铅酸蓄电池的低温充电

低温充电

       为获得最佳效果，请考虑将温度带宽缩小到 10°C 至 30°C（50°F 至 86°F）之间，因为在低于 5°C（41°F）的温度下为镍基电池充电时，氧和氢重新结合的能力会减弱. 如果充电过快，电池中会积聚压力，从而导致排气。在冰点以下充电时，将所有镍基电池的充电电流降低至 0.1C。镍基：大多数电池的快速充电限制在 5°C 至 45°C（41°F 至 113°F）。

       寒冷时充电接受能力差模仿充满电的电池。这部分是由于在低温下重新组合气体的能力降低导致的高压积聚造成的。具有 NDV（负延迟 V）充满电检测功能的镍基充电器在低温下快速充电时可提供一些保护。充满电时的压力上升和电压下降似乎是同义词。

       消费类充电器没有这些规定，建议最终用户仅在室温下充电。为了能够在所有温度下快速充电，一些工业电池添加了一个热毯，将电池加热到可接受的温度；其他充电器会根据当时的温度调整充电率。

       这种宽容部分归功于他们的迟钝行为。推荐的低温充电速率为0.3C，与正常条件下几乎相同。铅酸：当涉及到极端温度时，铅酸是相当宽容的，正如我们汽车中的启动电池所揭示的那样。在 20 ° C (68 ° F)的舒适温度下，放气开始于 2.415V/cell 的充电电压。当达到 –20 ° C (0 ° F) 时，放气阈值升至 2.97V/cell 。

       低于 5°C 时，应降低充电电流，并且由于阳极扩散速率降低，因此在冻结温度下不允许充电。在充电过程中，内部电池电阻会导致轻微的温度升高，以补偿一些寒冷。锂离子：锂离子可在 5°C 至 45°C（41 至 113°F）范围内快速充电。所有电池的内阻在寒冷时都会升高，从而显着延长充电时间。这也会显着影响锂离子电池的放电性能。

       该电压受温度控制，在寒冷时设置得较高，在温暖时设置得较低。铅酸电池以恒定电流充电至设定电压，在环境温度下通常为 2.40V/cell。说明了大多数铅酸电池的推荐设置。同时，该图还显示了建议的浮动充电电压，当电池充满电时，充电器会恢复到该电压。在波动的温度下为铅酸充电时，充电器应具有电压调节功能，以最大限度地减少对电池的压力。

       充电过程比放电更微妙，必须特别小心。极冷和高温会降低充电接受能力，充电前应将电池置于适当的温度。电池在很宽的温度范围内工作，但这并不允许在这些条件下也给它们充电。

       尽管电池组似乎在正常充电，但在低于冰点的充电过程中会在阳极上镀上金属锂，这会导致性能和安全性永久下降。许多电池用户并不知道消费级锂离子电池不能在低于 0°C (32°F) 的温度下充电。如果暴露在振动或其他压力条件下，镀锂电池更容易发生故障。高级充电器 (Cadex) 可防止在冰点以下为锂离子充电。

       大多数锂离子电池确实可以充电，但只能在非常低的电流下充电。在低于冰点的温度下为锂离子充电正在取得进展。–30°C (–22°F) 时允许的充电率为 0.02C。在这种低电流下，充电时间会延长到 50 多个小时，这个时间被认为是不切实际的。但是，有一些特种锂离子电池可以以较低的速率充电至 –10°C (14°F)。

       还需要专用充电器，根据温度降低 C-rate，并将电池充电至较低的电压峰值；例如，4.00V/cell 而不是通常的 4.20V/cell。一些锂离子电池制造商提供用于冷充电的定制电池。这些限制将锂离子电池的能量降低到大约 80%，而不是通常的 100%。充电时间也会延长，寒冷时可持续使用 12 小时甚至更长时间。

       这使它们能够以较低的充电C 率在冰点以下充电。在冷充电方面，NiCd 比 NiMH 更坚硬。铅酸也可以耐受，但锂离子需要特别小心。铅酸和镍镉等较旧的电池技术比锂离子电池等较新的系统具有更高的充电耐受性。