1.什么叫鋰電池:
鋰電池主要是指在電極材料中使用了鋰元素作為主要活性物質(zhì)的一類(lèi)電池。以這個(gè)定義來(lái)看,鋰電池是指一類(lèi)電池,包括鋰原電池與鋰二次電池。一次電池是不能充電重復(fù)使用的,二次電池是可以多次充放電使用的。鋰原電池主要有鋰錳電池、鋰硫電池(當(dāng)然也有二次鋰硫電池)、鋰亞硫酰氯電池、鋰硫酰氯電池等。手表、計(jì)算器、計(jì)算機(jī)主板CMOS中用到的三伏鋰電池,主要是鋰錳電池。其它的鋰原電池在民用中好象不多見(jiàn)。 我們通常所說(shuō)的鋰電池,如手機(jī)鋰電池,筆記本鋰電池,屬于鋰二次電池。鋰二次電池也有多種,但最常見(jiàn)的鋰離子二次電池,簡(jiǎn)稱(chēng)鋰離子電池。
2.鋰離子電池的歷史:
鋰離子電池的歷史是很短的,從1990年左右SONY推出第一塊用碳素作為負(fù)極材料的鋰電池以來(lái),至今也不過(guò)十多年的歷史。現(xiàn)在市場(chǎng)上的鋰離子電池主要有兩種,一種為液態(tài)鋰離子電池,通常以鋼殼或鋁殼包裝;另一種為聚合物鋰離子電池,簡(jiǎn)稱(chēng)聚鋰電池,通常采用鋁塑復(fù)合膜包裝。
鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上主要有五大塊:正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。
3.一次電池和二次電池還有其他的區(qū)別嗎?
另一明顯的區(qū)別就是它們能量和負(fù)載能力,以及自放電率,二次電池能量遠(yuǎn)比一次電池高,然而他們的負(fù)載能力相對(duì)要小。
4. Li-ion電池的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
充電電池壽命較長(zhǎng),可循環(huán)1000次以上,雖然價(jià)格比干電池貴,但如果經(jīng)常使用的話(huà),是比較劃算的。充電電池的容量比同規(guī)格的堿錳電池或鋅碳電池低,比如,他們放電較快。
另一缺點(diǎn)是由于他們幾近恒定的放電電壓,很難預(yù)測(cè)放電何時(shí)結(jié)束。當(dāng)放電結(jié)束時(shí),電池電壓會(huì)突然降低。假如在照相機(jī)上使用,突然電池放完了電,就不得不終止。但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中,因?yàn)樗萘扛?,能量密度大,以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。
5.充電電池是怎樣實(shí)現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換?
每種電池都具有電化學(xué)轉(zhuǎn)換的能力,即將儲(chǔ)存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能,就二次電子(也叫蓄電池)而言(另一術(shù)語(yǔ)也稱(chēng)可充電使攜式電池),在放電過(guò)程中,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能;而在充電過(guò)程中,又將電能重新轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。這樣的過(guò)程根據(jù)電化學(xué)系統(tǒng)不同,一般可充放電500次以上,而我司產(chǎn)品li-ion可重復(fù)充放電1000次以上。Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6V,它的放電電壓會(huì)隨放電的深度逐漸衰退,不象其他充電電池一樣,在放電未,電壓突然降低。
6.Li-ion電池有哪幾部分組成?
(1)電池上下蓋
(2)正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷
(3)隔膜——一種特殊的復(fù)合膜
(4)負(fù)極——活性物質(zhì)為碳
(5)有機(jī)電解液
(6)電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種)
7. 什么充電限制電壓?額定容量?額定電壓?終止電壓?
A、充電限制電壓:按生產(chǎn)廠家規(guī)定,電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時(shí)的電壓值。B、 額定容量生產(chǎn)廠家標(biāo)明的電池容量,指電池在環(huán)境溫度為 20℃± 5℃ 條件下,以5h率放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量,用C5表示,單位為Ah(安培小時(shí))或mAh(毫安小時(shí))。C、 標(biāo)稱(chēng)電壓:用以表示電池電壓的近似值。D、 終止電壓:規(guī)定放電終止時(shí)電池的負(fù)載電壓,其值為n*2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示)。
8.為什么恒壓充電電流為逐漸減少?
因?yàn)楹懔鬟^(guò)程終止時(shí),電池內(nèi)部的電化學(xué)極化然保持再整個(gè)恒流中相同的水平,恒壓過(guò)程,再恒定電 場(chǎng)作用下,內(nèi)部Li+的濃差極化在逐漸消除,離子的遷移數(shù)和速度表現(xiàn)為電流逐漸減少。
9.什么是電池的容量?
