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最完整易懂的鋰電池基礎知識

最全最易懂的鋰電池基礎知識鋰電池基礎知識鋰電池是可充電電池。 一般鋰電池用4.2V等電壓充滿。 鋰電池的容量是xxxmAh,比如1000mAh,也就是1000mA的供電電流可以使用1小時。 500mA電源可使用2小時。 等等等等。

鋰電池壽命及充電方法鋰電池的壽命是指對其充滿電和放電的次數的限制,俗稱循環次數。 充電方式:快充、慢充、涓流充電、恆流充電等。

鋰電池電路設計中的注意事項鋰電池過充過放都會影響電池壽命。

注意鋰電池的充電電壓和充電電流。 然後選擇合適的充電芯片。

注意防止鋰電池過充、過放、短路保護等問題。

設計完成後,經過大量測試。

鋰電池充電電路設計這里以芯片TP4056為例。 最大充電電流可以根據連接的電阻來控制。 可以設計充電指示燈,可以設計充電溫度在多少度和多少度之間充電。

充電保護電路,選用芯片DW01與GTT8205組合,可實現短路保護、過充過放保護。

該電路主要由鋰電池保護專用集成電路DW01、充放電控制MOSFET1(包括兩個N溝道MOSFET)等部分組成。 單體鋰電池接在B+和B-之間,電池組從P+和P-接輸出電壓。 充電時,充電器的輸出電壓接在P+和P-之間,電流從P+流向單體電池的B+和B-,然後通過充電控制MOSFET流向P-。 充電過程中,當單節電池電壓超過4.35V時,專用集成電路DW01的OC腳輸出信號關斷充電控制MOSFET,鋰電池立即停止充電,從而防止鋰電池損壞由於過度充電。 放電過程中,當單體電池電壓降至2.30V時,DW01的OD腳輸出信號關斷放電控制MOSFET,鋰電池立即停止放電,防止鋰電池因損壞而損壞。過度放電。 DW01的CS腳為電流檢測腳,當輸出短路時,充放電控制MOSFET的導通壓降急劇增加,CS腳電壓迅速上升,DW01輸出信號關閉充電-快速放電控制MOSFET,從而實現過流或短路保護。

鋰電池有哪些優勢? 高能量密度

 工作電壓高

 無記憶效應

 循環壽命長

 無污染

 重量輕

 自放電小

鋰聚合物電池的優點是什麼?1、不存在電池漏液問題,電池不含液態電解液,使用膠體固體。

2、可製成薄型電池:容量為3.6V400mAh,厚度可薄至0.5mm。

3、電池可設計成各種形狀。

4、電池可彎曲變形:聚合物電池可彎曲900度左右。

5、可製成單體高壓:採用液態電解液的電池,只有串聯幾節電池才能獲得高壓。 由於聚合物電池本身沒有液體,因此可以在單體電池中製成多層組合,以實現高電壓。

6.容量將是同尺寸鋰離子電池的兩倍

7.IEC規定了鋰電池的標準循環壽命測試?

將電池置於0.2C至3.0V後,以1C恆流恆壓至4.2V,截止電流20mA,然後擱置1小時,再以0.2C放電至3.0重複循環500次後的V(一個循環)。 % 上述國標規定的鋰電池標準充電保持力測試是(IEC無相關標準)電池在3.0攝氏度0.2C放電至25/unit後,再以4.2C恆流充電至1V恆壓,截止電流10mA,28+_20溫度下存放5天后,以0.2C放電至2.75V計算放電容量。

8、二次電池有哪些不同的自放電類型,電池的自放電率是多少?

自放電也稱為電荷保持能力,是指電池在一定的環境條件下,在開路狀態下所儲存的電量的保持能力。 一般來說,自放電主要受製造工藝、材料和儲存條件的影響。 自放電是衡量電池性能的主要參數之一。 一般來說,電池存放溫度越低,自放電率越低,但也要注意,溫度過低或過高都可能導致電池損壞而無法使用。 比亞迪常規電池要求儲存溫度範圍為-20~45℃。 電池充滿電後,空置一段時間後,出現一定程度的自放電是正常的。

IEC標準規定,鎳鎘和鎳氫電池充滿電後,溫度20度,濕度65%,開路擱置28天,0.2C放電時間分別大於 3 小時和 3 小時 15 分鐘。 與其他可充電電池系統相比,採用液態電解質的太陽能電池的自放電率明顯較低,在 10 度時約為 25%/月。

9、電池的內阻是多少? 如何測量?

電池的內阻是指電池工作時流過電池的電流所接收到的電阻,一般分為交流內阻和直流內阻。 ,導致極化內阻,因此無法測量其真實值,但測量其交流內阻可以避免極化內阻的影響,獲得真實的內部值。 交流內阻測試方法是:使用電池相當於一個有源電阻的特性,給電池提供1000HZ、50mA的恆流,經過電壓採樣、整流、濾波等一系列處理,準確測出其內阻.

