充電電池知識集錦（3）

周期壽命
　　通常鎳鎘電池在應用上都是拿來(lái)做反覆充電與放電的周期性工作,電池的壽命是有限的,容量不可能一直保持而不下降,在一定的工作條件之下反覆充放電之后,電池的容量會(huì )下降到額定容量的80%(或定義在60%).此反覆充放電的次數稱(chēng)之為周期壽命,周期壽命越高表示該電池的使用壽命越長(cháng).有些電池的參考規格上面會(huì )標明充放電周期,寫(xiě)著(zhù)放電深度多少時(shí)約多少次,意旨周期壽命.隨著(zhù)充放電流,放電深度與其他充放條件的不同,周期壽命也隨著(zhù)變化,尤其是使用大電流充放電時(shí),一定會(huì )有壽命縮短的現象.現在的鎳鎘電池只要依照購買(mǎi)時(shí)廠(chǎng)商所附的說(shuō)明正常地使用,通常都可以反覆使用500次以上.

 
電池內阻與電壓
　　電池是有內阻的電壓源,可以視為是一個(gè)理想電壓源(沒(méi)有內阻)串聯(lián)一電阻輸出.未接負載時(shí)電池兩端量到的端電壓就是理想電壓源的電壓,稱(chēng)之為開(kāi)路電壓,當電池外接負載時(shí),負載與內阻串聯(lián)接到理想電壓源上,因此負載上所得到的分壓也就是電池的端電壓,會(huì )小於理想電壓源的電壓,稱(chēng)之為閉路電壓.電池的內阻越高則負載可分得的電壓就越小,因此理想的電池是沒(méi)有內阻.
　　鎳鎘電池的內部電阻非常的低,一般只有幾毫歐姆到數十毫歐姆左右,因此外接大小不同之負載時(shí)放電電壓還是很穩定,放電電流曲線(xiàn)很平坦,可以做大電流放電使用.一般乾電池內阻動(dòng)輒數歐姆,放電電壓不穩定放電電流曲線(xiàn)不平坦,相較之下鎳鎘電池屬於特性較理想的電池.

自放電
　　電池由於內部會(huì )起化學(xué)反應的關(guān)系,內部會(huì )自我放電,雖未外接負載但是電池所儲存的電量會(huì )隨著(zhù)時(shí)間而逐漸消失.自我放電的速度稱(chēng)為自我放電率,周遭溫度越高時(shí)自我放電電流也越大.根據專(zhuān)家實(shí)驗的結果,鎳鎘電池在0℃時(shí)約三個(gè)月會(huì )放電20%使殘余容量剩下80%,在20℃時(shí)一個(gè)月約放電25%,三個(gè)月放電40%,若溫度越高45℃時(shí),一個(gè)月就已經(jīng)放掉70%的容量了.因此,在夏天電池充飽電后只要短短幾天的時(shí)間,容量就剩下80%甚至50%了,難怪專(zhuān)家建議,最好的保存方法就是將電池密閉包裝妥當后置於冰箱中冷藏(不能受潮),不是沒(méi)有道理的.

