用DS2711/12檢測原電池

摘要：DS2711和DS2712標準NiMH電池充電器(專為1節或2節AA或AAA NiMH“標準”電池設計)能夠檢測原電池(一次電池，不可充電電池)，避免對其充電。本應用筆記介紹了各種來自不同廠商的電池特性，說明了充電IC區分NiMH可充電電池和堿性原電池的方法。

引言

DS2711和DS2712為1節或2節AA或AAA標準NiMH電池提供了一種理想的充電方案，它們能夠檢測堿性原電池，防止對其充電。(堿性原電池制造商不推薦對其產品進行充電，因此，能夠識別哪些電池可以安全充電、哪些電池不能充電對于充電器而言將是一個非常關鍵的功能)。

本應用筆記給出的數據顯示，這些器件能夠區分出NiMH可充電電池和堿性原電池，可廣泛用于不同廠商的新電池或已經使用過的電池。

選擇電池

我們收集了幾款新的和舊的NiMH可充電電池及堿性原電池，將每款電池與DS2711連接，它可以識別電池的化學特性，判斷是否對其充電。

所選擇的NiMH電池包括AA和AAA電池，分別來自以下廠商：Maxell、Panasonic、Rayovac、Sanyo和Sony。原電池來自以下廠商：Duracell Ultra、Rayovac Maximum Plus、Energizer Max、Energizer e2 Lithium和Energizer e2 Titanium。舊電池已經使用了一年之久，并經過許多次充電、放電。

所有NiMH電池用DS2711充電，然后放電到指定的電量。堿性電池是新型號，去掉包裝，并將其放電到所希望的狀態。

電池阻抗在很大程度上取決于剩余電量或充電狀態，本應用筆記中選擇了4種充電狀態：充滿、低電量、空電量和電池耗盡。

“充滿”指NiMH電池已通過DS2711完全充滿，對于堿性電池，“充滿”指電池剛剛去掉包裝；“低電量”指電池在50mA負載下放電至1.2V；“空電量”指電池在50mA負載下放電至0.8V；“電池耗盡”指電池在50mA負載下放電至0.0V。

阻抗

當電池放電到指定狀態時，對電池進行測量，以計算每個電池的阻抗。這個過程通過以下步驟完成：測量每節電池的開路電壓(VOFF)，然后以500mA充電電流作用到電池上并測量對應的電壓(VON) ，5秒鐘后，可利用歐姆定律計算阻抗：

表1給出了AA電池在各充電狀態下計算出的阻抗，表2為AAA電池的阻抗值。

表1. 計算AA電池在不同充電狀態下的阻抗

		Charge States Impedance (mΩ)
Cell Type	Cell Brand	Full	Low	Empty	Depleted
Alkaline - AA	Duracell Ultra	181	451	910	671
	Rayovac Maximum Plus	248	761	1282	462
	Energizer Max	140	912	1080	524
	Energizer e2 Lithium	159	174	272	850
	Energizer e2 Titanium	186	436	486	444
New NiMH - AA	Panasonic (1950 mAh)	42	52	60	448
	Rayovac (2000 mAh)	40	48	64	638
	Sanyo (1600mAh)	34	54	206	982
Aged NiMH - AA	Maxell (2000 mAh)	58	285	555	629
	Rayovac (1800 mAh)	45	55	187	391
	Sanyo (2000 mAh)	81	83	131	812
	Sony (2000 mAh)	57	116	551	1420

表2. 計算AAA電池在不同充電狀態下的阻抗

		Charge States Impedance (mΩ)
Cell Type	Cell Brand	Full	Low	Empty	Depleted
Alkaline - AAA	Duracell Ultra	282	602	1035	1640
	Rayovac Maximum Plus	322	883	1114	1892
	Energizer Max	253	367	525	1071
	Energizer e2 Lithium	222	253	523	834
	Energizer e2 Titanium	192	442	268	455
New NiMH - AAA	Rayovac (800 mAh)	100	106	152	353
	Sanyo (700 mAh)	98	128	128	844
	Panasonic (750 mAh)	100	72	142	147
Aged NiMH - AAA	Rayovac (700 mAh)	54	168	144	357
	Sanyo (700 mAh)	106	154	507	819
	Sony (700 mAh)	62	64	396	712

充電結果

電池阻抗測量門限(CTST)由CTST電阻(RCTST)設置。RCTST電阻基于所要求的阻抗門限和充電電流，對于AA和AAA電池選擇160mΩ作為判斷可充電NiMH電池(新電池或舊電池)的檢測門限，適合新電池和舊電池的阻抗測試，堿性電池將不能通過測試。可以用以下公式計算RCTST：

