南孚的不可充电电池真的不可充电吗?

发布时间:
2024-07-21 10:18
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我就经常给一次性碱性电池充电,倒不是缺充电电池或者买不起新一次性电池。

我给一次性碱性电池充电的契机是:

常用的5号充电电池,无论是二十年前玩四驱车的镍镉电池,还是后来宣传无记忆效应长寿的镍氢电池,额定电压都只有1.2V,用个一半左右,很多原设计用1.5V电池的有电压监控的设备(录音笔照相机游戏手柄)就会低电量报警

症状诸如:充满装上就只显示两格电,限制功能,亮度/速度/功率/振动不是最佳状态,甚至罢工。实际电池应该还能继续放电。

低自放镍氢和几种锂电池

为了解决这种问题。我试过用好的低内阻低自放镍氢,没啥用。也用过磷酸铁锂(3.2V)/钴酸锂(3.7V)+占位痛替代串联双5号,电压又高了,还没有过放保护,锂电池损坏率很高。还是没有那种正正好好1.5V的方案。

那时候还没有锂电DC-DC到5号电池方案,且这种产品也有它的局限与问题,其实到后期可以稳定的给一次性碱性电池充电了,还是没有完全解决上述功率受限问题,电压上去了,内阻大功率还是上不去。


查资料得知电极的电化学反应是可逆的。(参见高赞列出的原理),就一直在研究怎么合理的给碱性电池充电

碱性电池充到1.70v以上时,正极会被氧化为锰酸盐。锰酸盐溶于电解液,并缓慢分解为氧气、二氧化锰等。缓慢产生的氧气使电池在几天内因内压过大而漏液。若是电压更高,则直接产生氧气而漏液。

因此充电器需要限制电压。然而,一般的镍氢充电器要么是较低电压就停充充不满,要么就是压根不停充。用不符合碱性电池充电需要的充电器当然容易出现意外。

由于缺乏合适的充电器,到现在我换过三种设备

(其实玩到后面纯是觉得好玩了,设备可比多循环那么几次的电池钱贵多了。且现在一次性电池太便宜了,真的遇到带电压检测的昂贵设备,肯定也不舍得用可能用着用着就烂菊花的复充电池。而是直接上1块钱1节的新电池就完了。)


早期设备1,可调节电流大小的普通充电器

早期没有合适的可调直流电源设备给电池充电,手里有一个智能充在镍氢/镍铬模式的充电截止电压能干到1.45V。智能充认为1.45V是镍氢涓流,所以电流给的也很小。

这个阶段充电几乎没有充坏过电池,由于是浅充早截止,循环次数能达到6到8次。只能给碱性电池补个三五成成电量。


后期设备2,利用PD诱骗出3.3V的最低压,然后冲两节串联电池

和很多人给出的自制充电器电路图类似,这里用了芯片供电常用的3.3V电压平台,原理是碱性电池充电截止电压是1.65V

我这里用PD表诱骗还能限制电流在100mA。但是对于串联电路,这个电流实际偏大了,造成了不少过速充后负极结晶问题。后面我逐渐试出来合理的电流是50mA

这个阶段最大的问题其实不是电流,是电压,理论上确实是两节电池串3.3,那么一节就是1.65。但现实是哪怕是同一批次电池也不敢保证内阻完全一样啊,循环的多了,内阻差距更明显。更何况有很多时候都配不上两节同批次的。这样就会发现有时候冲完发现一节静置1.4V没充满,一节1.7V过充了。

这个阶段用的最短命,虽然能回6到8成容量,但寿命只有3次左右了,烂菊花的样本很多很多

目前的设备3

吸取2的教训,利用恒压可调直流电源给,人为控制电压1.62V,电流45mA。并联接两节电池。谁先充满了,电压差小了就不流经它。

这个阶段基本能回6到8成容量。能保证电池最差循环5次,较好的循环10次,也不出现烂菊花的样本。可以放心的给体重秤鼠标这种小电流设备随便用无风险。

这个阶段的电池我给剃须刀也用过,也没见过早期漏液问题,按理说应该能达到给录音笔照相机用的水平了,虽然我还是不敢


展示一些翻车样本:

负极凸起,内部应该是有压力了。


这是电解液溢出,负极结晶,烂菊花,这种是电流过大或者超过充电截止电压1.65了。这种故障很恼人,如果烂在昂贵设备里,想刮干净设备的电池触电可麻烦了。

一些不同电池的内阻测试

以下数值应该不准,看别人测全新碱性电池都是0.1Ω这个量级,仅做横向对比参考,设备不专业,不是交流四线法。原设计也没考虑过给碱性电池测量内阻

用很久很久的镍氢电池,内阻还是很小


全新彩虹碱性,内阻3Ω


循环过2次的南孚,内阻2.4Ω,难怪人家卖的贵


循环不少了,具体次数记不清,看内阻可以报废了


漏液的电池,也是报废水平

另外写一些充电使用的经验

1,碱性电池充电寿命估计就只有十次,虽然原理可逆,但设计就是一次性的,我猜是因为没有像可充电锂电池一样通过卷绕有巨大的正负极交互面积。随便充几次内部有点晶支就废了(这条次数我试过很多,应该准,原理说的可能不专业,不是电化学工程师)。影响循环寿命的是电池内阻,如果给电动剃须刀,电机类玩具类用就很明显,内阻大的样本很明显没动力。

2,碱性电池线性段从1.5到1.1V。绝大多数用一次性碱性电池的设备都没有放电截止电压,用完就剩0.9甚至0.6V的电池就过放废了,这个时候内阻提升巨大,充电也回不了多少电。正确用法是放电到1.3最差1.2V就去充电,这个时候内阻提升小,浅充浅放循环寿命也相对长。

3,充电截止电压1.6到1.65V。电流依据品牌50mA-80mA。为稳妥我现在都定45mA

最后放一个B站有网友测试过回充电池的容量的样本。由于是挺久以前截图放在自己总结一次性碱性电池充电技巧的笔记文件里的,我也记不住是谁测得了。

END