镍氢电池在什么电压下会用尽?


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我有镍氢电池组。它是串联在一起的十个电池,每个电池的1.2V,4000mAh。因此额定电压为12V。充电后,即充电设备说完成后,我测量了14.3V。

现在放电时,应该以什么电压将电池“空”?这是我可以放电而不会损坏的最低电压吗?那是什么电压

Answers:


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NiMH电池在充满电后即开始于约1.5 V,在其放电寿命的大部分时间下降至约1.2 V,而在900 mV时几乎为空。停在那里通常是安全的。800 mV是您肯定要停止以避免损坏的地方。此时的能量极少,以至于进一步耗尽电池没有任何好处。

因此,您可能会认为10个电池组可以放电至9或8 V,但不幸的是不能放电。单元之间始终会存在一些不平衡。如果您可以测量单个电池,则可以一直走到最低电池达到800 mV,然后立即停止。容量最小的单元将首先到达那里。一旦这样做,其内部电阻就会上升,进一步的电流会导致电压迅速下降,从而造成永久性损坏。

如果没有一种至少可以测量单个电池的方法,实际上不应串联10个NiMH电池。如果您设计了电池组,则需要解决此问题。如果其他人做到了,那么他们就不值得信赖,最好丢弃它们并找到知道他们在做什么的人。对于10个电池,很难选择一个合理的停止点,因为电池之间的可能不平衡可能非常明显,尤其是经过几个充电/放电循环后。也许每节电池平均使用1.1 V电压,但这并不是处理10节电池组的好方法。

您将在充电时遇到同样的问题。您将不得不使用相对较低的充电电流,例如C / 4,直到您认为第一个电池快满了,然后再用C / 10左右的电流trick流几个小时,以便其他电池有望赶上。再次,正确的答案是首先不要让自己陷入困境。具有这么多电池的电池组至少需要对单个电池进行测量,而最好的方法是拥有一些电荷平衡电路。这会在充满电的电池周围分流一些充电电流,以便在充满电的电池较少时不会过度充电。当然,这需要测量单个单元,以了解何时启用每个单元的分流器。

同样,与实际上知道他们在做什么的人或公司合作。这种事情比乍看起来要复杂得多。


您说对了...与LED相同的是,它们很简单,人们串联运行它们,想知道当您快速分流然后关闭时会发生什么。接近零V的电荷存储使高阻抗变为负电压。与串联的电池单元相同。要当心短路或快速放电周期。您需要了解这一点才能知道实际发生的情况。好点Olin ...剩下174个字符很难解释。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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嗯。。好。我购买了带有十个串联电池的预组装电池组。您写的内容听起来并不令人放心。不幸的是,不可能单独测量电池,至少不能稍微打开整个组件。
直到B

@TillB:这是这家公司为您制作的定制包装,还是它们的现成产品之一?如果是后者,请给我们链接到数据表。
奥林·拉斯洛普

它是现成的。我将数据表上传到了我的保管箱:tinyurl.com/bpukjow,但这仅适用于单个单元格。从中我读到我可以放电到10V(整个电池组)。
直到B

1
@TillB我的公式也被电池技术的领导者Varta使用 。varta-microbattery.com / applications / mb_data / documents / V(cutoff / pack)= 1.2V *(N cells-1)字符串越大,越高逆转的风险,因此每个细胞的截止值更高。除非您单独管理单元(如我的回答所述)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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我知道...旧职位...仍然...

大声笑的批评把这些串联起来的智慧。在表达理想时,虽然完全准确,但有中间立场。向我的'06 Honda Civic Hybrid电池组打个招呼-132个D电池串联,包含11个12电池焊接组件。没有电池电压监控功能。

在经过18小时的C / 18.5 trick流充电至186.8V之后,在整修工作中,我用40W灯泡将整个电池组降至100V(.76V /电池)(在接近100V之前,我使用了500W卤素灯, 100W钨)。我使用120mm .4A电脑风扇将单个12单元assys降至8.5-9V。

我做了3次充电/放电循环,逐渐降低,直到达到上述100V。我还让电池组休息并恢复到112V左右,然后再次将其降低到100V(只花了几分钟,重复了几次)。在整个过程中,我绝不会让背包看不见,也不会把电压表的视线停留超过几秒钟。

我的努力得到了回报。基本上无法使用的电池(在过去的1.5年中-几乎没有电辅助,并且每五分钟触发了一次电池校准)已恢复正常工作。这个背包有132k英里,在AZ热中已经使用了8年。

TL; DR版本:

在C负载下为1V /电池,然后在C / 16负载下为0.8V /电池,在“浸泡” trick流充电至C / 10或更低后,以确保所有电池在放电前均处于最大容量。


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对于NiMH ..当我放电时,什么电压是“空”的?

它取决于以容量比C(Amp-hr)表示的放电速率。大多数制造商(例如三洋和松下)以C / 5的放电速率(称为5小时放电速率)测量容量。

那是哪个电压

当以C / 5速率放电时,使用1.05V / cell的截止电压;当以C速率放电时,使用0.9V / cell的截止电压。

您可以使用以下公式:

Vcutoff/pack=1.2V(Ncells1)

对于四(4)电池组,这给每个电池一个0.9V的截止电压;对于八(8)电池组,这给了1.05V的截止电压。

这是我可以放电而不损坏的最低电压吗?

对于短期,否,对于长期,是。

您不希望将电池长时间放平,否则会开始使极板绝缘的腐蚀并导致快速串联电池放电的极性反转可能导致损坏。

因此,C放电速率具有攻击性,而C / 5更安全。这取决于您要持续多长时间。因为放电深度x循环次数累积到常温下的预期寿命。

另外,随着温度的升高,使用寿命可以更快地缩短,并且热敏传感器可以切断充电器,这是充电器的廉价解决方案。热管理和温度监控器以及V“空”阈值是智能充电器的功能。


如果您不遵守上述切断规则,则需要单独的电池传感器和分流控件(由下面的Olin建议)来调节每个电池,以防止任何会使电池组失效的电池上的反向电压。这种设计上的改进扩展了存储范围,不会发生故障...忽略单个电池电压会导致早期故障
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75'EE7''12

我对您的截止电压感到困惑:您为两种不同的放电速率给出了两种不同的电压,并且还给出了针对不同尺寸包装的电压的公式。但是这些条件是正交的:我可以快速排出大包装,小包装快速,大包装缓慢或大包装缓慢排出。如何确定特定包装尺寸特定放电速率下的截止电压?
Mathieu K.

电池组串越长,由于电池失配的不匹配风险导致的临界阈值越高。这由公式定义。C速率依赖性在某种程度上是非线性的。由于相同的原因,在更快的放电速率下,C速率阈值升高,电池失衡的风险更大。因此C / 5将其提高了〜15%。两种方法都可以使最弱的细胞存活,从而增加切口。
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75年

人们总是可以挤出更多的容量,但会失去长期的扩展容量。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2017年

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NiMH电池在大多数放电周期中的值为1.2V。充满电后,它们的电压约为1.4V。由于您的电量要多一点,因此我建议您检查一下它们是否都处于相同的电位,并在下一次充电之前将其稍高于1.4V放电。我建议不要放电低于1V,尽管我偶然降低了几次,并且没有永久损坏。

对于真正低电流的应用,您可能会降低到约0.8,但是您确实必须在某些地方画线,并且我建议在串联使用多个电池时不要低于此线,因为某些电池要充电存在危险相反地​​,其他人。这会损坏受影响的电池,并且在使用delta V充电终端时未来的充电周期变得不可靠。

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