有關(guān)于鋰聚合物電池的基本知識
使用聚合物電池的優(yōu)勢:
1.安全性能好:外包裝為鋁塑包裝,有別于液態(tài)鋰電的金屬外殼,由于采用軟包裝技術(shù),內(nèi)部質(zhì)量隱患可立即通過外包裝變形而顯示出來,一旦發(fā)生安全隱患,不會爆炸,只會鼓脹;
2.超薄設(shè)計:適合各種超薄電器,厚度可做到1mm以下
3.重量輕:聚合物鋰電比同等規(guī)格的鋼殼液鋰輕40%,比鋁殼液鋰輕20%;
4.容量大:聚合物比同等規(guī)格的鋼殼液態(tài)鋰電容量高10-15%,比鋁殼液態(tài)鋰電容量高5-10%;由于本身無液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來達(dá)到高電壓,容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。
5.內(nèi)阻?。耗壳昂玫膬?nèi)阻能夠作到35mΩ以下(甚至2-5mΩ),使電池容量能夠得到更大的發(fā)揮, 極大的減低了電池的自耗電。相同的容量,在有的設(shè)計中, 會因內(nèi)阻大小不同,使用時間相差20-50%;
6.形狀可定制:可根據(jù)客戶的要求靈活定制電池的厚度、形狀,并可做出弧形等特殊形狀;
7.放電特性佳:聚合物鋰電采用膠態(tài)電解質(zhì),具有更平穩(wěn)的放電特性和更高的放電平臺;
8.可以大電流放電,目前我們公司生產(chǎn)的鋰聚合物高倍率型,高可以達(dá)到50C放電。
鋰聚合物電池(Li-polymer)
電壓:3.7V
使用壽命為:500次(是指大用1C來放電的時候的壽命)(若是大電流放電的話,一般是50-100次)
放電溫度為:-20度~60度
充電溫度為:0度~45度
備注:鋰電的改良型,沒有電池液,而改用聚合物電解質(zhì),可以做成各種形狀,比鋰電池穩(wěn)定。
鎳氫電池(Ni-MH)
電壓:1.2V
使用壽命為:1000次
放電溫度為:-10度~45度
充電溫度為:10度~45度
鎳氫電池: 能量密度大、可快速充放電、循環(huán)壽命長以及記憶效應(yīng)小、無污染、低溫特性好、使用安全、充電次數(shù)多、記憶效應(yīng)小、不含汞鎘等有害金屬
電池的構(gòu)成:
任何一種電池由四個基本部件組成,四個主要部件是兩個不同材料的電極、電解質(zhì)、隔膜和外殼。
.循環(huán)壽命
循環(huán)壽命即電池可經(jīng)歷的重復(fù)充放電的次數(shù)。電池壽命和容量成反向關(guān)系,一般鎳氫電池的循環(huán)壽命可達(dá)500次以上。高容量電池的壽命則較短,不過也可達(dá)200次以上。循環(huán)壽命還與充放條件密切相關(guān),一般充電電流越大(充電速度越快),循環(huán)壽命越短。
英文表達(dá):
Lithium polymer batteries: 鋰聚合物電池
Nickel metal hydride batteries :金屬氧化物鎳氫電池/鎳氫電池
Rechargeable batteries :充電電池
Environmental Protection batteries:環(huán)保電池
電池的名詞解釋
充電率(C-rate)
C是Capacity的個字母,用來表示電池充放電時電流的大小數(shù)值。
例如:充電電池的額定容量為1100mAh時,即表示以1100mAh(1C)放電時間可持續(xù)1小時,如以200mA(0.2C)放電時間可持續(xù)5小時,充電也可按此對照計算。
終止電壓(Cut-off discharge
voltage)
指電池放電時,電壓下降到電池不宜再繼續(xù)放電的低工作電壓值。
根據(jù)不同的電池類型及不同的放電條件,對電池的容量和壽命的要求也不同,因此規(guī)定的電池放電的終止電壓也不相同。
開路電壓(Open circuit voltage
OCV)
電池不放電時,電池兩極之間的電位差被稱為開路電壓。
電池的開路電壓,會依電池正、負(fù)極與電解液的材料而異,如果電池正、負(fù)極的材料完全一樣,那么不管電池的體積有多大,幾何結(jié)構(gòu)如何變化,其開路電壓都一樣的。
能量密度(Energy density)
電池的平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。
一般在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.8倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。
放電深度(Depth of discharge DOD)
在電池使用過程中,電池放出的容量占其額定容量的百分比,稱為放電深度。
放電深度的高低和二次電池的充電壽命有很深的關(guān)系,當(dāng)二次電池的放電深度越深,其充電壽命就越短,因此在使用時應(yīng)盡量避免深度放電。
過放電(Over discharge)
電池若是在放電過程中,超過電池放電的終止電壓值,還繼續(xù)放電時就可能會造成電池內(nèi)壓升高,正、負(fù)極活性物質(zhì)的可逆性遭到損壞,使電池的容量產(chǎn)生明顯減少。
