IU充电之所以被禁止用于气密式镍镉电池，是因为它将恒流充电与恒压维持结合在一起，这种模式可能导致密封镍/镉化学体系发生不安全的过充、发热和电池损坏。 与为连续浮充而设计的系统不同，气密式镍镉电池需要根据所选充电倍率和电池的充电终止行为来控制充电电流和终止方式。
请使用受控恒流或渐减电流充电，而不是IU充电。 低倍率充电可以在不自动关闭的情况下持续进行，但仅限于规定范围内；较高倍率测试需要基于时间、电压或温度的主动终止。
为什么IU充电对气密式镍镉电池不安全
恒压阶段导致不受控制的过充
IU特性首先施加恒定电流，然后维持固定电压。在第二阶段，只要电池电压趋于降至电压设定点以下，充电器就会继续提供电流。
气密式镍镉电池不打算在这种恒压浮充条件下无限期保持。一旦活性物质充满，额外电流主要贡献于过充反应，包括产气和发热。
密封结构限制了气体和热管理
气密式电池利用内部复合来管理过充期间产生的气体。这并不意味着可以无限吸收过充。
持续的恒压充电在充满后可能维持过大电流。由此产生的热量和内部压力可能损坏电池、削弱容量和功率性能，或触发泄压机制。
电池测试设备可能使问题持续存在
配置为IU充电的测试系统在标称充电阶段完成后可能继续维持电压。除非实施了单独的保護性切断，否则会造成长时间过充状态。
因此问题不仅仅在于选定的电压值。而是恒压维持、持续电流流动和密封电池限制的组合。
应使用哪种充电特性
I特性：受控恒流充电
I特性施加规定的充电电流，直到达到充电结束电压。对于加速或快速测试，参考规范指定以大约3至10倍I10的电流充电。
步进版本标识为Ia或IOIa，可在充电期间降低电流。指定的降档范围约为0.5 I10至I10，具体取决于测试程序。
设备仍必须应用适当的终止规则。仅达到电压阈值不应被视为允许将电池无限期维持在该电压。
W特性：渐减电流充电
W特性，包括Wa或WOWa变体，使用随充电进行而减小的电流。
指定模式从约1.2倍I10开始，在充电结束时渐减至约0.8倍I10。与固定电流相比，这减少了过充应力，同时避免了IU充电相关的持续电压维持。
无自动关闭的低倍率充电
仅在大约0.1至0.3 I10之间的低电流下，才允许在没有自动关闭的情况下充电。
这一许可范围很窄。它不适用于加速或快速充电测试，也不能证明让较高电流测试无限期运行是合理的。
如何控制充电终止
基于时间的停用
定时器可以在为所选电流和测试目标设定的时间后终止充电。
例如，加速充电可使用约2至3 I10持续4.5至7小时，而快速充电可使用约3至10 I10持续1至2.5小时。这些值必须根据适用的电池规格和测试协议应用。
基于电压的停用
当电池达到规定的充电结束电压时，测试系统可以停止充电。
电压终止应停止充电过程；除非电池制造商和适用标准明确允许，否则不应过渡到IU型恒压维持阶段。
基于温度的停用
温度监测提供了额外的安全保障，因为过度发热可能表明过充、电池行为异常或冷却不足。
当达到允许的温度限制或温升标准时，温度相关切断可以终止或中断充电。在测试风险需要时，应与主要终止方法一起实施。
自动监测和记录
电池测试设备应持续监测电流、电压、温度、经过时间和容量。
系统应配置为在适用终止条件发生时自动停止或更改测试状态。仅靠人工观察不足以控制高电流表征。
再调节需要单独的受控程序
再调节前完全放电
再调节过程可以从电池以规定的C倍率完全放电至约每节0.7V开始。
然后可以使用电阻进一步放电，直到电压达到约0.010V，或持续指定的延长时间，例如16小时。此步骤旨在在恢复循环之前去除剩余活性电荷。
C/10恒流再调节
随后的充电使用约C/10的恒定电流，持续至少20小时，提供约2.0C Ah的输入电量。
这是规定的再调节程序，并非一般性恒压充电授权。必须在电池电压、温度、电流和容量的适当监测下进行。
将再调节与常规循环分开
常规表征和循环应使用经批准的I或W充电特性及其相关终止规则。
再调节应作为专门的维护或恢复程序处理，具有其自身的放电限制、充电时长、仪器和验收标准。
了解权衡
较高电流缩短测试时间但增加风险
以3至10 I10充电可以缩短充电时间，但会增加发热量，使终止控制更加重要。
因此，只有在电池规格和测试计划支持时，才应使用快速充电。测试系统需要可靠的切断行为和充分的热监测。
渐减充电更温和但不太直接
W特性在充电结束时降低电流，这可以限制过充应力。
然而，渐减充电可能需要更多时间，并仔细验证电池已达到所需荷电状态。它并不自动适用于所有容量或性能测试。
仅电压不是普遍的安全指标
镍镉电池电压随充电电流、温度、荷电状态和电池状况而变化。
电压阈值作为控制策略的一部分是有用的，但如果测试在达到阈值后继续充电，仅依赖电压可能不安全。时间和温度限制提供了重要的独立保护。
不要直接套用镍铁充电规则
补充参考资料描述了传统镍铁电池的恒压热失控问题。这种机制不应在没有限定条件的情况下作为直接针对镍镉的规则提出。
对于气密式镍镉测试，决定性要求是充电方法必须防止不受控制的持续过充，并遵循适用的镍镉电池或蓄电池规格。
应用正确的协议
根据预期测试选择充电方法，并强制执行明确的终止条件。
- 如果主要关注常规循环：使用经批准的I或W特性，并定义为镍镉电池设定的电流、充电结束电压和终止限制。
- 如果主要关注加速或快速充电：仅使用指定的较高电流I协议，并带有主动的时间、电压或温度相关停用。
- 如果主要关注长时间低倍率充电：在省略自动停用时，将电流保持在约0.1至0.3 I10范围内。
- 如果主要关注容量恢复：应用单独的完全放电和C/10再调节程序，并持续监测和记录限制。
基本原则很简单：气密式镍镉电池应采用受控电流和受控终止进行充电，绝不应采用不受控制的IU电压维持阶段。
汇总表：
| 充电特性 | 描述 | 典型参数 | 终止要求 |
|---|---|---|---|
| I（恒流） | 固定电流充电 | 快速充电为3-10倍I10 | 必须通过时间、电压或温度终止 |
| Ia / IOIa（步进电流） | 逐步降低电流 | 从3-10 I10降至0.5 I10 - I10 | 与I类似，需要主动切断 |
| W（渐减电流） | 递减电流曲线 | 从1.2 I10开始，至0.8 I10结束 | 时间、电压或温度切断 |
| Wa / WOWa（步进渐减） | 带步进的渐减 | 从1.2 I10至0.8 I10 | 与W类似，需要主动切断 |
| 低倍率充电 | 无自动切断的恒流 | 0.1 - 0.3 I10 | 仅当电流低于0.3 I10时，无需自动切断 |
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