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锂電池

發布時間:2016-10-26

1.什麽叫锂電池:

锂電池主要是指在電極材料中使用了锂元素作為(wèi)主要活性物質的(de)一(yī)類電池。以這個定義來看,锂電池是指一(yī)類電池,包括锂原電池與锂二次電池。一(yī)次電池是不能充電重複使用的(de),二次電池是可(kě)以多次充放電使用的(de)。锂原電池主要有锂錳電池、锂硫電池(當然也有二次锂硫電池)、锂亞硫酰氯電池、锂硫酰氯電池等。手表、計算器、計算機主闆CMOS中用到的(de)三伏锂電池,主要是锂錳電池。其它的(de)锂原電池在民用中好象不多見。 我們通常所說的(de)锂電池,如(rú)手機锂電池,筆(bǐ)記本锂電池,屬于锂二次電池。锂二次電池也有多種,但最常見的(de)锂離(lí)子(zǐ)二次電池,簡稱锂離(lí)子(zǐ)電池。

 

2.锂離(lí)子(zǐ)電池的(de)曆史:

锂離(lí)子(zǐ)電池的(de)曆史是很短(duǎn)的(de),從1990年(nián)左右SONY推出第一(yī)塊用碳素作為(wèi)負極材料的(de)锂電池以來,至今也不過十多年(nián)的(de)曆史。現在市場上的(de)锂離(lí)子(zǐ)電池主要有兩種,一(yī)種為(wèi)液态锂離(lí)子(zǐ)電池,通常以鋼殼或鋁殼包裝;另一(yī)種為(wèi)聚合物锂離(lí)子(zǐ)電池,簡稱聚锂電池,通常采用鋁塑複合膜包裝。

锂離(lí)子(zǐ)電池在結構上主要有五大塊:正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。

 

3.一(yī)次電池和(hé)二次電池還有其他的(de)區别嗎?

另一(yī)明顯的(de)區别就是它們能量和(hé)負載能力,以及自(zì)放電率,二次電池能量遠比一(yī)次電池高(gāo),然而他們的(de)負載能力相對要小。

 

4. Li-ion電池的(de)優缺點是什麽?

充電電池壽命較長(cháng),可(kě)循環1000次以上,雖然價格比幹電池貴,但如(rú)果經常使用的(de)話,是比較劃算的(de)。充電電池的(de)容量比同規格的(de)堿錳電池或鋅碳電池低(dī),比如(rú),他們放電較快。

另一(yī)缺點是由于他們幾近恒定的(de)放電電壓,很難預測放電何時結束。當放電結束時,電池電壓會突然降低(dī)。假如(rú)在照相機上使用,突然電池放完了電,就不得不終止。但另一(yī)方面可(kě)充電電池能提供的(de)容量比太部分一(yī)次電池高(gāo)。但Li-ion電池卻可(kě)被廣泛地(dì)用照相器材中,因為(wèi)它容量高(gāo),能量密度大,以及随放電深度的(de)增加而逐漸降低(dī)的(de)放電電壓。

 

5.充電電池是怎樣實現它的(de)能量轉換?

  每種電池都具有電化學(xué)轉換的(de)能力,即将儲存的(de)化學(xué)能直接轉換成電能,就二次電子(zǐ)(也叫蓄電池)而言(另一(yī)術語也稱可(kě)充電使攜式電池),在放電過程中,是将化學(xué)能轉換成電能;而在充電過程中,又将電能重新轉換成化學(xué)能。這樣的(de)過程根據電化學(xué)系統不同,一(yī)般可(kě)充放電500次以上,而我司産品li-ion可(kě)重複充放電1000次以上。Li-ion是一(yī)種新型的(de)可(kě)充電便攜式電池。它的(de)額定電壓為(wèi)3.6V,它的(de)放電電壓會随放電的(de)深度逐漸衰退,不象其他充電電池一(yī)樣,在放電未,電壓突然降低(dī)。

 

6.Li-ion電池有哪幾部分組成?

1)電池上下蓋    

2)正極——活性物質為(wèi)氧化锂钴      

3)隔膜——一(yī)種特殊的(de)複合膜

4)負極——活性物質為(wèi)碳    

5)有機電解液            

6)電池殼(分為(wèi)鋼殼和(hé)鋁殼兩種)

 

7. 什麽充電限制電壓?額定容量?額定電壓?終止電壓?

A、充電限制電壓:按生産廠家規定,電池由恒流充電轉入恒壓充電時的(de)電壓值。B 額定容量生産廠家标明的(de)電池容量,指電池在環境溫度為(wèi) 20℃± 5 條件下,以5h率放電至終止電壓時所應提供的(de)電量,用C5表示,單位為(wèi)Ah(安培小時)或mAh(毫安小時)。C 标稱電壓:用以表示電池電壓的(de)近似值。D 終止電壓:規定放電終止時電池的(de)負載電壓,其值為(wèi)n*2.75V(锂離(lí)子(zǐ)單體電池的(de)串聯隻數用“n”表示)

 

8.為(wèi)什麽恒壓充電電流為(wèi)逐漸減少?

  因為(wèi)恒流過程終止時,電池內(nèi)部的(de)電化學(xué)極化然保持再整個恒流中相同的(de)水平,恒壓過程,再恒定電 場作用下,內(nèi)部Li+的(de)濃差極化在逐漸消除,離(lí)子(zǐ)的(de)遷移數和(hé)速度表現為(wèi)電流逐漸減少。

 

9.什麽是電池的(de)容量?

