[发明专利]适应多类型电池的充电方法、充电装置和充电设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电方法、装置和充电设备，尤其是一种能够适应多种类型电池的充电方法、装置和充电设备。 

背景技术

术语“充电电池”具有本领域公知的含义，一般是指充电次数有限的可充电的电池。目前应用最为广泛的充电电池为镍氢电池和锂电池。 

镍氢电池是指有氢离子和金属镍合成的电池，镍氢电池中的“金属”部分实际上是金属氢化物。用在镍氢电池的制造上，金属镍主要分为两大类。最常见的是AB5一类，A是稀土元素的混合物（或者）再加上钛（Ti）；B则是镍（Ni）、钴（Co）、锰（Mn），（或者）还有铝（Al）。而一些高容量电池的“含多种成分”的电极则主要由AB2构成，这里的A则是钛（Ti）或者钒（V），B则是锆（Zr）或镍（Ni），再加上一些铬（Cr）、钴（Co）、铁（Fe）和（或）锰（Mn）。所有这些化合物扮演的都是相同的角色：可逆地形成金属氢化物。电池充电时，氢氧化钾（KOH）电解液中的氢离子（H+）会被释放出来，由这些化合物将它吸收，避免形成氢气（H2），以保持电池内部的压力和体积。当电池放电时，这些氢离子便会经由相反的过程而回到原来的地方。 

充电时： 

正极反应：Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e- 

负极反应：M+H2O+e-→MH+OH- 

总反应：M+Ni(OH)2→MH+NiOOH 

放电时： 

正极：NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH- 

负极：MH+OH-→M+H2O+e- 

总反应：MH+NiOOH→M+Ni(OH)2 

上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。最常用储氢合金为LaNi5。 

与镍镉电池相比，镍氢电池的电量储备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染。镍氢电池的能量密度高，即同等体积的电池，镍氢电池比镍镉电池容量更大。理论上，镍氢电池是镍镉电池能量密度的1.5-2倍多。关于镍氢电池的结构和 原理还可以参考：唐有根“镍氢电池”，化学工业出版社，2007年5月1日、中国专利200680024124.7、201110194572.4、02822964.9以及201120218530.5。 

而且，对镍氢电池的充电方法及其充电器的结构和电路是已知的。例如，中国专利200610028240.8中公开了一种镍氢电池的充电装置，由变压器和多个整流二极管组成的整流器、若干显示充电状态的电流表头以及可以放置镍氢电池单元体的盒体组成，所述的盒体由在盒体中横向均布的条状铜排和嵌置在上述铜排间的、纵向设置的段状塑料隔板分隔成安放镍氢电池单元体的有限空间；所述的长条铜排经与它对应的电流表头、整流二极管、变压器和连接导线及每个电池单元体构成横向布局上的并联充电机构；而在单个安置电池单元体的两端，则通过电池单元体上下两端的连通,使从上至下的电池单元体呈串联状排布，并在对应的电流表头、整流二极管、变压器及导线的连结下构成纵向的串联状充电机构。 

另外，中国专利200920218662.0提出一种镍氢电池智能充电器,通过充电器和判断镍氢电池智能充电器的输出电压范围和极性并开启充电的电池保护板的配合为镍氢电池充电,所述镍氢电池智能充电器与所述保护板通过保护板接充电正负端和保护板接充电热敏电阻检测端相连。该智能充电器能够在检测到对应的充电器才进行充电，并且镍氢电池智能充电器还可通过热敏电阻检测镍氢电池的温度，在镍氢电池的温度过高时停止充电防止意外发生。 

此外，中国专利200810013905.7还提供了一种移动通信设备的镍氢电池充电方法,包括通过充电器对为移动通信设备供电的电池进行充电的充电过程,所述充电电池为一节镍氢电池或多节镍氢电池串联组成的电池组;在所述充电过程中包括对充电端子处的电压值进行检测,并将该电压值与设定值进行比较,进而判断出电池是否存在的电池检测过程;所述充电端子在有镍氢电池接入时连接电池的正极,所述设定值根据充电电池的额定容量确定。本发明所提出的镍氢电池充电方法,结合移动通信设备和镍氢电池的特点,在不增加硬件芯片、不改变移动通信设备原有充电电路的情况下,解决了在充电器对镍氢电池充电过程中随时准确检测电池是否存在的技术问题。 

锂电池是指由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2为原理的发明：