充電電池知識集錦（長(cháng)）

首先來(lái)介紹幾個(gè)很簡(jiǎn)單的基本電學(xué)公式,希望讓沒(méi)有電子方面背景的讀者們能對幾個(gè)物理現象有點(diǎn)概念.
　　電壓(V) = 電流(I) x 電阻(R)
　　電荷量(Q) = 電流(I) x 時(shí)間(T)
　　功率(P) = V x I =
　　能量(W) = P x T = Q x V
　　任何物體都有阻抗,在阻抗兩端加上一電位差則會(huì )產(chǎn)生電荷流過(guò)該阻抗,阻抗越大則單位時(shí)間內(一秒)流過(guò)的電荷量越小,阻抗越小則單位時(shí)間內流過(guò)的電荷量越多.若將電位差增大則單位時(shí)間內流過(guò)的電荷量越多,將電位差減小則單位時(shí)間內流過(guò)的電荷量越少.此電位差稱(chēng)之為電壓(V),單位為伏特(V),單位時(shí)間內流過(guò)的電荷量多寡稱(chēng)之為電流(I),單位為安培(A),阻抗稱(chēng)為電阻(R),單位為歐姆().電流(I)強度越大表示單位時(shí)間內流過(guò)的電荷數目越多,那麼在在T秒內流過(guò)電阻的電荷數目總共有I x T,用以描述此電荷量多寡的名詞為電荷量(Q),俗稱(chēng)稱(chēng)電量,單位為庫侖(Q).電阻消耗的功率(P)為I x V,單位為瓦特(W),消耗功率越大代表越耗電.,消耗的能量(W)為 P x T,單位為焦耳(J),時(shí)間越久消耗能量越大,同樣時(shí)間消耗功率越大的消耗能量也越大.
　　例如: 一顆1.5V的乾電池接上0.5的燈泡時(shí),消耗電流為3A,消耗功率為4.5W,10秒鐘內共流過(guò)了30庫侖的電荷,消耗了45焦耳的能量. 鎳鎘電池 的材料電池的分類(lèi)有很多種,在化學(xué)電池中不可充電用完就扔掉的電池稱(chēng)為一次電池,可以多次充電再使用的電池稱(chēng)為二次電池,而鎳鎘電池是屬於二次電池中堿性蓄電池的一種.鎳鎘電池在材料方面陽(yáng)極是使用過(guò)氧氫氧化鎳,陰極使用鎘化合物之活性物質(zhì),電解液則是使用氫氧化鉀等堿性水溶液.當對 鎳鎘電池 充電時(shí),會(huì )在陽(yáng)極上面產(chǎn)生氫氧化鎳,在陰極上面產(chǎn)生金屬鎘,因而在兩極間形成了電位差.將 鎳鎘電池 的陽(yáng)極和陰極兩端外接負載放電時(shí),陰極端產(chǎn)生帶負電的電子經(jīng)由外接負載流向陽(yáng)極,因此提供能量供外部負載消耗.
過(guò)度充電
　　在充電過(guò)程中電池的電壓會(huì )隨著(zhù)儲存電量的增加而逐漸上升,當電池儲存的電量達到飽和電極材料無(wú)法繼續充電時(shí),若繼續充電則電解液會(huì )起電解,并且在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,在陰極產(chǎn)生氫氣,如此會(huì )在密封的電池內部造成內部壓力上升,會(huì )對電池內部結構造成破壞.像這種現象稱(chēng)之為過(guò)度充電.
　　為了避免過(guò)度充電電池遭毀損,通常將陰極之容量制作得比陽(yáng)極容量大,如此當過(guò)度充電時(shí)陽(yáng)極會(huì )先達到飽和并產(chǎn)生氧氣,而陰極卻未飽和而不會(huì )產(chǎn)生氫氣,陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣擴散到陰極之后會(huì )與充電產(chǎn)生的金屬鎘起化學(xué)反應吸收掉氧氣,且此反應的速度與金屬鎘產(chǎn)生的速度平衡,因此可以有效地避免電池的壓力上升.但是若充電電流過(guò)大(使用快充時(shí))就會(huì )失去平衡,電池的內壓過(guò)大會(huì )將電池的安全閥推開(kāi),氫氣和氧氣會(huì )泄漏到電池外部,直到壓力降低安全閥關(guān)閉電池才又再密封起來(lái).但是氣體的泄漏已使得內部化學(xué)材料減少,造成電池壽命的縮短.
充電電壓的變化
　　電池過(guò)度充電時(shí),因為陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣與陰極起化學(xué)反應會(huì )產(chǎn)生熱,使得電池溫度會(huì )上升外殼發(fā)燙.由於溫度越高電池的充電電壓會(huì )變得比較低,因此充電時(shí)電池電壓會(huì )持續上升直到過(guò)度充電時(shí),電池溫度會(huì )突然地快速上升,電壓不再上升轉而由峰值開(kāi)始下降.
標稱(chēng)電壓
　　鎳鎘電池在標準放電條件下放電時(shí),電壓會(huì )緩緩地下降直到當電量幾乎釋放完時(shí),電壓會(huì )大幅度地下降,此電壓值稱(chēng)之為標稱(chēng)電壓.一般 鎳鎘電池的標稱(chēng)電壓為1.2V,與一般乾電池標注的1.5V是相同意思,都是標注於電池外殼上面. 鎳鎘電池只要有電量電壓值一定至少在標稱(chēng)電壓1.2V以上,儲存的電量越多電壓也越高.
放電終止電壓
　　電池在放電時(shí)其電壓會(huì )隨著(zhù)電池電量的減少而逐漸降低,當電壓降到所要求的準位時(shí)就不再讓它繼續放電,稱(chēng)為放電終止,而此電壓準位稱(chēng)之為放電終止電壓.通常廠(chǎng)商建議的放電終止電壓約在0.9V ~ 1.1V左右,電壓放電到此準位時(shí)電量幾乎已經(jīng)放光了,此狀況稱(chēng)為完全放電.鎳鎘電池已經(jīng)完全放電了還不移掉負載而讓它繼續放電下去,那麼就成了過(guò)度放電,電壓會(huì )急速下降直到0V為止.若電壓尚未降到0V左右就終止放電,則電池電壓會(huì )自動(dòng)快速回升到標稱(chēng)電壓1.2V左右.