.2 V
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四?AA的??充??池
??電池
(Nickel Metal Hydride, NiMH)是由
??電池
(NiCd battery)改良而來的,其以能吸收?的金屬代替
?
(Cd)。?以相同的價格提供比??電池更高的電容量、較不明顯的
記憶效應
、以及較低的環境?染(不含有毒的?)。
其回收再用的效率比?離子電池更好,被??是最?保的?池。但是與
?離子電池
比較時,?有一定的記憶效應。舊款的??電池有較高的自我放電反應,新款的??電池已俱有相當低的自我放電(與?電相約)
[3]
,而且可於低溫下工作(-20℃)
[4]
。??電池比??或?性電池有更大的輸出電流,相對地更適合用於高耗電?品,某些特別型號甚至比普通上一代??電池有更大輸出電流。
??電池的容量?高(以體積計),以AA電池?例,??電池標示容量可達2900
mAh
(毫安培-小時,或???“毫安?”),而?性電池只有~2100mAh(不??性?池初始放???一般高于???池),當然也遠高於初代??電池的1100mAh,但仍未及得上?離子電池。
?性電池在長期不使用後可能會漏出具輕微腐蝕性及有害液體(會對人體有害又或損壞使用該電池的裝置),然而?電池在不適?使用時有機會燃燒或爆炸。相對????電池算是比?安全的電池。
化學原理
[
??
]
??電池中的“金屬”部分實際上是
金屬互化物
。許多種類金屬互化物都已運用於??電池製造,主要分?兩大類。最常見的是AB
5
一類,A是
稀土元素
混合物(或者)再加上
?
(Ti);B則是
?
(Ni)、
?
(Co)、
?
(Mn),(或者)還有
?
(Al)。而一些高容量電池“含多種成分”的
電極
則主要由AB
2
構成,這裡的A則是
?
(Ti)或者
?
(V),B則是
?
(Zr)或
?
(Ni),再加上一些
?
(Cr)、
?
(Co)、
鐵
(Fe)和(或)
?
(Mn)。
[5]
所有這些化合物都擔當相同角色:可逆地形成金屬
?化物
。電池充電時,
??化鉀
(KOH)電解液中的
?離子
(H
+
)會釋放出來,由這些化合物吸收,避免形成
?氣
(H
2
),以保持電池內部壓力和體積。電池放電時,這些
?離子
便會經由相反過程回到原來地方。
特性
[
??
]
Ni-MH回收標誌
- 額定電壓 = 1.2V
- 剛充滿電時電壓(充???) = 約1.4~1.45V
- 終止電壓 = 0.9~1.0V
- 能量?重量 = 60~120 Wh/kg(瓦特小?/公斤)
- 能量?體積 = 140~300 Wh/L(瓦特小時/公升)? 504~1188kJ/kg(千焦耳/公斤)
- 功率?重量 = 250~1000 W/kg
- 自放電率 = 一般?每月 20~30%,見溫度而定,低自放電型號?每年10~30%
- 充放電效率 = 66%
- 充放電循環次數 = 500~5000次
- 電池常見型號 = AAAA,AAA,AA,A,S,D,SC
充電
[
??
]
由於充電時電壓會不停變化,??電池的充電方式與??電池相同,都是以
?定電流
向電池充電,充電時電壓會隨之上升,但電壓??會因電池容量、充電電流、溫度及電池的老化程度等多種因素而有所不同。因此無可能?電壓數?而得知電量狀態。
由於過度充電對電池壽命影響頗大,而且有一定危險性,所以當電池被充滿時就要停止充電,要做到電池被充電時自動停止充電就有要檢測出電池是否充滿,一般有兩個方法:-△V及△T。
NiMH 充電時
電量狀態
與電壓關係圖
- 當電池被充至滿時,電壓會上升至最高?,如果繼續充電,電壓會下降,也?是 -△V,因此只要檢測到充電時電池電壓開始下降?表示電池已經充滿。
- 充滿時電壓下降的速度受電流?弱影響,電流越大,電壓下降速度越快,所以如果充電電流較細的話,電壓降的幅度較小,也就較難檢測得到,因此使用-△V檢測方法的話充電電流不宜太細。
-
- 充電時,部?電能在電池內被轉化?化學能,只有部?轉?熱能,當電池滿時,所有的電能都轉?熱能,較多的熱能導致較大的溫升。因?只要檢測得到溫度上升就能確定電池已經充滿。同樣地,如果充電電流太細的話,溫升會變小而難於檢測。
當充電電流足?大時,可以用
電子電路
測量電壓,加上
微型控制器
分析檢測出電池充滿?停止充電,避免電池過充的情況?生。如果充電電流過小,上述方法都較難檢測得到電池充滿,所以充電電流不可以太細,但電流過大會就會在充電時導致電池發熱,影響電池壽命,因此充電電流也不可以太大。
- 涓流充電是以非常低的電流,0.1C以下的?定電流充電。有的?商??:如此低的電流可以長期連續充電而無安全問題。但根据電池制造商
松下電器
(
Panasonic
)的《???池充?指南》(?接在?面底部),?期使用
涓流
方式可能損壞?池或影響其壽命,建議涓流充??流?限制在 0.033×C每小? 到 0.05×C每小? 之?,?不應超過20小?。
由於舊款??電池有漏電(自放電)問題,充滿後存放一段時間後電量會流失,不宜用於後備照明這類需要長期閒置的用途,電池生?商
金?王
認?以0.0033C超低電流的涓流充電可以使??電池長期保持在充滿狀態。?一電池生?商
松下電器
則認?在1.3V以下,以低
?空比
大電流的
??