本應用筆記選擇100Ω的RCTST用于500mA充電電流，50Ω的RCTST用于1A的充電電流。

表3給出了充電結果表格中的縮略語注釋，“NC”表示由于VOC高于1.75V，電池沒有被充電，它是DS2711檢測電池插入時的限制。“PC”表示VOC低于1.0V，器件進入預充電狀態，此時，充電器以1/4快充電流為電池充電。如果在34分鐘后，電池的VOC沒有恢復到1.0V以上，DS2711將進入故障(FAULT)狀態。“CTST”表示電池沒有達到阻抗要求，使DS2711進入FAULT狀態，每隔31秒進行一次電池阻抗測試。“OV”表示VCH (在充電電流作用下每節電池的電壓)高于1.75V，它將使DS2711進入FAULT狀態。充電期間，每秒進行一次過壓檢測。“Ch”表示電池由DS2711充電。

充電結果表格中的其它信息代表從開始充電到DS2711進入FAULT狀態的時間，根據需要用“XXs”(秒)或“XXm”(分鐘)表示。另外，“X RS”表示完成充電過程之前重新啟動充電過程的次數。對于過度放電的NiMH電池，DS2711可能在最初檢測到過高的阻抗，但是，經過1次或2次嘗試后，阻抗將恢復到通過檢測的數值，允許進行適當的充電。

表3. 充電結果表4-7的縮略語注釋

Abbreviation	Meaning
NC	No Charge
PC	Pre-charge
CTST	Fail Impedance Test
OV	Fail Over Voltage Test
Ch	Charged OK
(XXs)	Seconds until FAULT
(XXm)	Minutes until FAULT
(X RS)	Times Charge was restarted

表4和表5是將AA和AAA電池放置到DS2711評估板上后得到的測試結果，配置為并聯充電模式，利用外部充電電源設置500mA的充電電流。表6和表7是在1A充電電流下的測試結果。

表4. 以500mA電流充電時，AA電池的充電結果

		Charge StatesCharge Results for 500mA Current
Cell Type	Cell Brand	Full	Low	Empty	Depleted
Alkaline - AA	Duracell Ultra	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	PC (34m)
	Rayovac Maximum Plus	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
	Energizer Max	OV (155s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
	Energizer e2 Lithium	NC	OV (295m)	CTST (25m)	PC (34m)
	Energizer e2 Titanium	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
New NiMH - AA	Panasonic (1950 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Rayovac (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch (1 RS)
	Sanyo (1600mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch (2 RS)
Aged NiMH - AA	Maxell (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch (1 RS)	Ch (2 RS)
	Rayovac (1800 mAh)	Ch	Ch	Ch (1 RS)	Ch (1 RS)
	Sanyo (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch (1 RS)
	Sanyo (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch

表5. 以500mA電流充電時，AAA電池的充電結果

		Charge StatesCharge Results for 500mA Current
Cell Type	Cell Brand	Full	Low	Empty	Depleted
Alkaline - AAA	Duracell Ultra	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
	Rayovac Maximum Plus	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
	Energizer Max	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
	Energizer e2 Lithium	NC	CTST (20m)	PC (34m)	PC (34m)
	Energizer e2 Titanium	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
New NiMH - AAA	Rayovac (800 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sanyo (700 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch (1 RS)
	Panasonic (750 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch (1 RS)
Aged NiMH - AAA	Rayovac (700 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sanyo (700 mAh)	Ch	Ch	Ch (1 RS)	Ch (1 RS)
	Sony (700 mAh)	Ch	Ch	Ch (1 RS)	Ch (1 RS)

表6. 以1A電流充電時，AA電池的充電結果

		Charge StatesCharge Results for 1A Current
Cell Type	Cell Brand	Full	Low	Empty	Depleted
Alkaline - AA	Duracell Ultra	OV (7s)	OV (7s)	OV (3s)	CTST (31s)
	Rayovac Maximum Plus	OV (3s)	OV (3s)	OV (2s)	OV (22s)
	Energizer Max	OV (11s)	OV (3s)	OV (3s)	OV (3s)
	Energizer e2 Lithium	NC	OV (237m)	CTST (400s)	OV (2s)
	Energizer e2 Titanium	OV (14s)	CTST (31s)	CTST (31s)	CTST (31s)
New NiMH - AA	Panasonic (1950 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Rayovac (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sanyo (1600mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
Aged NiMH - AA	Maxell (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Rayovac (1800 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sanyo (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sony (2000 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch

