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电池知识

三元锂电池使用得当到底能使用多少年啊?锂电池电压和电量有什么关系

来源:未知    2019-04-10 11:34    点击量:

按照目前三元锂电池的技术水平,如果使用得当,在电动汽车上起码可以使用5年以上了。如果使用不当,则2-3年锂电池寿命就衰减完了。

 

  所谓使用得当与否,主要是看是否能够遵守浅充浅放的原则,不要过度使用。

 

  简介:

 

  三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池,锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯,在笔记本电池领域广泛使用。

 

  三元聚合物锂电池参数:

 

  标称容量:1250mAh

 

  标准放电持续电流:0.2C

 

  最大放电持续电流:1C

 

  放电:-10~60℃

 

  产品尺寸:MAX9.5*35*52mm

 

  成品内阻:≤150mΩ

 

  引线型号:国标线UL1007/24#,线长55mm

 

  保护参数:过充保护电压/每串4.325±0.025V

 

  过放保护电压2.5±0.05V

 

  过流值:2~6A或3-8A

 

  三元聚合物锂电池性能:

 

  在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,在使用范围方面有所限制,但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。

 

  三元聚合物锂电池地位:

 

  全球5大电芯品牌SANYO,PANASONIC,SONY,LG,SAMSUNG已推出三元材料的电芯,相当部分的笔记型电池线都用三元材料的电芯替换了之前的钴酸锂电芯,SANYO,SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造,目前国内外小型的高倍率动力电池大部分使用三元正极材料。

 

  三元锂电池概况

 

  由于构成锂电池的电解质材料各有不同,锂离子电池也被划分为三元锂电池和液态锂离子电池两种。三元锂离子电池与液态锂离子电池的正负极材料相同,电池工作原理相似,而其中的电解质互不相同。三元锂电池轻质、储能能力强、放电性能好并且可以造成各种形状,并且寿命较长。三元锂电池的电解质为固态电解质,相对于液态锂离子电池的液态电解质,三元锂电池可以造成各种形状从而改善电池的比容量。

 锂离子电池有一个对电量计量很有用的特性,就是在放电的时候,电池电压随电量的流逝会逐渐降低,并且有相当大的斜率。这就提供给我们另外一种近似的电量计量途径。取电池电压的方法。就好像测量水箱里面的水面高度可以大概估计剩余的水量这个道理一样。但是实际上锂电池的电压比水箱里面的平静的水面高度测量要复杂的多。用电压来估计电池的剩余容量有以下几个不稳定性:同一个电池,在同等剩余容量的情况下,电压值因放电电流的大小而变化。放电电流越大,电压越低。在没有电流的情况下,电压最高;环境温度对电池电压的影响,温度越低,同等容量电池电压越低;循环对电池放电平台的影响,随着循环的进行,锂离子电池的放电平台趋于恶化。放电平台降低。所以相同电压所代表的容量也相应变化了;不同厂家,不同容量的锂离子电池,其放电的平台略有差异。

 

  不同类型的电极材料的锂离子电池,放电平台有较大差异。钴锂电池和锰锂电池的放电平台就完全不同。以上这些都会造成电压的波动和电压的差异,使电池的容量显示变的不稳定,一台手机上用电压计量电池容量时,因为手机不可能一直处于小电流的待机状态。暂时的大电流的损耗,比如开背光,放铃声,特别是通过,都会造成电池电压很快降低。此时手机显示的容量要降低得比实际容量降低更多。而当大电流撤掉以后,电池的电压会回升。这就会造成手机容量显示反而上升这种不合理的现象。

 

  电池的电压在放电过程中一直在降低,比如电池3.6v,19ah,19ah的容量不是放到0v,而是2.几或3.几时,放电容量是19ah,如果放到0v,容量会比19多一点点,过放的话,会损伤电池的寿命。

 

  设计优秀的话,仪表的截止电压和电池的电压基本相同,当电压到达某个数值时比如3V,电池就放完了,或者说接近放完了,仪表也就就到了最低的工作电压,如果说仪表的最低工作电压比较高,比如低于3.6v就不能工作,那么就存在电池还有电,仪表就不能工作的情况,这种情况下,应该提高外部供电电压

 

  要计算的不同材料、不同形状的电池不一样!例钴酸锂

 

  充电电压3.7V3.8V3.85V3.9V3.95V

 

  带电量7.8%28.0%53.0%59.1%67.6%

 

  一般来讲,锂电池的充放电电压越高的话,它的容量也就越大。不同材料的锂电池的充放电电压是不同的。最低的是磷酸铁锂

 

  1.同一个电池,在同等剩余容量的情况下,电压值因放电电流的大小而变化。

 

  放电电流越大,电压越低。在没有电流的情况下,电压最高。

 

  2.环境温度对电池电压的影响,温度越低,同等容量电池电压越低。

 

  3.循环对电池放电平台的影响,

 

  随着循环的进行,锂离子电池的放电平台趋于恶化。放电平台降低。所以相同电压所代表的容量也相应变化了。

 

  4.不同厂家,不同容量的锂离子电池,其放电的平台略有差异。

 

  5.不同类型的电极材料的锂离子电池,放电平台有较大差异。钴锂和锰锂的放电平台就完全不同。

 

  以上这些都会造成电压的波动和电压的差异,使电池的容量显示变的不稳定

 

  一台手机上用电压计量电池容量时,因为手机不可能一直处于小电流的待机状态。暂时的大电流的损耗,比如开背光,放铃声,特别是通过,都会造成电池电压很快降低。此时手机显示的容量要降低得比实际容量降低更多。而当大电流撤掉以后,电池的电压会回升。这就会造成手机容量显示反而上升这种不合理的现象。

 

  电池电压对电池容量的表格:

 

  说了这么多,下面给出一个标准的电压对电池剩余容量的表格(左侧)以及大电流恒流放电是电池电压对容量的表格(右侧)

 

  100%----4.20V100%----4.20V

 

  90%-----4.06V90%-----3.97V

 

  80%-----3.98V80%-----3.87V

 

  70%-----3.92V70%-----3.79V▲

 

  60%-----3.87V60%-----3.73V

 

  50%-----3.82V50%-----3.68V

 

  40%-----3.79V▲40%-----3.65V

 

  30%-----3.77V30%-----3.62V

 

  20%-----3.74V20%-----3.58V

 

  10%-----3.68V10%-----3.51V

 

  5%------3.45V5%------3.42V

 

  0%------3.00V0%------3.00V