有关于锂聚合物电池的基本知识(lecture)

发布时间:2013-07-13 15:23:57

有关于锂聚合物电池的基本知识

使用聚合物电池的优势:

1.安全性能好:外包装为铝塑包装,有别于液态锂电的金属外壳,由于采用软包装技术,内部质量隐患可立即通过外包装变形而显示出来,一旦发生安全隐患,不会爆炸,只会鼓胀;

2.超薄设计:适合各种超薄电器,厚度可做到1mm以下

3.重量轻:聚合物锂电比同等规格的钢壳液锂轻40%,比铝壳液锂轻20%;

4.容量大:聚合物比同等规格的钢壳液态锂电容量高10-15%,比铝壳液态锂电容量高5-10%;由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压,容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。

5.内阻小:目前最好的内阻能够作到35mΩ以下(甚至2-5mΩ,使电池容量能够得到更大的发挥, 极大的减低了电池的自耗电。相同的容量,在有的设计中, 会因内阻大小不同,使用时间相差20-50%

6.形状可定制:可根据客户的要求灵活定制电池的厚度、形状,并可做出弧形等特殊形状;

7.放电特性佳:聚合物锂电采用胶态电解质,具有更平稳的放电特性和更高的放电平台;

8.可以大电流放电,目前我们公司生产的锂聚合物高倍率型,最高可以达到50C放电。

锂聚合物电池(Li-polymer

电压:3.7V

使用寿命为:500(是指最大用1C来放电的时候的寿命)(若是大电流放电的话,一般是50-100次)

放电温度为:-20度~60

充电温度为:0度~45

备注:锂电的改良型,没有电池液,而改用聚合物电解质,可以做成各种形状,比锂电池稳定。

镍氢电池(Ni-MH

电压:1.2V

使用寿命为:1000

放电温度为:-10度~45

充电温度为:10度~45

镍氢电池: 能量密度大、可快速充放电、循环寿命长以及记忆效应小、无污染、低温特性好、使用安全充电次数多、记忆效应小、不含汞镉等有害金属

电池构成

  任何一种电池由四个基本部件组成,四个主要部件是两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。

.循环寿命

  循环寿命即电池可经历的重复充放电的次数。电池寿命和容量成反向关系,一般镍氢电池的循环寿命可达500次以上。高容量电池的寿命则较短,不过也可达200次以上。循环寿命还与充放条件密切相关,一般充电电流越大(充电速度越快),循环寿命越短。

英文表达

Lithium polymer batteries 锂聚合物电池

Nickel metal hydride batteries 金属氧化物镍氢电池/镍氢电池

Rechargeable batteries :充电电池

Environmental Protection batteries:环保电池

电池的名词解释

充电率(C-rate)

CCapacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。

例如:充电电池的额定容量为1100mAh时,即表示以1100mAh1C)放电时间可持续1小时,如以200mA0.2C)放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。

终止电压(Cut-off discharge voltage

指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。

根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。

开路电压(Open circuit voltage OCV

电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。

电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池的体积有多大,几何结构如何变化,其开路电压都一样的。

能量密度(Energy density

电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。

一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。

放电深度(Depth of discharge DOD

在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比,称为放电深度。

放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系,当二次电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,因此在使用时应尽量避免深度放电。

过放电(Over discharge

电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。

过充电(Over charge

电池在充电时,在达到充满状态后,若还继续充电,可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生,电池的性能也会显著降低和损坏。

自我放电(Self discharge

电池不管在有无被使用的状态下,由于各种原因,都会引起其电量损失的现象。

若是以一个月为单位来计算的话,锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%

充电循环寿命(Cycle life

充电电池在反复充放电使用下,电池容量会逐渐下降到初期容量的60%-80%

记忆效应(Memory effect

在电池充放电过程中,会在电池极板上产生许多小气泡,时间一久,这些气泡会减少电池极板的面积,也间接影响电池的容量。

如何计算充电时间

充电时间(小时)=充电电池容量(mAh/充电电流(mA*1.5的系数

假如你用1600mAh的充电电池,充电器用400mA的电流充电,则充电时间为:1600/400*1.5=6小时(注意:这种方法不适用新购买或长期未使用的充电电池)

•  确定电池组中单电池数

单体电池数目 = 电池工作总电压单体电压 / 电池工作电压

•  评价电池性能的主要指标

电池性能一般主要通过以下几个方面来评价。

1 容量 电池容量是指在一定放电条件下,可以从电池获得的电量,即电流对时间的积分,一般有 Ah mAh 来表示,它直接影响到电池的最大工作电流和工作时间。

2 放电特性和内阻 电池的放电特性是指电池在一定的放电制度下,其工作电压的平稳性,电压平台的高低以及大电流放电性能等,它表示电池带负载的能力。电池内阻包括欧姆内阻和电化学极化内阻,大电流放电时,内阻对放电特性的影响尤为明显。

3 工作温度范围 有电器的工作环境和使用条件要求电池在特定的温度范围内具有良好的性能。

4 贮存性能 电池贮存一段时间后,会因某些因素的影响使性能发生变化,导致电池自放电;电解液泄漏;电池短路等。

5 循环寿命(二次电池) 循环寿命是指二次电池按照一定的制度进行充放电,其性能减到某一程度(例如,容量初始值的 60% )时的循环次数。

关于电池电压的相关问题:

电池刚充满电后的电压称为开路电压 当电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压 实际测得的电池电压称为实际电压

常用的电池标称电压: 鋰离子/鋰聚合物(Li-ion/Lipo)3.7V 锂聚合物电池的充电终止电压4.25V; 锂聚合物电池的放电终止电压3.0V(国际标准)(一般是2.75V

放电终止电压是指电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压后电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电。这样,极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。

放电终止电压和放电率有关。放电电流直接影响放电终止电压。在规定的放电终止电压下,放电电流越大,电池的容量越小。

串联/并联: 当电池组串联时,电压叠加,容量不变;当电池组并联时,容量叠加,电压不变。

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(勿置电池于高温处)

2. Do not short circuit battery慎防短路电池)

3. Do not puncture or modify the battery or pack(勿用利器穿透电池或拆卸电池)

4. Do not immerse the battery in water(勿置电池于水中)

5. Never reverse charge the battery(请勿反

6. Charge only with charger specified by equipment manufacturer(使用相匹配的充电器充电

7. Operating temperatures for charging are 0 C to 45 C(充电适宜温度0 C to 45 C之间)

有关于锂聚合物电池的基本知识(lecture)

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