淺談電池充電器原理

概述

電池的應用從來沒有像現在這么廣泛。電池正在變得更小、更輕，在單位體積內容納更多能量。電池發展的主要動力來自便攜設備(例如移動電話，膝上電腦，攝錄像機和MP3播放器)的快速發展。這篇關于充電方式和現代電池技術的應用筆記將幫助您更好了解這些便攜設備中使用的電池。

電池的定義

如果電池僅定義為能量儲存系統，則其有可能包括飛輪和時鐘發條等元件。在現代技術中電池的更精確定義為：能夠產生電能的便攜、獨立化學系統。

一次電池，又叫不可充電電池或原電池，從電池單向化學反應中產生電能。原電池放電導致電池化學成分永久和不可逆的改變。但可充電電池，又叫二次電池，可在應用中放電，也可由充電器充電。所以，二次電池儲存能量，而不是產生能量。

充電和放電電流(安培)通常用電池額定容量的倍數表示，叫做充電速率(C-rate)。例如，對于額定為1安時(Ah)的電池，C/10的放電電流等于1Ah/10 = 100mA。電池的額定容量(Ah或mAh)是電池在特定的條件下完全放電所能儲存(產生)的電能。因此，電池的總能量等于容量乘以電池電壓，單位為瓦時。電池性能的測試

電池的化學成分和設計共同限制了輸出電流。若沒有實際因素限制性能，電池瞬時可以輸出無窮大電流。限制電池輸出電流的主要因素是基本化學反應速率、電池設計，以及進行化學反應的區域。某些電池本身具有產生大電流的能力。如鎳鎘電池短路電流可大到足以融化金屬和引起火災。其它一些電池只能產生弱電流。電池中所有化學和機械總效應可用一個數學因數表示，即等效內阻。降低內阻可獲得更大電流。

沒有電池能永久儲存能量。電池不可避免要進行化學反應并緩慢退化，導致儲存電量減少。電池容量與重量(或體積)之比稱為電池的能量密度。高能量密度意味著在給定體積和重量的電池中可存儲更多能量。

下表給出了個人電腦和蜂窩電話中可充電電池的主要化學成分，以及其額定電壓和能量密度(以瓦時每千克，或Wh/Kg表示)。

表1. 常用可充電電池化學成分的能量密度 CELL TYPENOMINAL

表1. 常用可充電電池化學成分的能量密度