連續放電與間歇放電
　　連續放電是指電池在放電過(guò)程中不中斷,持續放電直到電池的電壓降至放電終止電壓才停止,間歇放電則是指放電過(guò)程中電池與負載之間的電流通路斷斷續續,時(shí)而導通時(shí)而斷路,直到電池的電壓降至放電終止電壓為止.電池在放電過(guò)程中電壓會(huì )慢慢地持續下降,若過(guò)程中暫時(shí)停止放電則電壓會(huì )馬上上升回復到某一準位才停止,若再繼續放電則電壓又從該準位開(kāi)始下降.
　　連續放電方式的實(shí)際放電時(shí)間與放電期間是相同的,而間歇放電的實(shí)際放電時(shí)間則是放電期間電流通路導通的時(shí)間片段累積和.比較相同容量的電池以?xún)煞N方式進(jìn)行放電時(shí),在同樣的終止電壓下,由於電池電壓會(huì )回復的關(guān)系,間歇放電方式的實(shí)際放電時(shí)間會(huì )比連續放電的實(shí)際放電時(shí)間還長(cháng),且間歇放電方式所釋放的容量也比連續放電方式的放電容量還多.
　　一般的電池都有上述現象,使用大電流來(lái)放電時(shí)放電容量會(huì )無(wú)形中減少了許多,而使用間接放電方式會(huì )比連續放電方式多出更多容量,尤其當電池外接重負載(負載電阻越小)時(shí)差異現象越是明顯.鎳鎘電池的內阻小短路電流大放電曲線(xiàn)平坦特性佳,一般情況使用連續放電與間歇放電時(shí)容量差異不大,但是電動(dòng)槍的馬達在由靜止開(kāi)始運轉啟動(dòng)之際,阻抗非常的低是屬於重負載,電池的放電電流相當的大,間歇放電方式產(chǎn)生的效果就非常明顯了.
　　根據經(jīng)驗電動(dòng)槍使用全自動(dòng)射擊時(shí),往往打沒(méi)幾百發(fā)電池就令人錯愕的沒(méi)電了,這與廣告上所號稱(chēng)的可連續射擊1000發(fā)的吹噓差異甚遠,不知是電池品質(zhì)不好還是怎樣,年紀輕輕的還沒(méi)被你摧殘就欲振乏力,或者開(kāi)始懷疑電槍的mecabox內部有問(wèn)題.但是若您愿意嘗試克制一點(diǎn)不要那麼興奮,盡量使用單發(fā)射擊而少用全自動(dòng)胡亂掃射揮霍BB彈的話(huà),您會(huì )發(fā)現您的電池還可以打個(gè)好幾百發(fā)沒(méi)問(wèn)題,電池品質(zhì)好不好也可以從發(fā)射彈量來(lái)做比較客觀(guān)地的分析.

 
溫度對電池的影響
　　鎳鎘電池是靠化學(xué)物質(zhì)的反應來(lái)動(dòng)作,化學(xué)材料往往會(huì )自我消耗,在溫度高的環(huán)境下自我消耗的情形會(huì )較嚴重,容量會(huì )降低,也可能會(huì )有漏液與生銹的情形,在高溫下進(jìn)行充放電更是會(huì )對電池造成破壞降低壽命.鎳鎘電池可穩定工作的溫度范圍還算很廣,充電約0 ~ 45℃,放電約-20 ~ 60℃,保存約-30 ~ 45℃,平常最好保存於較冷但不潮濕的地方.
　　溫度對於電池的壽命以及充放電特性影響很大,充放電時(shí)若環(huán)境溫度越高,則電池的材質(zhì)受到破壞,極版之活性物質(zhì)的功能降低使容量減小,陽(yáng)極陰極隔離版間的隔離版絕緣降低造成短路,且溫度升高電池之電壓也變得較低,充放電效率降低了許多,電池的容量大大地減少.因此除非使用的鎳鎘電池是耐熱型的,否則充放電時(shí)應留意電池的溫度,不要使用過(guò)大之電流充放電以免溫度過(guò)高.

充電方式
　　鎳鎘電池若不以當備用電源為用途,而是以反覆性的充電和放電來(lái)使用時(shí),根據電流的大小可以把電池的充電方式分為標準充電與急速充電(快充)兩種,標準充電是指參考電池額定容量以0.1C的電流,對電池作14~16小時(shí)的充電,也就是說(shuō)充電容量大約是電池額定容量的1.5倍時(shí)可以將電池幾乎完全充飽.急速充電是使用較大的電流充電,并且在充電末期對電壓與電流加以控制防止過(guò)充電.急速充電的電流大小一般約在0.3C左右,使能夠在4~6小時(shí)完成充電,現在有些超急速型的電池,能以1.5C或更大電流做超急速充電,在不到一小時(shí)的極短時(shí)間內完成充電動(dòng)作.
　　一般型的鎳鎘電池若以快充方式來(lái)充時(shí),產(chǎn)生的氣體無(wú)法快速吸收會(huì )嚴重的影響電池壽命,雖然標準充電方式耗時(shí)數小時(shí),為了電池能用久一點(diǎn)好是遵照此方式來(lái)充比較好.快充型的電池是比較能能夠承受大電流,不過(guò)使用大電流充電對電池而言絕對是沒(méi)有好處,不同廠(chǎng)牌之電池的品質(zhì)良劣參差不齊,對使用者而言廠(chǎng)商標榜的規格是否有夸大事實(shí)并無(wú)從得知,除非該電池之性能口碑值得信賴(lài),否則時(shí)間不催促的話(huà)最好是以標準方式來(lái)充.