充電電池已經(jīng)成為當(dāng)今電子產(chǎn)品的一種標(biāo)準(zhǔn)電源，特別是便攜設(shè)備：筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)。盡管電源電壓在不斷降低，但可充電電池消耗的絕對(duì)功率仍在不斷增大。功耗增長(zhǎng)的主要原因是設(shè)備功能的增強(qiáng)，例如：數(shù)碼相機(jī)與手機(jī)的功能整合，筆記本電腦更高的運(yùn)算速度以及大尺寸屏幕的需求等等。便攜設(shè)備功耗的增大使得用可充電電池要比標(biāo)準(zhǔn)電池性?xún)r(jià)比更高。更為重要的是，可充電電池更有利于環(huán)保。使用充電電池可極大地減少有害物質(zhì)的排放、材料的消耗、以及生產(chǎn)同等一次性電池所需的能源。本文介紹了可充電電池的化學(xué)成分；同時(shí)說(shuō)明了各種充電電池的典型特征和選擇電池類(lèi)型時(shí)需要重點(diǎn)注意的事項(xiàng)。另外還討論了在不使用微控制器或電源浪涌保護(hù)的主適配器的情況下如何構(gòu)建單機(jī)結(jié)構(gòu)，安全、快速地對(duì)鎳氫和鋰離子充電電池進(jìn)行充電。可充電電池類(lèi)型 20 世紀(jì) 80 年代的便攜設(shè)備，如數(shù)字無(wú)繩電話(huà)、隨身聽(tīng)和電動(dòng)剃須刀等，主要由鎳鎘（NiCd）電池供電。到了 90 年代后期，鎳氫（NiMH）電池和鋰離子（Li-Ion）電池逐漸進(jìn)入市場(chǎng)并開(kāi)始流行。因?yàn)閮r(jià)格比鎳氫和鋰離子電池便宜，鎳鎘電池在低端應(yīng)用中十分普遍。鎳鎘電池可提供最高的放電電流，適合短時(shí)間內(nèi)需要大功率輸出的應(yīng)用。另一方面，鎳鎘電池曾經(jīng)被所謂的記憶效應(yīng)困擾（現(xiàn)在的鎳鎘電池很少考慮這個(gè)因素），使電池容量降低。如果鎳鎘電池在未完全放電的情況下再充電，一些活性物質(zhì)會(huì)累積并且開(kāi)始結(jié)晶（在陽(yáng)極有 100μm 的鎘累積層），通過(guò)化學(xué)反應(yīng)這層物質(zhì)會(huì)自行消失（一塊全新電池的陽(yáng)極大約有 1 微米厚度的鎘結(jié)晶）。出現(xiàn)記憶效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電池容量越來(lái)越小，端電壓越來(lái)越低，使得電池到達(dá)最低可用端電壓（關(guān)斷點(diǎn)）的時(shí)間比預(yù)期的早許多（圖 1）。鎳鎘電池的另一個(gè)缺點(diǎn)是它的活性物質(zhì)中含有有毒的鎘（Cd），早期的鎳鎘電池在處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生環(huán)境和成本問(wèn)題。。所以，歐洲法規(guī) 2000/53/EG 在 2005 年 12 月 31 號(hào)后禁止銷(xiāo)售鎳鎘充電電池。鎳氫電池比鎳鎘電池更環(huán)保，但是價(jià)格更貴。鎳氫電池的放電電流略小，但受惰性效應(yīng)的影響。惰性效應(yīng)是比鎳鎘電池記憶效應(yīng)稍輕的一種現(xiàn)象。惰性效應(yīng)是由于鎳的結(jié)晶導(dǎo)致的。惰性效應(yīng)和記憶效應(yīng)一樣，導(dǎo)致無(wú)法完全使用可充電電池的全部容量，但都可以通過(guò)使用帶有放電功能的充電器來(lái)避免。