表7. 以1A電流充電時，AAA電池的充電結果

		Charge StatesCharge Results for 1A Current
Cell Type	Cell Brand	Full	Low	Empty	Depleted
Alkaline - AAA	Duracell Ultra	OV (3s)	OV (3s)	OV (3s)	OV (2s)
	Rayovac Maximum Plus	OV (2s)	OV (3s)	OV (3s)	OV (3s)
	Energizer Max	OV (2s)	OV (21s)	OV (2s)	OV (2s)
	Energizer e2 Lithium	NC	CTST (32m)	PC (34m)	PC (34m)
	Energizer e2 Titanium	OV (2s)	OV (10s)	CTST (31s)	CTST (31s)
New NiMH - AAA	Rayovac (800 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sanyo (700 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Panasonic (750 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
Aged NiMH - AAA	Rayovac (700 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sanyo (700 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch
	Sony (700 mAh)	Ch	Ch	Ch	Ch

結論

充電結果(表4-7)表明DS2711和DS2712能夠檢測堿性原電池，并避免對這些電池進行充電。以500mA電流充電時，大多數電池在停止充電之前有31秒的充電時間，這是由于電池阻抗檢測造成的。當以較高的充電電流(1A)充電時，大多數堿性原電池在10秒鐘內將會檢測到電池過壓狀態，這同樣會終止充電。

Energizer e2 Lithium的電池是僅有的一款沒有立即終止充電的原電池，這種電池作為原電池具有極低的阻抗，增大了檢測難度。新電池的開路電壓(VOC)近似為1.8V，無法通過“在線”檢測，所以，也可以避免充電。處于“電池耗盡”狀態的AA和AAA電池(以及“空電量”狀態的AAA電池)具有低于1.0V的VOC，電池會進入34分鐘的低速率預充電狀態，然后終止充電，不會對電池產生任何明顯的影響。

Energizer e2 Lithium的AA和AAA電池在“低電量”狀態下(以及“空電量”狀態下的AA電池)會被DS2711充電，但不會產生任何漏電或爆炸的征兆，僅僅會使電池發熱，在電池終止充電以前使其溫度比室溫高出大約10°C。考慮到這一原因，制造商不建議對原電池進行充電。

Energizer e2 Lithium的電池被充電后，再對其放電，使其恢復到初始充電狀態，可以發現，它們將很快達到其初始狀態，這表明只有極少的電量注入到了電池內部。

一些空電量或電量耗盡的可充電NiMH電池在阻抗恢復到門限要求以前需要重新啟動1次或2次充電過程，重新啟動充電的現象發生在500mA充電電流情況下，而不是1A充電電流情況下，因為1A的充電電流足以使電池阻抗在31秒內恢復到門限要求的數值以內。當以500mA電流充電時，需要2倍的阻抗恢復時間。

本應用筆記給出的數據表明：DS2711和DS2712能夠有效檢測堿性原電池，并避免對其進行充電，符合原電池制造商推薦的充電要求，而且能夠為NiMH電池提供適當的充電。

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化學復習電化學基礎—原電池[課堂5分鐘]1、在原電池和電解池的電極上所發生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是 A．原電池的正極和電解

2009-11-05 14:25:31

原電池專題訓練

原電池專題訓練2、有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導線連結起來浸入電解質溶液中，b不易腐蝕．將a、d分別投入等濃度的鹽酸中，d比a反應劇烈．將Cu浸入b的鹽溶液

2009-11-05 15:16:15

高中化學學科素質訓練－原電池

高中化學學科素質訓練－原電池可能用到的相對原子質量：H 1 N 14 O 16 第　Ⅰ　卷（選擇題　共72分）一．選擇題（本題包括8小題，每小題3分

2009-11-05 15:31:20

2007年高考化學復習基礎與能力訓練原電池原理及其應用

2007年高考化學復習基礎與能力訓練原電池原理及其應用3．（2006天津）我國首創的海洋電池以鋁板為負極，鉑網為正極，海水為電解質溶液，空氣中的氧氣與鋁反應

2009-11-06 14:07:59

原電池原理及其應用

原電池原理及其應用課堂練習：1．鎂鋁合金在堿性溶液中開始反應緩慢，后反應加速。經分析是氧化膜及微電池作用的結果。下列敘述正確的是（ &

2009-11-06 14:19:20

近年部分原電池知識的高考題

近年部分原電池知識的高考題05江蘇）1、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：

2009-11-06 14:39:11

原電池和電解槽專題練習

原電池和電解槽專題練習1．1991年我國首創以鋁-空氣-海水為能源的新型“海水電池”，該電池以海水為電解液，靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產生電源

2009-11-06 14:54:21

原電池電解池綜合練習

原電池、電解池綜合練習例2：蓄電池在放電時起原電池的作用，在充電時起電解池的作用。下面是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時發生的反應：

