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鋰離子電池原理
雙擊自動滾屏 發布者:admin 發布時間:2013-6-18 17:31:20 閱讀:2550次 【字體:

鋰離子電池原理

鋰離子電池的正極活性材料是鈷酸鋰(LiCoO2--氧化鈷鋰),負極活性材料是碳材。電池通過正極的鋰離子在負極的鍵入與遷出實現電池的充放電過程。鋰離子電池有各種形狀(圓柱形、長方形等)以適合不同產品的需要,其容量一般有幾百毫安時到幾安時。另外,可以將幾個鋰離子電池串聯在一起,并與電池保護器封裝在一起組成電池組。

優點

1. 單體電壓高:3.6~3.8V,充滿電時的電壓(終止充電電壓)一般為4.2V,終止放電電壓不低于2.5V。

2. 比能量大:100~135Wh/kg,是鎳氫的1.5倍,鎳鎘2倍。

3. 循環壽命長:一般500次,甚至1000次。

4. 安全,無公害,無記憶,無污染。

5. 自放電低:室溫下滿電存儲1個月的自放電率約10%左右(鎳鎘25~30%,鎳氫30~35%)。

6. 溫度范圍廣:-20~+60℃

缺點

1. 成本高:LiCoO2價格高(幾十萬元/噸)。

2. 不能大電流放電,內阻相對較大,一般在0.5C以下放電。例如,一種容量為3Ah的鋰離子電池,在0.75A(0.25C)電流放電時,工作時間為4小時;若以2A(0.67C)電流放電時,工作時間為1.25小時(相當于2.5Ah了);若以3A(1C)電流放電,工作時間僅為為0.6小時(相當于1.8Ah了)。

3. 需要保護電路控制。如果鋰離子電池在使用過程中電壓已降到2.5V后還繼續使用,則稱為過放電(或過放),對電池有損害。 放電曲線

充電 鋰離子電池充電的需求有:(1)過充保護——終止充電電壓精度在額定值的1%之內(過壓充電可能對鋰離子電池造成永久性損壞)。(2)鋰離子電池的充電率(充電電流)應根據電池生產廠的建議選用。雖然某些電池充電率可達2C(C為電池的容量),但常用的充電率為(0.5~1.0)C。(3)如果充電電流過大會產生溫度過高,不僅會損壞電池并可能引起爆炸。因此在大電流充電時,需要對電池進行溫度檢測,并且在超過設定充電溫度時能停止充電以保證安全。(4)充電器電路中有設定的限流電阻,保證充電電流不超過設定的限制電流。

完善的充電器可對過放的電池進行挽救修復,即在充電前進行預處理。充電前檢測電池的電壓:若電池電壓大于2.5V,則按正常方式充電;若電池電壓低于2.5V,則用小電流(約1/10C的電流)充電,充到2.5V后再按正常方式充電。這種預充電的方式稱為預處理。

 
 

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