電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下,應(yīng)該放出最低限度的電量。Li-ion規(guī)定電池在常溫、恒流(1C)恒壓(4.2V)控制的充電條件下充電3h,電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量,主要受放電倍率和溫度的影響(故嚴(yán)格來(lái)講,電池容量應(yīng)指明充放電條件)。容量常見(jiàn)單位有:mAh、Ah=1000mAh)。
10.什么是電池內(nèi)阻?
是指電池在工作時(shí),電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大,會(huì)導(dǎo)致電池放電工作電壓降低,放電時(shí)間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。注:一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量電池的內(nèi)阻需用專(zhuān)用內(nèi)阻儀測(cè)量,而不能用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。
11.什么是開(kāi)路電壓?
是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無(wú)電流流過(guò)時(shí),電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。一般情況下,Li-ion充滿(mǎn)電后開(kāi)路電壓為4.1-4.2V左右,放電后開(kāi)壓為3.0V左右,通過(guò)電池的開(kāi)路電壓,可以判斷電池的荷電狀態(tài)。
12.什么是工作電壓?
又稱(chēng)端電壓,是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過(guò)時(shí)電池正負(fù)極之間電勢(shì)差。在電池放電工作狀態(tài)下,當(dāng)電流流過(guò)電池內(nèi)部時(shí),不需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力,故工作電壓總是低于開(kāi)路電池,充電時(shí)則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。
13. 什么是(充放電)倍率?時(shí)率?
是指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值,它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù),通常以字母C表示。如電池的標(biāo)稱(chēng)額定容量為200mAh為1C(1倍率),100mAh則為0.5C,2A(200mAh)為10C.以此類(lèi)推. 時(shí)率又稱(chēng)小時(shí)率,時(shí)指電池以一定的電流放完其額定容量所需要的小時(shí)數(shù).如電池的額定容量為200mAh,以200mAh的電流放完其額定容量需1小時(shí),故稱(chēng)200mAh的電流為1小時(shí)率,以此類(lèi)推.
14、什么是自放電率?
又稱(chēng)荷電保持能力,是指電池在開(kāi)路狀態(tài)下,電池所儲(chǔ)存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。 注:電池100%充電開(kāi)路擱置后,一定程度的自放電正常現(xiàn)象。在GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LI-ion后在20±2℃條件下開(kāi)條件下開(kāi)路擱置28天??稍试S電池有容量損失。
15.電池常見(jiàn)的充電方式有哪幾種:
1.恒流充電
整個(gè)充電過(guò)程個(gè)中充電電流為一定值,這種方法最常見(jiàn)。
2.恒壓充電
充電過(guò)程中充電電源兩端保持一恒定值,電路中的電流隨電池電壓升高而逐漸減小。
3.恒流恒壓充電
電池首先以恒流充電CC,當(dāng)電池電壓升高至一定值時(shí),電壓保持不變CV,電路中電流降至很小,最終趨于0。
第一、二種充電方式常在鎳氫、鎳鎘電池中采用,鋰聚合物鋰電池的充電方式一般采用恒流恒壓充電:電池首先以恒流充電CC,當(dāng)電池電壓升高至一定值時(shí),電壓保持不變CV,電路中電流降至很小,最終趨于0。
由于鋰離子電池能量密度高,因此難以確保電池的安全性。在過(guò)度充電狀態(tài)下,電池溫度上升后能量將過(guò)剩,于是電解液分解而產(chǎn)生氣體,因內(nèi)壓上升而產(chǎn)生自燃或破裂的危險(xiǎn);反之,在過(guò)度放電狀態(tài)下,電解液因分解導(dǎo)致電池特性及耐久性劣化,因而降低可充電次數(shù)。
16.鋰離子蓄電池的工作溫度范圍?
充電: 0- +400C(推薦)
放電: 0- +400C(推薦)
儲(chǔ)存溫度:25±5℃ (推薦)
17.鋰電池保護(hù)電路:
鋰離子電池的保護(hù)電路就是要確保這樣的過(guò)度充電及放電狀態(tài)時(shí)的安全性,并防止特性劣化。鋰離子電池的保護(hù)電路是由保護(hù)IC及兩顆功率MOSFET所構(gòu)成,其中保護(hù)IC監(jiān)視電池電壓,當(dāng)有過(guò)度充電及放電狀態(tài)時(shí)切換到以外掛的功率MOSFET來(lái)保護(hù)電池,保護(hù)IC的功能有過(guò)度充電保護(hù)、過(guò)度放電保護(hù)和過(guò)電流/短路保護(hù)。
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