充?(也?以連續而短暫的脈衝電流,得出極低的平均電流)可以比?定電流的涓流方式更能保持好?池??及壽命。
現在新的
低自放電??電池
再也無需用涓流在閒置時保持電量的需要。
一些造价低廉的室內无???和便宜的?池充?器會用涓流方式充電。?管?可能是安全,但??池的?命?有不良影?。
現今的??電池含有一種催化劑
[來源請求]
,可以及時的解除因?過充所造成的危險。
但是這個反應只有從過充開始的時間算起的 C ÷ 10 小時內有效(C = 電池標示的容量)。當充電程序開始後,電池的溫度會上升的?明顯,有些急速充電器(低於1小時)內含風扇來避免電池過熱。
新?回?的,或者是???未使用的???池,需要一段“?動”???回??池?量。因此,一些新的???池需要???次充?-放?循?才能?到??的???量。
放電
[
??
]
在?池的使用?程中,也必?小心。?于
串?
在一起的???池(比如??相机中4?AA?池的通常排列方式),要避免?池完全耗??能,?而?生“反向充?”(
Reverse charging
(
?面存???
,存于
互???案?
))。因???他有記憶效應的問題,所以????池?生不可挽回的?害。不?,通常?些??(比如之前提到的??相机)能???串??池的放???,??下降到一定程度?,便自???,以保??池。
雖然?????池只?一直放?直到???0,?不?有過熱或爆炸的危?,但過度放電???池造成永久性?害,減損容量,嚴重時難以再充電使用。??電池對過放電的承受程度遠較??電池?低。廠商技術規格均有規定最低放電電壓,一般在 1.0V~1.1V 會停止放電。此外,有時
周期性
地??放至最低允許電壓然后再充?有利于保持?池的容量?品質。
自放電與改進
[
??
]
自放電(又稱作漏電)
[
??
]
???池具有?高的自放?效?,??每?月30%或更多。?要比???池每月20%的自放?速率高。?池充得越?,自放?速率就越高;??量下降到一定程度?,自放?速率又?稍微下降。?池存放?的
?度
?自放?速率有十分大的影?。正因如此,???不用的???池最好是充到40%的“半?”??。
eneloop(5號電池)
低自放電(低漏電)??電池
[
??
]
低自放電??電池
在2005年11月由日本的
三洋
成功?發?推出市面,該?品稱?“
eneloop
”,生?商宣?在20℃室?存放一年後仍可保存70至85%?量,其後更改良至存放3年後仍可保存75%?量
[3]
,至今已改良至1年後保持90%、3年後80%及5年後70%。可以以一般的???池充?机?行充?。初推出時AAA電的容量800mAh、AA電則有2000mAh,約與?性電池容量相同,現時最新型號AA電已達至2500mAh
[6]
。理想情況下可重複充放電1000次,其後改良至1500次
[3]
,最新版本更增加至2100次。可以在低溫下操作,在天氣寒冷時(-20℃)比
?性電池
及
?離子電池
更佳放電特性。在出?前都預先充滿電
[3]
。其後多家其他品牌相繼推出類似?品,但部?其他品牌的重複充放電次數只有500次,而且也不一定俱有在低溫下有良好的放電特性。這種改良後的??電池可以用於需要長期處於備用狀態的用途,例如備用照明電源、電子?品的紅外線搖控器電源等。
應用
[
??
]
消費性電子?品
[
??
]
??電池被普及地應用在消費性電子?品中。
舊式的??電池因?自放電的緣故,會在充電後數月甚至數星期內失去電量,只可應用於短時間內需要電力的用途。如家電用品的紅外線搖控器或時鐘一類?不適合。
新式的低漏電??電池基本上已經可以取代?大部?原本使用?性電池的設備。唯獨一些比較舊式及低耗電量的電子?品(例如舊式的收音機)因?電壓問題而在使用??電池時性能會有所下降。
?外部分廠商的材料配方容易在充電時從正極封口處?漏電解液,導致電池室週遭的電路發生銹蝕。
遙控玩具
[
??
]
一些功率特別大的??電池,其容量、輸出電池及功率比??電池大,所以在電動遙控玩具(例如
遙控車
)上取代了??電池。
日本
?田
prius
所使用的高功率??電池
混合動力車輛
[
??
]
大功率的??電池也使用在油電
混合動力車輛
中,最佳的例子就是
?田
的
prius
,該車使用了特別的充放電程序,車輛在前十年內需要更換??充電電池的機率極低。
其他使用??電池的混合動力車輛包括有:
純電池動力車
[
??
]
雖然在重量上比?離子電池重,但仍然有部?純電池動力車使用??電池,例如:
參見
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?考文?
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外部連結
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| | | 電池?型
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| 其他形式電池
(非傳統定義電池)
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| 電池部件
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