  電池的(de)容量有額定容量和(hé)實際容量之分。電池的(de)額定量是指設計與制造電池時規定或保證電池在一(yī)定的(de)放電條件下,應該放出最低(dī)限度的(de)電量。Li-ion規定電池在常溫、恒流(1C)恒壓(4.2V)控制的(de)充電條件下充電3h,電池的(de)實際容量是指電池在一(yī)定的(de)放電條件下所放出的(de)實際電量,主要受放電倍率和(hé)溫度的(de)影響(故嚴格來講,電池容量應指明充放電條件)。容量常見單位有:mAhAh=1000mAh)。

 

10.什麽是電池內(nèi)阻?

  是指電池在工作時,電流流過電池內(nèi)部所受到的(de)阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大,會導緻電池放電工作電壓降低(dī),放電時間縮短(duǎn)。內(nèi)阻大小主要受電池的(de)材料、制造工藝、電池結構等因素的(de)影響。是衡量電池性能的(de)一(yī)個重要參數。注:一(yī)般以充電态內(nèi)阻為(wèi)标準。測量電池的(de)內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量,而不能用萬用表歐姆檔測量。

 

11.什麽是開路電壓?

 是指電池在非工作狀态下即電路無電流流過時,電池正負極之間的(de)電勢差。一(yī)般情況下,Li-ion充滿電後開路電壓為(wèi)4.1-4.2V左右,放電後開壓為(wèi)3.0V左右,通過電池的(de)開路電壓,可(kě)以判斷電池的(de)荷電狀态。

 

12.什麽是工作電壓?

 又稱端電壓,是指電池在工作狀态下即電路中有電流過時電池正負極之間電勢差。在電池放電工作狀态下,當電流流過電池內(nèi)部時,不需克服電池的(de)內(nèi)阻所造成阻力,故工作電壓總是低(dī)于開路電池,充電時則與之相反。Li-ion的(de)放電工作電壓在3.6V左右。

 

13. 什麽是(充放電)倍率?時率?

 是指電池在規定的(de)時間內(nèi)放出其額定容量時所需要的(de)電流值,它在數據值上等于電池額定容量的(de)倍數,通常以字母C表示。如(rú)電池的(de)标稱額定容量為(wèi)200mAh為(wèi)1C1倍率),100mAh則為(wèi)0.5C,2A(200mAh)為(wèi)10C.以此類推. 時率又稱小時率,時指電池以一(yī)定的(de)電流放完其額定容量所需要的(de)小時數.如(rú)電池的(de)額定容量為(wèi)200mAh,200mAh的(de)電流放完其額定容量需1小時,故稱200mAh的(de)電流為(wèi)1小時率,以此類推.

 

14、什麽是自(zì)放電率?

  又稱荷電保持能力,是指電池在開路狀态下,電池所儲存的(de)電量在一(yī)定條件下的(de)保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲存條件等因素影響。是衡量電池性能的(de)重要參數。    注:電池100%充電開路擱置後,一(yī)定程度的(de)自(zì)放電正常現象。在GB标準規定LI-ion後在20±2℃條件下開條件下開路擱置28天。可(kě)允許電池有容量損失。

 

15.電池常見的(de)充電方式有哪幾種:

1.恒流充電

  整個充電過程個中充電電流為(wèi)一(yī)定值,這種方法最常見。

2.恒壓充電

  充電過程中充電電源兩端保持一(yī)恒定值,電路中的(de)電流随電池電壓升高(gāo)而逐漸減小。

3.恒流恒壓充電

  電池首先以恒流充電CC,當電池電壓升高(gāo)至一(yī)定值時,電壓保持不變CV,電路中電流降至很小,最終趨于0

第一(yī)、二種充電方式常在鎳氫、鎳镉電池中采用,锂聚合物锂電池的(de)充電方式一(yī)般采用恒流恒壓充電:電池首先以恒流充電CC,當電池電壓升高(gāo)至一(yī)定值時,電壓保持不變CV,電路中電流降至很小,最終趨于0

  由于锂離(lí)子(zǐ)電池能量密度高(gāo),因此難以确保電池的(de)安全性。在過度充電狀态下,電池溫度上升後能量将過剩,于是電解液分解而産生氣體,因內(nèi)壓上升而産生自(zì)燃或破裂的(de)危險;反之,在過度放電狀态下,電解液因分解導緻電池特性及耐久性劣化,因而降低(dī)可(kě)充電次數。

 

16.锂離(lí)子(zǐ)蓄電池的(de)工作溫度範圍?

充電:   0- +400C(推薦)

放電:   0- +400C(推薦)

儲存溫度:25±5 (推薦)

 

17.锂電池保護電路:

  锂離(lí)子(zǐ)電池的(de)保護電路就是要确保這樣的(de)過度充電及放電狀态時的(de)安全性,并防止特性劣化。锂離(lí)子(zǐ)電池的(de)保護電路是由保護IC及兩顆功率MOSFET所構成,其中保護IC監視(shì)電池電壓,當有過度充電及放電狀态時切換到以外挂的(de)功率MOSFET來保護電池,保護IC的(de)功能有過度充電保護、過度放電保護和(hé)過電流/短(duǎn)路保護。

 

 

 

 

 

 

 





 

 

 

 

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