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锂离子电池根本知识

2018-11-12 16:18:00
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1.甚么叫锂电池
锂电池主如果指在电极材猜中利用了锂元素作为首要活性物质的一类电池。以这个定义来看,锂电池是指一类电池,包含锂原电池与锂二次电池。一次电池是不克不及充电反复利用的,二次电池是可以多次充放电利用的。锂原电池首要有锂锰电池、锂硫电池(当然也有二次锂硫电池)、锂亚硫酰氯电池、锂硫酰氯电池等。腕表、计较器、计较机主板CMOS顶用到的三伏锂电池,主如果锂锰电池。别的的锂原电池在民用中好象不多见。 我们凡是所说的锂电池,如手机锂电池,条记本锂电池,属于锂二次电池。锂二次电池也有多种,但最多见的锂离子二次电池,简称锂离子电池。
2.锂离子电池的汗青
锂离子电池的汗青是很短的,从1990年摆布SONY推出第一块用碳素作为负极质料的锂电池以来,至今也不过十多年的汗青。现在市场上的锂离子电池首要有两种,一种为液态锂离子电池,凡是以钢壳或铝壳包装;另外一种为聚合物锂离子电池,简称聚锂电池,凡是采取铝塑复合膜包装。
锂离子电池在布局上首要有五年夜块:正极、负极、电解液、隔阂、外壳与电极引线。
3.一次电池和二次电池另有其他的辨别吗?
另外一较着的辨别就是它们能量和负载才气,和自放电率,二次电池能量远比一次电池高,但是他们的负载才气相对要小。
4. Li-ion电池的优错误谬误是甚么?
充电电池寿命较长,可循环1000次以上,固然代价比干电池贵,但如果常常利用的话,是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低,比如,他们放电较快。
另外一错误谬误是因为他们几近恒定的放电电压,很难瞻望放电甚么时候结束。当放电结束时,电池电压会俄然降落。假定在拍照机上利用,俄然电池放完了电,就不克不及不停止。但另外一方面可充电电池能供应的容量比年夜部分一次电池高。但Li-ion电池却可被遍及地用拍照东西中,因为它容量高,能量密度年夜,和随放电深度的增加而逐步降落的放电电压。
5.充电电池是怎样实现它的能量转换?
每种电池都具有电化学转换的才气,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电子(也叫蓄电池)而言(另外一术语也称可充电使携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又将电能从头转换成化学能。如许的过程按照电化学体系不合,一般可充放电500次以上,而我司产品li-ion可反复充放电1000次以上。Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额外电压为3.6V,它的放电电压会随放电的深度逐步阑珊,不象其他充电电池一样,在放电未,电压俄然降落。
6.Li-ion电池有哪几部分构成?
(1)电池上下盖
(2)正极——活性物质为氧化锂钴
(3)隔阂——一种特别的复合膜
(4)负极——活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳(分为钢壳和铝壳两种)
7. 甚么充电限定电压?额外容量?额外电压?停止电压?
A、充电限定电压:按生产厂家规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。
B、 额外容量生产厂家标明的电池容量,指电池在环境温度为 20℃± 5℃ 前提下,以5h率放电至停止电压时所应供应的电量,用C5表示,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。
C、 标称电压:用以表示电池电压的近似值。
D、 停止电压:规定放电停止时电池的负载电压,其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串连只数用“n”表示)。
8.为甚么恒压充电电流为逐步减少?
因为恒流过程停止时,电池外部的电化学极化然保持再全部恒流中不异的程度,恒压过程,再恒定电 场感化下,外部Li+的浓差极化在逐步消弭,离子的迁徙数和速率表示为电流逐步减少。
9.甚么是电池的容量?
电池的容量有额外容量和实际容量之分。电池的额外量是指设想与制造电池时规定或包管电池在必然的放电前提下,应当放出最低限制的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)节制的充电前提下充电3h,电池的实际容量是指电池在必然的放电前提下所放出的实际电量,首要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电前提)。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh)。
10.甚么是电池内阻?
是指电池在事情时,电流流过电池外部所遭到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分构成。电池内阻年夜,会导致电池放电事情电压降落,放电时候收缩。内阻年夜小首要受电池的质料、制造工艺、电池布局等身分的影响。是衡量电池机能的一个首要参数。注:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用公用内阻仪测量,而不克不及用万用表欧姆档测量。
11.甚么是开路电压?
是指电池在非事情状况下即电路无电流流过期,电池正负极之间的电势差。一般环境下,Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V摆布,放电后开压为3.0V摆布,经由过程电池的开路电压,可以判定电池的荷电状况。
12.甚么是事情电压?
又称端电压,是指电池在事情状况下即电路中有电流过期电池正负极之间电势差。在电池放电事情状况下,当电流流过电池外部时,不需降服电池的内阻所造成阻力,故事情电压老是低于开路电池,充电时则与之相反。Li-ion的放电事情电压在3.6V摆布。
13. 甚么是(充放电)倍率?时率?
是指电池在规定的时候内放出其额外容量时所需求的电流值,它在数据值上即是电池额外容量的倍数,凡是以字母C表示。如电池的标称额外容量为600mAh为1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C.以此类推. 时率又称小时率,时指电池以必然的电流放完其额外容量所需求的小时数.如电池的额外容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额外容量需1小时,故称600mAh的电流为1小时率,以此类推.
14、甚么是自放电率?
又称荷电保持才气,是指电池在开路状况下,电池所储存的电量在必然前提下的保持才气。首要受电池制造工艺、质料、储存前提等身分影响。是衡量电池机能的首要参数。 注:电池100%充电开路搁置后,必然程度的自放电一般征象。在GB标准规定LI-ion后在20±2℃前提下开前提下开路搁置28天。可许可电池有容量丧失。
15.电池常见的充电体例有哪几种:
(1)恒流充电
全部充电过程其中充电电流为必然值,这类体例最多见。
(2)恒压充电
充电过程中充电电源两端保持一恒定值,电路中的电流随电池电压降低而逐步减小。
(3)恒流恒压充电
电池起首以恒流充电CC,当电池电压降低至必然值时,电压保持不变CV,电路中电流降至很小,终究趋于0。
第一、二种充电体例常在镍氢、镍镉电池中采取,锂聚合物锂电池的充电体例一般采取恒流恒压充电:电池起首以恒流充电CC,当电池电压降低至必然值时,电压保持不变CV,电路中电流降至很小,终究趋于0。
因为锂离子电池能量密度高,是以难以确保电池的宁静性。在过度充电状况下,电池温度上升后能量将多余,因而电解液分化而产生气体,因内压上升而产生自燃或分裂的伤害;反之,在过度放电状况下,电解液因分化导致电池特性及经久性劣化,因此降落可充电次数。
16.锂离子蓄电池的事情温度范围?
充电: 0- +40℃(保举)
放电: 0- +40℃(保举)
储存温度:25±5℃ (保举)
17.锂电池庇护电路:
锂离子电池的庇护电路就是要确保如许的过度充电及放电状况时的宁静性,并避免特性劣化。锂离子电池的庇护电路是由庇护IC及两颗功率MOSFET所构成,此中庇护IC监督电池电压,当有过度充电及放电状况时切换到以外挂的功率MOSFET来庇护电池,庇护IC的服从有过度充电庇护、过度放电庇护和过电流/短路庇护。
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