10、電池的內壓是多少,電池的正常內壓是多少?

電池的內壓是充放電過程中產生的氣體所形成的壓力。 主要受電池材料製造工藝、結構等使用工藝因素的影響。 通常,電池的內部壓力保持在正常水平。 在過充或過放的情況下,電池的內壓可能會升高:如果復合反應的速度低於分解反應的速度,則生成的氣體不會被及時消耗掉,從而導致內壓電池增加。

11. 什麼是內壓測試?

鋰電池 內壓測試是:(UL標準)模擬電池在海拔15240m(低壓11.6kPa),檢查電池是否漏液或鼓包。

具體步驟:將電池用1C恆流恆壓充電至4.2V,截止電流10mA,然後放入氣壓為11.6Kpa,溫度為(20+_3)的低壓箱中6 小時內,電池不會爆炸、起火、破裂、漏液。

12. 環境溫度如何影響電池性能?

在所有環境因素中,溫度對電池的充放電性能影響最大。 電極/電解質界面的電化學反應與環境溫度有關,電極/電解質界面被視為電池的心臟。 如果溫度下降,電極的反應速率也會下降,假設電池電壓保持恆定,則放電電流下降,電池的功率輸出下降。 如果溫度升高,則相反,即電池的輸出功率會增加,溫度也會影響電解液的傳輸速度。 但是溫度太高,超過45,會破壞電池內的化學平衡,產生副反應

13、過充的控制方法有哪些?

為了防止電池過充,需要控制充電終點。 當電池充滿電時,會有一些特殊的信息可以用來判斷是否達到充電終點。 防止電池過充一般有以下六種方法:

 峰值電壓控制:

通過檢測電池的峰值電壓來確定充電的終點;

 dT/dt控制:

通過檢測電池峰值溫度的變化率來確定充電的終點;

 T 控制:

當電池充滿電時,溫度與環境溫度的差值會達到最大值;

 -V控制:

當電池充滿電並達到峰值電壓時,電壓會下降一定值

 定時控制:

通過設置一定的充電時間來控制充電終點,一般設置充電到標稱容量的130%所需時間來控制;

 TCO控制:

考慮到電池的安全性和特性,應避免在高溫下充電(高溫電池除外),因此當電池溫度升高60℃時應停止充電。

14. 什麼是過充,它如何影響電池性能?

過充是指電池經過一定的充電過程,充滿電後繼續充電的行為。 由於設計中負極的容量高於正極,正極產生的氣體通過隔板紙與負極產生的鎘結合。 因此,一般情況下,電池內壓不會明顯升高,但如果充電電流過大,或充電時間過長,所產生的氧氣不會被及時消耗掉,可能會造成內壓上升,電池變形和洩漏。 等不良現象。 同時,它的電性能也會顯著降低。

15. 什麼是過放電,它如何影響電池性能?

電池將內部儲存的電量放電後,電壓達到一定值後,繼續放電會造成過放電,放電截止電壓通常根據放電電流來確定。

0.2C-2C放電一般設置為1.0V/片,3C以上如5C或10C放電設置為0.8V/片。 反復過放電對電池的影響較大。 一般來說,過放電會增加電池的內壓,破壞正負極活性物質的可逆性。

16、不同容量的電池一起使用會出現什麼問題?

如果不同容量或新舊電池一起使用,可能會出現漏液、零電壓等現象。

這是由於充電過程中容量的差異,導致有的電池在充電過程中過充,有的電池沒有充滿。 放電時,一些容量大的電池沒有完全放電,而容量低的電池則過放。 這樣的惡性循環,電池損壞並洩漏或電壓低(零)。

什麼是電池爆炸,如何防止電池爆炸?

電池中任何部分的固體物質都會瞬間放電,並被推到距離電池25cm以上的距離,稱為爆炸。 為了確定電池是否爆炸,實驗使用了以下條件。 用網蓋住實驗電池,電池在中間,距離網的任意一側25cm。 網孔密度6-7根/cm,網線採用直徑0.25mm的軟鋁絲。 如果實驗中沒有固體部分通過網罩,則證明電池沒有爆炸。

