电池与电源管理

急照明装置。另一方面，铅酸电池的缺点最主要的是单位重量或是单位体积的电能储存密度最低。

对大型的商业应用，电池化学的下一步应是锂聚合物反应，这是相当令人振奋的技术，因为它让电池变成了一张很有弹性的聚合物薄片，夹在阴极与阳极材料之间。这项特色开启了一道应用大门，厂商终于可把电池做成任何一种形状;此外，从电池管理电路的角度来看，锂聚合物的绝大多数性质都和锂离子化学相同。

充电与放电速率

充电与放电速率会对电池化学造成影响，这主要表现在电池的蓄电能力，一般是用「安培小时」来代表电池的蓄电能力(锂离子电池则大都使用「瓦特小时」，这是因为锂离子单位电池的电压较高，使得电能储存量的重要性超过了电流储存量。)

电池在充电时，总是会针对电池的电压、电流和温度设定一些保护条件，若用越快的速度充电，那么电池的状态就会更快突破这些保护条件，导致它所能接受的能量反而减少。同样的，如果电池的放电速率越快，那么电压下降的速率就会超过蓄电量减少的速率，导致电池的实际工作时间比额订的放电时间还短。因此，相较于放电速率较慢的应用场合，高放电速率的应用系统(例如电源工具)就需要完全不同的补偿因素，才能完全弥补这个现象。

由于电池的储存能量以及供应能量分别是充电速率与放电速率的函数，因此可用「C」来代表这些速率，它是用操作电流大小(安培)除以总蓄电量(安培小时)所得的结果;举例来说，若放电速率为1C，就表示一个小时就能把电池的电力用尽。充电所须的时间会比原来的C速率还要长，因为电池的充电效率不可能达到百分之一百，而是会随着电池种类的不同而改变，从镍氢电池的80%到锂离子与充电碱性电池的100%左右。

温度效果

电池的温度若与25℃相差越多，那么电池的蓄电量、充电能力、保存期限以及周期寿命就会减少的更多。一般说来，电池的自放电率会随着温度的上升而增加，大约每10℃就增加一倍。除了镍镉电池之外(它的充电化学反应是一种吸热反应)，其它电池在充电时，温度都会上升;若采用过度充电的方式，那么温度上升的速度还会加快。在镍镉电池当中，通常会使用DT/Dt来做为快速充电的中止条件，它代表温度相对于时间的变化速率。由于电池温度上升的时候，电解质的电阻就会减少，因此若充电算法不去检查电池的温度，那么随着电解质电阻的降低，充电电流就会不断增加，进而造成电池温度继续上升，并形成一个危险的正回授路径，这种情形称为「热失控」(thermal runaway)。

电池的充电

稳定充电器(trickle charger)

最保守的充电解决方案只包含一个「稳定」(trickle)充电阶段，只要电池与充电器连接在一起，它就会以制造商所指定「标准」充电速率(通常是C/10左右)继续对电池充电。这种充电器完全不须管理，它不会用电池监测器或是定时器来停止充电，因此成本最低。

快速充电器(quick charger)

快速充电的速率约是C/3或C/4，可将电池的充电时间缩短为4或5个小时。快速充电器通常是由定时器来控制，时间一到就停止充电，不须再使用其它的电池监测器。这种技术虽能降低充电器的成本，但制造必须考虑到，让电池在充满电力的情形下，仍能承受一次完整周期的过度充电;这样若使用者不小心对一颗电力已满的电池重新充电，也不会造成电池的损坏。快速充电电池的结构与正常电池有些不同，它们的内部结构会做的比较大，这样才能吸收过度充电时所产生的气体。

高速充电器(fast charger)

高速充电速率通常是1C或2C，但目前也有厂商推出了一些充电速率高达4C的电池。由于在过度充电的情形下，这些电池可能造成很大的损害，因此必须使用一种「智能型」(smart)充电器，由它来监测电池的状态，同时规定很严格的「充电中止条件」。智能型充电器内部包含了相关的电路，除了控制充电过程之外，还负责提供其它三项功能：电池状态的调节、充电开始之前的电池鉴定、以及确保充电过程符合所设定的安全条件。

电池状态的调节

当电池使用一段时间后，在反应表面上会形成一些结晶，会妨碍充电的进行，而其中某些结晶只有透过实际接触方式才能清除。但是，受到电机效应的影响，目前还没有一种可靠的方法能用电气方式除去这些结晶。若使用者对于电池的管理良好，避免过度充电的情形发生(在某些化学机制中还包括过度放电)，那么相较于被滥用的电池，前者的二次反应副产品累积速度就会比较慢，而且工作时的温度也比较低，这不但能延长电池的周期寿命，还可将电池的高蓄电能力维持一段较长的时间。

要让镍镉电池拥有最大的蓄电量，有一种电气操作方式相当管用