過充電(Over charge)
電池在充電時,在達(dá)到充滿狀態(tài)后,若還繼續(xù)充電,可能導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高、電池變形、漏夜等情況發(fā)生,電池的性能也會顯著降低和損壞。
自我放電(Self discharge)
電池不管在有無被使用的狀態(tài)下,由于各種原因,都會引起其電量損失的現(xiàn)象。
若是以一個月為單位來計算的話,鋰離子電池自我放電約是1%-2%、鎳氫電池自我放電約3%-5%。
充電循環(huán)壽命(Cycle life)
充電電池在反復(fù)充放電使用下,電池容量會逐漸下降到初期容量的60%-80%。
記憶效應(yīng)(Memory effect)
在電池充放電過程中,會在電池極板上產(chǎn)生許多小氣泡,時間一久,這些氣泡會減少電池極板的面積,也間接影響電池的容量。
如何計算充電時間:
充電時間(小時)=充電電池容量(mAh)/充電電流(mA)*1.5的系數(shù)
假如你用1600mAh的充電電池,充電器用400mA的電流充電,則充電時間為:1600/400*1.5=6小時(注意:這種方法不適用新購買或長期未使用的充電電池)
? 確定電池組中單電池數(shù):
單體電池數(shù)目 = 電池工作總電壓單體電壓 / 電池工作電壓
? 評價電池性能的主要指標(biāo):
電池性能一般主要通過以下幾個方面來評價。
( 1 )容量 電池容量是指在一定放電條件下,可以從電池獲得的電量,即電流對時間的積分,一般有 Ah 或 mAh 來表示,它直接影響到電池的大工作電流和工作時間。
( 2 )放電特性和內(nèi)阻 電池的放電特性是指電池在一定的放電制度下,其工作電壓的平穩(wěn)性,電壓平臺的高低以及大電流放電性能等,它表示電池帶負(fù)載的能力。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和電化學(xué)極化內(nèi)阻,大電流放電時,內(nèi)阻對放電特性的影響尤為明顯。
( 3 )工作溫度范圍 有電器的工作環(huán)境和使用條件要求電池在特定的溫度范圍內(nèi)具有良好的性能。
( 4 )貯存性能 電池貯存一段時間后,會因某些因素的影響使性能發(fā)生變化,導(dǎo)致電池自放電;電解液泄漏;電池短路等。
( 5 )循環(huán)壽命(二次電池) 循環(huán)壽命是指二次電池按照一定的制度進(jìn)行充放電,其性能減到某一程度(例如,容量初始值的 60% )時的循環(huán)次數(shù)。
關(guān)于電池電壓的相關(guān)問題:
電池剛充滿電后的電壓稱為開路電壓; 當(dāng)電池充足電時,極板上的活性物質(zhì)已達(dá)到飽和狀態(tài),再繼續(xù)充電,電池的電壓也不會上升,此時的電壓稱為充電終止電壓。 實際測得的電池電壓稱為實際電壓。
常用的電池標(biāo)稱電壓有: 鋰離子/鋰聚合物(Li-ion/Lipo):3.7V 鋰聚合物電池的充電終止電壓4.25V; 鋰聚合物電池的放電終止電壓3.0V(國際標(biāo)準(zhǔn))(一般是2.75V)
放電終止電壓是指電池放電時允許的低電壓。如果電壓低于放電終止電壓后電池繼續(xù)放電,電池兩端電壓會迅速下降,形成深度放電。這樣,極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復(fù),從而影響電池的壽命。
放電終止電壓和放電率有關(guān)。放電電流直接影響放電終止電壓。在規(guī)定的放電終止電壓下,放電電流越大,電池的容量越小。
串聯(lián)/并聯(lián): 當(dāng)電池組串聯(lián)時,電壓疊加,容量不變;當(dāng)電池組并聯(lián)時,容量疊加,電壓不變。
Lithium Polymer Cautions:
Lithium Polymer Batteries and packs that are abused may cause damage to the pack or the device resulting in personal injury.
1. Do not expose the battery to extreme heat(勿置電池于高溫處)
2. Do not short circuit battery(慎防短路電池)
3. Do not puncture or modify the battery or pack(勿用利器穿透電池或拆卸電池)
4. Do not immerse the battery in water(勿置電池于水中)
5. Never reverse charge the battery(請勿反向充電)
6. Charge only with charger specified by equipment manufacturer(使用相匹配的充電器充電)
7. Operating temperatures for charging are0 Cto45 C(充電適宜溫度于0 C to45 C之間)