[實用新型]適應多類型電池的充電設備

有效

• 申請號: 201320007743.2
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN203289122U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 李文杰
• 申請（專利權）人: 李文杰
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 華輝

技術領域

本實用新型涉及一種充電設備，尤其是一種能夠適應多種類型電池的充電設備。

背景技術

術語“充電電池”具有本領域公知的含義，一般是指充電次數有限的可充電的電池。目前應用最為廣泛的充電電池為鎳氫電池和鋰電池。

鎳氫電池是指有氫離子和金屬鎳合成的電池，鎳氫電池中的“金屬”部分實際上是金屬氫化物。用在鎳氫電池的制造上，金屬鎳主要分為兩大類。最常見的是AB5一類，A是稀土元素的混合物（或者）再加上鈦（Ti）；B則是鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn），（或者）還有鋁（Al）。而一些高容量電池的“含多種成分”的電極則主要由AB2構成，這里的A則是鈦（Ti）或者釩（V），B則是鋯（Zr）或鎳（Ni），再加上一些鉻（Cr）、鈷（Co）、鐵（Fe）和（或）錳（Mn）。所有這些化合物扮演的都是相同的角色：可逆地形成金屬氫化物。電池充電時，氫氧化鉀（KOH）電解液中的氫離子（H+）會被釋放出來，由這些化合物將它吸收，避免形成氫氣（H2），以保持電池內部的壓力和體積。當電池放電時，這些氫離子便會經由相反的過程而回到原來的地方。

充電時：

正極反應：Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-

負極反應：M+H2O+e-→MH+OH-

總反應：M+Ni(OH)2→MH+NiOOH

放電時：

正極：NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-

負極：MH+OH-→M+H2O+e-

總反應：MH+NiOOH→M+Ni(OH)2

上式中M為儲氫合金，MH為吸附了氫原子的儲氫合金。最常用儲氫合金為LaNi5。

與鎳鎘電池相比，鎳氫電池的電量儲備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，并且對環境無污染。鎳氫電池的能量密度高，即同等體積的電池，鎳氫電池比鎳鎘電池容量更大。理論上，鎳氫電池是鎳鎘電池能量密度的1.5-2倍多。關于鎳氫電池的結構和原理還可以參考：唐有根“鎳氫電池”，化學工業出版社，2007年5月1日、中國專利200680024124.7、201110194572.4、02822964.9以及201120218530.5。

而且，對鎳氫電池的充電方法及其充電器的結構和電路是已知的。例如，中國專利200610028240.8中公開了一種鎳氫電池的充電裝置，由變壓器和多個整流二極管組成的整流器、若干顯示充電狀態的電流表頭以及可以放置鎳氫電池單元體的盒體組成，所述的盒體由在盒體中橫向均布的條狀銅排和嵌置在上述銅排間的、縱向設置的段狀塑料隔板分隔成安放鎳氫電池單元體的有限空間；所述的長條銅排經與它對應的電流表頭、整流二極管、變壓器和連接導線及每個電池單元體構成橫向布局上的并聯充電機構；而在單個安置電池單元體的兩端，則通過電池單元體上下兩端的連通,使從上至下的電池單元體呈串聯狀排布，并在對應的電流表頭、整流二極管、變壓器及導線的連結下構成縱向的串聯狀充電機構。

另外，中國專利200920218662.0提出一種鎳氫電池智能充電器,通過充電器和判斷鎳氫電池智能充電器的輸出電壓范圍和極性并開啟充電的電池保護板的配合為鎳氫電池充電,所述鎳氫電池智能充電器與所述保護板通過保護板接充電正負端和保護板接充電熱敏電阻檢測端相連。該智能充電器能夠在檢測到對應的充電器才進行充電，并且鎳氫電池智能充電器還可通過熱敏電阻檢測鎳氫電池的溫度，在鎳氫電池的溫度過高時停止充電防止意外發生。

此外，中國專利200810013905.7還提供了一種移動通信設備的鎳氫電池充電方法,包括通過充電器對為移動通信設備供電的電池進行充電的充電過程,所述充電電池為一節鎳氫電池或多節鎳氫電池串聯組成的電池組;在所述充電過程中包括對充電端子處的電壓值進行檢測,并將該電壓值與設定值進行比較,進而判斷出電池是否存在的電池檢測過程;所述充電端子在有鎳氫電池接入時連接電池的正極,所述設定值根據充電電池的額定容量確定。本實用新型所提出的鎳氫電池充電方法,結合移動通信設備和鎳氫電池的特點,在不增加硬件芯片、不改變移動通信設備原有充電電路的情況下,解決了在充電器對鎳氫電池充電過程中隨時準確檢測電池是否存在的技術問題。

鋰電池是指由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。最早出現的鋰電池來自于偉大的實用新型家愛迪生使用以下反應：Li+MnO2=LiMnO2為原理的實用新型：

正極上發生的反應為：LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+XLi++Xe(電子)；

負極上發生的反應為：6C+XLi++Xe====LixC6；