17.鋰電池串聯問題

由於電池在生產過程中,從塗膜到成品的過程很多。 即使每組電源的電壓、阻值、容量都經過嚴格的測試程序後是一致的,但使用一段時間後還是會有這樣或那樣的差異。

就像母親所生的雙胞胎,他們剛出生時可能看起來完全一樣,母親很難分辨出其中的區別。 但是隨著兩個孩子的不斷成長,會有這樣那樣的差異,鋰離子電池也是如此。

使用一段時間後會產生差異,很難將整體的電壓控制方法應用到鋰動力電池上,比如一個36V的電池堆,必須串聯10節電池。 整體充電控制電壓為42V,放電控制電壓為26V。 採用整體電壓控制方式,由於電池一致性特別好,在使用初期可能不會有任何問題。 使用一段時間後,電池的內阻和電壓會出現波動,形成不一致的狀態。 (不一致性是絕對的,一致性是相對的)。 這時候就不可能用整體的電壓控制來達到目的了。 例如,10節電池放電時,2.8節電池電壓為3.2V,3.4節電池電壓為32V,26節電池電壓為2.8V。 現在整體電壓為2.6V,我們讓它繼續放電,直到它工作到XNUMXV。 這樣兩節XNUMXV的電池在XNUMXV以下處於過放狀態。 鋰電池多次過度放電後報廢。 反之,如果採用整體電壓控制充電的方式進行充電,也會出現過充電現象。

例如,使用上述 10 節電池當時的電壓狀態進行充電。 當整體電壓達到42V時,兩節2.8V的電池處於“餓死”狀態,如果快速吸電,就會超過4.2V,超過4.2V的過充電池不僅會因為電壓過高而報廢,但即使也有危險,這就是鋰動力電池的特性。

18.不可充電鋰電池

不可充電的鋰電池有很多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰-亞硫酰氯電池和鋰等複合電池。 本文僅介紹最常用的前兩種。

1、鋰錳電池(Li MnO2) 鋰錳電池是以鋰為陽極、二氧化錳為陰極、有機電解液的一次性電池。 這種電池的主要特點是電池電壓高,額定電壓為3V(是一般鹼性電池的2倍); 終止放電電壓為2V; 比能量大(見上例); 放電電壓穩定可靠; 儲存性能優良(儲存時間3年以上),自放電率低(年自放電率≤2%); 工作溫度範圍-20℃~+60℃。 電池可以製成不同的形狀以滿足不同的要求,它有矩形、圓柱形和鈕扣形(鈕扣型)。 圓柱形的也有不同的直徑和高度尺寸。 以下是大家熟悉的1#(尺寸代號D)、2#(尺寸代號C)和5#(尺寸代號AA)電池的主要參數。

CR代表圓柱形鋰-二氧化錳電池; 五位數字中,前兩位代表電池的直徑,後三位代表高度,保留一位小數。 比如CR14505,直徑14mm,高50×5mm(這個型號通用)。 這裡需要指出的是,不同廠家生產的同類型電池的參數可能會有些不同。 另外,標準放電電流值比較小,實際放電電流可以大於標準放電電流,連續放電和脈衝放電的允許放電電流也不同,相關數據由電池廠提供. 如立興電源公司生產的CR14505,最大連續放電電流為1000mA,最大脈衝放電電流為2500mA。 相機中使用的鋰電池大部分是鋰錳電池。 相機常用的鋰錳電池如表2所示,供參考。 鈕扣式(button-type)電池體積小,直徑125-245mm,高度16-50mm。 幾種常用的鈕扣電池如表3所示。

CR為圓柱形鋰錳電池,後四位前兩位為電池直徑,後兩位為帶小數點的高度尺寸。 例如,CR1220的直徑為12 5mm(不包括小數點後的數字),高度為2 0mm。 這種模型表示方法是國際上使用的。 這種鈕扣電池常用於鍾表、計算器、電子記事本、照相機、助聽器、電子遊戲機、IC卡、備用電源等。

2、鋰亞硫酰氯電池(Li SOCl2) 鋰亞硫酰氯電池的比能量最高,目前可達500W。 h/kg 或 1000Wh/L 水平。 其額定電壓為36V,在中等電流放電時具有極其平坦的34V放電特性(在90%容量範圍內可以平穩放電,變化不大)。 電池可在-40℃~+85℃範圍內工作,但在-40℃的容量約為常溫容量的50%。 自放電率低(年自放電率≤1%),儲存壽命10年以上。 比較1#(尺寸代號D)鎳鎘電池和1#鋰亞硫酰氯電池的比能量:1#鎳鎘電池額定電壓為1 2V,容量為5000mAh; 1#鋰亞硫酰氯電池 電池額定電壓36V,容量10000mAh,後者比能量是前者的6倍! 應用注意事項 以上兩種鋰電池為一次性電池,不能充電(充電時有危險!); 電池正負極之間不要短路; 不要用過大電流放電(超過最大放電電流放電); 當電池使用到放電電壓終止時,應及時從電子產品中取出; 廢舊電池不得擠壓、焚燒或拆卸; 它不應超過規定的使用溫度範圍。 由於鋰電池的電壓比普通電池或鎳鎘電池的電壓要高,所以使用時不要搞錯,以免損壞電路。 熟悉模型中的CR和ER,就可以知道它的型號和額定電壓。 購買新電池時,一定要按原型號購買,否則會影響電子產品的性能。

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