2009-11-06 14:57:38

原電池電極反應式的書寫

原電池電極反應式的書寫復習目標：1能又準又快地書寫原電池的電極反應。 2掌握不同類型原電池電極反應的書

2009-11-06 14:59:26

原電池及其應用

原電池及其應用高考目的要求：1、了解原電池的組成及其工作原理2、了解幾種重要的常見的原電池一、原電池的組成、結構、化學原理和工作原理1

2009-11-07 13:38:24

高二化學復習原電池

高二化學復習原電池 一、選擇題（　）1．隨著人們生活質量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是 A．利

2009-11-07 13:39:54

原電池原理及其應用2

原電池原理及其應用2

2009-11-07 13:41:21

常見原電池電極反應

常見原電池電極反應 1、銀?鋅電池：負極：Zn + 2OH- - 2e- ? ZnO + H2O正極：Ag2O + H2O + 2e-?2Ag + 2OH-總反應：Zn + Ag2O ? 2Ag + ZnO 2

2009-11-07 13:42:34

原電池與金屬腐蝕

原電池與金屬腐蝕1、原電池是_____________________________________________________的裝置。構成原電池的要素：_________________________________________________________ _______

2009-11-07 13:54:41

原電池電動勢的測定步驟

原電池電動勢的測定步驟一、儀器藥品1、 UJ-25型電位差計 1臺

2009-11-07 14:33:35

原電池、金屬的腐蝕與防護專項訓練

原電池、金屬的腐蝕與防護專項訓練【例題精選】例1：往盛有純Zn和稀H2SO4的容器中,滴入少量的CuSO4溶液,反應的速率大大加快

2009-11-09 11:23:26

原電池試題

原電池試題1. 將下列反應設計成原電池，以電池符號表示，并寫出正、負極反應(設各物質均處于標準態)。(1) Fe + Cu2+ === Cu + Fe2+(2) 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ + 2Cl-(3) 5Fe

2009-11-09 11:54:06

DS2711是一款充電器

DS2711和DS2712適用于對系統中或獨立的1或2節AA或AAA NiMH標準電池充電。通過監控溫度，電壓和充電時間實現最佳鎳氫(NiMH)電池快速充電控制。電池測試包括檢測失效或不匹配的電池

2023-06-19 10:36:15

民用原電池安全通用要求

民用原電池安全通用要求前言

2010-04-24 09:35:28

TLK2711A,pdf(1.6 to 2.7 GBPS T

The TLK2711A is a member of the WizardLink transceiver family of multigigabit transceivers

2010-09-09 20:31:46

TLV2711,TLV2711Y,pdf(Advanced

The TLV2711 is a single low-voltage operational amplifier available in the SOT-23 package.

2010-09-14 07:14:54

!安立S331B/MS2711B/S331B/MS2711B

!安立S331B/MS2711B/S331B/MS2711B天饋線測試儀小兵/李S 廣東省東莞市銀通電子儀器有限公司聯系人：歐陽小兵/李小姐電話:13332662998/13509815676電話:0769-87912629傳真:0769-87

2008-09-19 15:47:21

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原電池正負極的確定

原電池正負極的確定 原電池正負極的確定將銅鋅兩種金屬放在電解質溶液中，用導線連接，便構成原電池的兩極，如圖

2009-10-21 08:41:56

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自己動手做原電池

自己動手做原電池 1、以食醋為電解質，鋅棒和銅棒為電極，串聯上萬用表------指針會偏轉；

2009-10-22 09:07:44

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常見的原電池有哪些?

常見的原電池有哪些? 1、鉛蓄電池電極反應：負極（Pb）：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4 　

2009-10-22 09:27:42

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幾種新型的原電池

幾種新型的原電池 1、東

2009-10-22 09:35:14

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什么是堿性電池？

什么是堿性電池？我國電池分為原電池和蓄電池兩大部分。原電池：又叫一次性電池，不可以充電，也叫干電池。 原電池有很多系列，主要有碳鋅電池、堿性電

2009-10-24 09:16:24

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DS2711和DS2712適用于對系統中或獨立的1或2節AA或AAA NiMH標準電池充電。通過監控溫度，電壓和充電時間實現最佳鎳氫(NiMH) 電池快速充電控制

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2014-10-16 14:11:49

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ds1302和ds1307區別_ds1302和ds12c887區別

ds1302和ds1307區別：ds1302是半SPI接口，ds1307是I2C接口；ds1302和ds12c887區別，ds1302要用戶自己安裝后備電池和串口通訊，而且需要32.768晶振。ds12c887自帶后備電池，并口通訊，無需外圍元件，自帶晶體振蕩器和鋰電池，在沒有外部電源的情況下可工作10年。

2017-08-26 20:18:18

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