镍镉电池容量恢复方法：慢速放电，提升电池性能

镍镉电池容量恢复方法：慢速放电，提升电池性能

由于镍镉电池具有高电流容量，因此被广泛应用于从计算机到电动工具等各种各样的产品中。

但众所周知，镍镉电池的容量会随时间而下降。我在阅读《便携世界的电池》一书时就一直在思考这些问题。第 10 章“充分利用电池 - 使用和恢复”让我眼前一亮，我意识到终于有一个解决方案了。

镍镉电池的问题

随着镍镉电池的老化，电池内部的镍晶体会根据使用方式不同而不同程度地增大。这会减少晶体的总表面积，从而降低电池容量并增加电池的内阻。幸运的是，通过将每个镍镉电池从 1V 非常缓慢地放电至 0.4V，可以恢复电池中镍晶体的形状。正如《便携式世界电池》一书所解释的那样，这有助于恢复电池容量并降低电池的内阻。容量不会恢复到 100%，但每月进行一次缓慢放电可以将电池的使用寿命延长多达 40%。容量可以恢复多少取决于许多因素，例如开始缓慢放电时电池的状态、电池有多旧、充电次数等等。这里我推荐一个可以完成缓慢放电任务的简单电路（图 1），该电路预先检查由 4 个电池组成的电池组。

电路描述

该电路使用 -1 双比较器来控制恒流放电电路。连接到该电路的电池将以 100 mA 的电流放电，直到其电压达到每节电池 1V（本例中，对于由 4 节电池组成的电池组，电压为 4V）。然后放电电流降低至 38 mA，直到电池电压达到每节电池 0.4V（本例中，对于由 4 节电池组成的电池组，电压为 1.6V）。

最初，启动开关 SW1 闭合，比较器 U6 检测是否连接了电池。如果电池电压高于 4.4V，比较器 U6 的输出将为高，U7 比较器 A 的输出将为低，U7 比较器 B 的输出将为高。这些比较器控制电流设置电路（在原理图上突出显示）的开关 U2 和 U4。电流设置电路输出三种电压状态之一，这反过来又决定了电流吸收电路（U5 的引脚 3）从电池中抽取的电流。

基准源U1向串联电阻分压器提供稳定的2.5V电压，当每个电池单元的电压高于1V时，电流设定电路将输出190mV电压给电流吸收电路，使电池组以1.5V的电流放电。

当4节电池组成的电池组电压小于4V时，模拟开关U4闭合，电流设定输出控制电压降至3.8mV，电流吸收电路以38mA对电池放电。当电池电压达到1.6V（每节0.4V）时，比较器B输出变为低电平，开关U2打开，电流控制电压达到0V，放电电流设定为0。

Q、Q3 和 Q4 用于替代 1V 和 0.4V 比较器的正反馈电阻，以产生有效的高滞后值。需要较大的滞后是因为当镍镉电池放电电流非常低时，电池电压可能会浮动在上限阈值之上。如果没有滞后来延迟比较器电路的启动，电路可能会在高电流和低电流放电状态之间来回切换。即使电池电压浮动在 1.6V 以上，本文描述的电路也可以维持低电流 (38mA) 预认证周期。

综上所述

世界上没有完全没有问题的电池。但即使存在所有这些缺点，镍镉电池仍然是需要大放电电流时的首选，因为它们的内部电阻最低。但代价是用户必须小心谨慎，以保持电池处于最佳状态。本文介绍的电路是一种使镍镉电池保持最佳状态的工具，可减少使用这种电池的不确定性。