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电池知识

电压高的电池是好电池,电压低的电池是坏电池?

来源:宝鄂实业    2019-05-10 13:44    点击量:

一块万用表就可搞定,你的电池被虚标了吗?

先看一下铅酸电池——容量和电压的关系
普通12V20ah铅酸电池,一般指的2h(2小时)放电率,意思是满电可10A放电2小时。如果5A放电的话,20ah电池的放电时间会超过4小时,电池容量也就超过20ah了(5A放电时一般20ah电池容量可达到24ah),可见放电电流越小放电时间越长。
现在我们先来看3支健康状况不同的12V20ah电池的放电电压与放电时间的曲线:

 

 

绿色线是一个健康电池的放电曲线;
黄色线是一个容量下降了20%的不健康电池的放电曲线;
红色线是一个容量下降了70%的很不健康电池的放电曲线。

从电池的放电曲线我们可以总结出12V电池的以下放电特征:
1.电池充满电的空载电压约在13.4V左右;
2.电池负载放电时,电压立即从13.4V的空载电压下降至12.7V左右;
3.从12.7V~11.7V的1V之间,占了电池总容量的85%,而11.7~10.5V之间只占15%;
4.电压与容量的关系不是正比例关系,而是下抛物线关系;
5.到10.5V,电压基本是直线下降,电池没有容量了,不能再放电;
6.在放电初期,不同健康状况的电池,电压几乎相同;
7.在放电末期,不同健康状况的电池,电压不同,健康状况越差的电池,电压下降越快。

所以,以下说法是不科学的,甚至是错误的:
每节电池的电压都几乎相同,电池应该是好的
电压高的电池是好电池,电压低的电池是坏电池
再说电池的负载电压
都知道电池负载(一般情况是骑行)中电压会下降,这其实是电阻在串联电路中的分压情况(物理课本上有)。

铅酸电池有内阻,铅酸电池的内阻会变化:温度(这里一般指天气)不同电池内阻不同,剩余容量不同内阻不同。
跟25摄氏度时相比,天气越冷电池内阻越大。
电池满电后使用,负载(骑行时)时电压会迅速降低至12.7V以下,负载时电压11.7V-12.7V电池的内阻相对稳定,负载降压根据放电电流大小而变化,比如:单节电池放电,5A负载时降压0.6V,20A负载时降压0.9V。电池负载电压低于11.7V直至负载电压10.5欠压这个过程,电池的内阻将持续增大,内阻增大负载降压也将增加,比如空载11.7V的电池,20A负载时降压达到1.2V。
1、充满电后开始骑行,负载电压从11.7×n-12.7*n占电池容量的85%,负载(骑行)时电压表显示低于11.7×n就表示电池电量不足了。

2、普通电压表精确值1V,电压表显示50V有可能是49.5-5.4中的一个数值。利用5A负载(低车速)和10A负载(较高车速)可人为矫正电压,从电池电压可判断电池剩余容量。
例如:48V20ah电池500W电机的车,20码速度(此时5A左右负载降压2.4V)时电压表显示50V,33码速度(此时10A负载降压2.8V)电压表显示49V,此时单节电压12.3-12.4说明电池已用25.5%-34%。有兴趣的朋友可以自己在行驶中试着推算自己电池的剩余容量。
很多用户在使用电动车过程怀疑自己的电池容量出现了问题,所以,川办就讲一个用万用表快速检查电池健康状况的方法:
在你的电动车没电骑不动时,拔掉控制器刹车断电信号线,捏住后刹把、转动转把(作用是给电池加负载),测量每支电池电压,哪个电压下降最快,哪个电池健康状况最差,电压差异越大,电池健康状况就越差。

锂电池电芯组装成组的过程称为PACK,可以是单只电池,也可以是串并联的电池模组等。当下新国标大背景下,锂电池需求量越来越大,很多铅酸电池企业也纷纷推出锂电产品;其实锂电池PACK工艺不难,掌握这一技术自己可组装电池,而不再仅仅充当厂家“电池搬运工”的角色,利润和售后不再受制于人;掌握一门技术,有“锂”走遍天下。

 

PACK组成

 

PACK包括电池组、汇流排、软连接、保护板、外包装、输出(包括连接器),青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK

PACK成品

 

 

PACK的特点

 

①电池组PACK要求电池具有高度的一致性(容量、内阻、电压、放电曲线、寿命)。

②电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。

③在限定的条件下使用(包括充电、放电电流,充电方式,温度等)

④锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高,必须加以保护,对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。

⑤电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

 

 

PACK的方法

 

①串并组成:电池由单体电池通过并串联而成。并联增加容量,电压不变,串联后电压倍增,容量不变,如3.6V/10Ah电池由单只N18650/2Ah通过5并组成。先并后串:并联由于内阻的差异、散热不均等都会影响并联后电池循环寿命。但单个电池失效自动退出,除了容量降低,不影响并联后使用,并联工艺较严格。并联中某个单位电池短路时,造成并联电路电流非常大,通常加熔断保护技术避免。先串后并:根据整组电池容量先进行串联,如整组容量1/3,最后进行并联,降低了大容量电池组故障概率。

 

②电芯要求:根据自己设计要求选取对应电芯,并联及串联的电池要求种类一致、型号一致,容量、内阻、电压值差异不大于2%。一般情况下,电池通过并联串联组合后,容量损失2%—5%,电池数量越多,容量损失越多。不管是软包装电池还是圆柱电池,都需要多串组合,如果一致性差,影响电池容量,一组中容量最低 的电池决定整组电池的容量。要求大电流放电性能。电机起步电流是正常工作电流的3 倍,大电流放电才能提高电机动力性能。要求电池散热良好。电池数量较多,电池箱内部的电池温升 不容易散出来,造成各电池间温度不均匀,放电特性不一,长 久造成电池性能下降。生产工艺水平高。电池要能承受颠簸路面的振动冲击。对生产工艺尤其是点焊工艺要求高。焊接完毕后进行测试以防虚焊、脱焊。

 

③PACK的工艺:电池的PACK通过二种方式实现,一是通过激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接,这是常用的焊接方法,优点是可靠性较好,但不易更换。二是通过弹性金属片接触,优点是不需焊接,电池更换容易,缺点是可能导致接触不良。