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锂电池相关
阅读量:4152 次
发布时间:2019-05-25

本文共 3811 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。

单节锂电池的电压为3.7V(磷酸亚铁锂正极的为3.2V),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。

锂电池主要优点

1.能量比比较高。具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;

  2.使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池1C100%DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;

  3.额定电压高(单体工作电压为3.7V3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;

  4.具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;

  5.自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,目前一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20

  6.重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6

  7.高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;

  8.绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

  9.生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。

  锂电池的缺点:

  1.锂原电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。

  2.钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电,安全性较差。

  3.锂离子电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。

一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值)

对于圆柱形锂离子电池,其型号一般为5位数字。前两位数字为电池的直径,中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂电池,它的直径为18毫米,高度为65毫米。

方形锂离子电池分为金属壳封装(银白色硬壳)和铝塑壳封装(灰白色软壳,用指甲可划痕)两种.

金属壳封装的是锂离子电池或液态锂电池,铝塑壳封装的是锂离子聚合物(高分子)电池(Lithiumion polymerbattery).这两种电池使用的化学材料和电化学特性可说是大同小异,主要的差异只是锂离子聚合物电池使用一些胶态物质帮助电池极版的贴合或吸收电解液,减少了液态电解液的使用量,从而电池的封装可由金属壳改成铝塑壳了。

金属壳锂电池的外壳是负极,正极在电池一侧的突起物上;铝塑壳锂电池的正负极分别是电池一侧的两片极板,外壳为绝缘体.

对于方型锂离子电池,其型号一般为6位数字。如下表所示。前两位数字为电池的厚度,带1位小数;中间两位数字为电池的宽度;最后两位数字为电池的长度。单位为毫米。例如606168锂电池,它的厚度为6.0毫米,宽度为61毫米,长度为68毫米。(注意:由于各电池厂商采用的封装方法不同,同型号的方形锂离子电池的容量存在300mAh以内的差别)

方形锂离子电池的标称电压一般为3.63.7V,充电终止电压一般为4.2V

磷酸铁锂电池的特点

  1、效率输出:标准放电为25C、连续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C

  2、温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃

  3、电池的安全性,有一定的改善,但不彻底,还有危险性。

  4、好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%

  5、放电到零伏也无损坏;

  6、快速充电;

  7、成本;

  8、环境无污染。

磷酸铁锂动力电池可归纳下述特点。1高效率输出:标准放电为25C、连续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C2高温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃,电池的结构安全、完好;3即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性最好;4极好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%5过放电到零伏也无损坏;6可快速充电;7低成本;8对环境无污染。

锂离子动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2SOCL2(CFx)n等。

利用3S4P(34)来取得10C的锂电池电流放电能力?

电池放电的速度取决于瞬间所能提供的最大电流输出。电流输出通常使用C这个字来估计,C代表的是(60分钟/电池放电完毕所需分钟)

举例来说1C代表这颗电池花1小时(60分钟)把电力放完;2C代表这颗电池花0.5小时(30分钟)把电力放完。

所有的遥控模型电池都是用"微安培小时"(mah)来计算电池的容量。假设一棵电池标示2000mah,则代表当我们使用2000mA(等于2安培)的电流对其进行放电时,其需要花费一小时才能放电完毕。电池在使用时是以多少C来进行放电跟电池的容量有关。若一棵2000mah的电池以2安培的电流放电,则是属于1C放电;若以6安培的电流放电,则是属于3C放电(6A = 6000mA = 2000mA * 3)

尚无法让锂电池拥有像镍镉或镍氢电池般的高C数大电流放电能耐,因为如此许多锂电池组透过并联的方式取得更高的瞬间放电电流能力。当两组电池透过正极接正极、负极接负极的方式并联成一棵更大的电池时,此时电池的电压不变、电容量则倍增成两倍。如果您有两颗2000mah的电池,如果您将它们进行并联,则效果相当于14000mah的电池组。这组4000mah的电池组其最高放电C数跟原来2000mah的电池是一样的,不过由于电容量倍增的关系,假设原来2000mah的电池最高可以5C放电提供10安培的最大电流;透过并联两组2000mah的电池而得来的4000mah电池同样是5C放电,其最大放电电流则提升至20安培。透过这个方式可以让锂电池组提供单一棵锂电池所无法提供之瞬间高电流输出的能力。

