第一階段

當(dāng)恒定電流剛充入放完電的鎳氫電池時，由于電池內(nèi)阻出現(xiàn)壓降，所以電池電壓很快上升(A點)。此后，電池開始接受電荷，電池電壓以較低的速率持續(xù)上升。在這個范圍內(nèi)(AB之間)，電化學(xué)反應(yīng)以一定的速率出現(xiàn)氧氣，同時氧氣也以同樣的速率與氫氣化合，因此，電池內(nèi)部的溫度和氣體壓力都很低。

第二階段

經(jīng)過一按時間后，電解液中開始出現(xiàn)氣泡，這些氣泡聚集在極板表面，使極板的有效面積減小，所以電池的內(nèi)阻抗新增，電池電壓開始較快上升。這是接近充足電的信號。

第三階段

充足電后，充入電池的電流不是轉(zhuǎn)換為電池的貯能，而是在正極板上出現(xiàn)氧氣。氧氣是由于電解液電解而出現(xiàn)的。在氫氧化鉀和水組成的電解液中，氫氧離子變成氧、水和自由電子，反應(yīng)式為40H-→O21+2H0+4e-

雖然電解液出現(xiàn)的氧氣能很快在負極板表面的電解液中復(fù)合，但是電池的溫度仍顯著升高。此外由于充電電流用來出現(xiàn)氧氣，所以電池內(nèi)的壓力也升高。

由于從大量的氫氧離子中很容易分解出氧氣，所以電池內(nèi)的溫度急劇上升，這樣就使電池電壓下降。因此電池電壓曲線出現(xiàn)峰值。

鎳氫電池充電過程

電池的充電過程通常可分為預(yù)充電、快速充電、補足充電、涓流充電四個階段。

預(yù)充電：對長期不用的或新電池充電時，一開始就采用快速充電，會影響電池的壽命。因此，這種電池應(yīng)先用小電流充電，使其滿足一定的充電條件，這個階段稱為預(yù)充電。

快速充電：就是用大電流充電，迅速恢復(fù)電池電能。快速充電速率一般在1C以上，快速充時間由電池容量和充電速率決定。

鎳氫電池電池充電過程

補足充電：采用某些快速充電止法時，快速充電終止后，電池并未充足電。為了保證充入100%的電量，還應(yīng)加入補足充電過程。補足充電速率一般不超過0.3C。

涓流充電：也稱為維護充電。根據(jù)電池的自放電特性，涓流充電速率一般都很低。只要電池接在充電器上并且充電器接通電源，在維護充電狀態(tài)下，充電器將以某一充電速率給電池補充電荷，這樣可使電池總處于充足電狀態(tài)。

充電終制方法

按時控制

根據(jù)電池的容量和充電電流，很容易確定所需的充電時間。這種控制方法最簡單，但是由于電池的起始充電狀態(tài)不完全相同，有的電池充不足，有的電池過充電，因此，只有充電速率小于0.3C時，才允許采用這種方法。

電壓控制

最高電壓(V)：從充電特性曲線可以看出，電池電壓達到最大值時，電池即充足電。充電過程中，當(dāng)電池電壓達到規(guī)定值后，應(yīng)立即停止快速充電。這種控制方法的缺點是：電池充足電的最高電壓隨環(huán)境溫度、充電速率而變，而且電池組中各單體電池的最高充電壓也有差別，因此采用這種方法不可能非常準確地判斷電池已足充電。

電壓負增量(-AV)：由于電池電壓的負增量與電池組的絕對電壓無關(guān)，而且不受環(huán)境溫度和充電速率等因素影響，因此可以比較準確地判斷電池已充足電。這種控制方法的缺點是：電池電壓出現(xiàn)負增量后，電池已經(jīng)過充電，因此電池的溫度較高。此外鎳氫電池充足電后，電池電壓要經(jīng)過較長時間，才出現(xiàn)負增量，過充電較嚴重。

電壓零增量(0AV)：鎳氫電池充電器中，為了防止等待出現(xiàn)電壓負增量的時間過久而損壞電池，通常采用0AV控制法。這種方法的缺點是：充足電以前，電池電壓在某一段時間內(nèi)可能變化很小，從而造成過早地停止快速充電。為此，目前大多數(shù)鎳氫電池快速充電器都采用高靈敏-0AV檢測，當(dāng)電池電壓略有降低時(一般約為10mV)，立即停止快速充電。

溫度控制

最高溫度(Tm)：充電過程中，通常當(dāng)電池溫度達到45℃時，應(yīng)立即停止快速充電。電池的溫度可通過與電池裝在一起的熱敏電阻來檢測。這種方法的缺點是熱敏電阻的響應(yīng)時間較長，溫度檢測有一定滯后，同時，電池的最高工作溫度與環(huán)境溫度有關(guān)。當(dāng)環(huán)境溫度過低時，充足電后，電池的溫度也達不到45℃。

溫升(AT)：為了消除環(huán)境影響，可采用溫升控制法。當(dāng)電池的溫升達到規(guī)定值后，立即停止快速充電。為了實現(xiàn)溫升控制，必須用兩只熱敏電阻，分別檢測電池溫度和環(huán)境溫度。