透过XSXP的命名方式可以让我们很容易的了解一个电池组是由多少颗电池进行串连来提高电压、由多少组同电压电池组并联来提高放电电流。其中前面的"S"代表的是串连(series);后面的""代表的是并联(parallel)。因此一个由单颗2100mah的锂电池所组成3S4P的电池组,其意味着由12颗锂电池所组成,其电压为单颗锂电池的三倍,放电电流能力为单颗锂电池的四倍。因此若这组电池组的最大放电C数为6C,则代表了他是一组电压为10.8V(3*3.6),并提供最高50.4安培放电电流(2100mah* 6C * 4P = 2.1A * 6 * 4 = 50.4 A)的锂电池组。

1.锂电池在寒冷的天气无法发挥应有的性能。

2.注意不要让电池过热,使用时尽量保持电池温度在华氏温度140~160度左右可以让您的锂电池活久一点.
3.
不要让锂电池超过其原本设计最大的放电C数放电(不要让锂电池过电流放电),这将会造成电池的损坏,并让电池的原本最大电池容量降低.如果你在对锂电池进行充电后发现你只能充进原本电池标示容量的二分之一或是四分之三时,你很有可能是因为在使用锂电池时,使用过高的电流放电导致电池受损的关系(前提是电池容量没有不实标示).
4.
监控一电池组内的个别单颗锂电池的电压,保持同一电池组内之各颗锂电池的电压一致是很重要的,这可以让使用时的安全性增加,并且延长电池寿命。
5.
若您是自行制作锂电池组,请记得在每颗锂电池间保持一些空隙以利电池的散热,当在制作两颗以上的锂电池组时这是最重要的了。
6.有些锂聚合物电池的正负极接点是使用铝的材质,如果你要对其进行焊接,必须记住一般的焊接程序无法使用在铝质接点上,你可能得买焊接铝用的焊接片,通常卖给你这种电池的厂商那边也会有销售焊接片。

充电时间问题

充电时间是可以计算出来的。计算公式为:
(充电系数*电池容量)/充电电流
其中充电系数取值1.11.5,至于取那个数值,则要看充电电流,充电电流越大,则取值越小;反之,充电电流小,则取值大.
基本上1C以上的充电电流都可以取值1.1了,而0.2C这样的数值就可以取值1.5。我们模型用的动力电池,都建议使用1C1.5C这样的大电流充电。因为就如本帖前面的链接里面所描述,充电电流大,则电池爆发力强,但是如果充电电流过大,反而又会损坏电池。

关于锂电的充电问题,以上公式基本上不适用于锂电的充电时间计算。锂电由于本身的特点,充电电流大小对放电能力没有影响,但是有一点,锂电的充电电流不可大于1C,也就是4400mAh的电池最高只可以用4.4A的充电电流,另外由于锂电需要使用平衡充来进行充电,所以充电末段的充电电流将会降得比较低,使得充电末段耗时较长,新人刚开始使用锂电可能会不太习惯,慢慢适应即可。

对于锂电,相同容量下,当然是放电C数越大越好,但是C数的简单等差递增,是会造成价格的几何递增,目前是这种情况,以后谁也不知道。另外请不要迷信20C就绝对比10C好,还要看容量!一个2500mAh20C的电池与一个5000mAh10C的电池的放电能力是一样的,也就是对于同一套设备来说,2500mAh20C5000mAh10C的作用是一样的,其放电电流均为50A(前者2.5*20=50;后者5*10=50)。两者区别在于,前者是3分钟放完电池自身容量,后者则需要6分钟才放完自身容量。

转载地址:http://zfmti.baihongyu.com/

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