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电池知识

为何要针对性的选择所消费的电池呢?怎样选用有助于设备需求的电池能源?

来源:宝鄂实业    2019-06-28 22:09    点击量:

我们生活中最常用的电池有两种:碱性电池和可充电电池,碱性电池是不可充电电池而充电电池包括镍氢电池和锂离子电池,为了满足工作需求我们在选用电池时必须要考量电池的综合指标,也就是电池的使用寿命。

  对于电池的指标考量看似一个简单的规格形式,其实不然它涉及到很多方面,如电源效率、系统电源管理、系统负载等,除了特殊的重要性之外,这些特性之间的相互影响力还会增强或减弱最终用户体验,为了避免不需要频繁地更换电池及频繁地给电池充电,所以必须要关注电池,针对产品的设计过程做更多的了解,这样一来对用户只对使用设备做单一的工作,不必全注于两者之间,为客户带来良好的体现。

 

  在选择电池时,首先从电池的化学性质着手,电池和系统之间的相互制约是设计中常常被忽视的问题,保证电池的容量与系统的需求相吻合非常关,对不可充电的碱性电池而言,设计中误区是:只关注工作效率,而忽视了静态电流和休眠电流状态下的电流损耗,即使从电池消耗数十μA的电流也会导致电池的频繁更换,在近几年的发展下设计中用软开关替代了机械开关,电池和系统之间成了相互性关联,这与以前相比却更加普遍,对于功耗较低的应用,碱性电池将是一个很好的选择。

  针对可充电电池而言,常用镍氢电池或锂离子电池,主要是当负载对于碱性电池而言过大时所选用的充电电池,NiMH电池成本比锂离子电池低, NiMH电池适于完全充满和完全放电的过程,电池能量耗尽时即从设备上移出电池,然后由外部充电器给电池充电。这种应用在数码相机中比较普遍,而锂电池是相对偶尔消耗电量设备所需求,主要有几个优势,除了重量密度外,对于短时间的充-放电没有限制,这样一来简化了产品使用。

  为何要针对性的选择所消费的电池,因为常用的电池,碱性电池、镍氢电池和锂离子电池,它们之间是不可互换的,绝大多数产品都有一个最佳选择方案,所以都是依据所使用的设备需求要供所所需要的电池。

  注意事项:拆了之后有可能着火,甚至爆炸。并且聚合物的电解质遇到空气里水分会生成剧毒的氢氟酸(HF)。

  1、锂离子电池和锂聚合物电池可以在电池的包装标注上区别,锂离子电池通常标注有Li-ion字样,锂聚合物电池通常标注有Li-Polymer字样,如下图。同时由于锂聚合物电池的电解质为胶状,较无电解液泄露问题,因此大多为铝塑软包装。

  2、锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,由爱迪生发明。电池运用的反应方程式为:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。在以前,因为锂金属的化学性质非常活泼,对加工、保存、使用,对环境要求非常高,所以锂电池长期没有得到应用。

  锂电池通常分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。

  3、锂聚合物电池(Li-polymer,又称高分子锂电池):相对以前的电池,来说、能量高、小型化、轻量化,是一种化学性质的电池。在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合一些产品的需要,制作成不同形状与容量的电池。该类电池,理论上的最小厚度可达0.5mm。
 锂电池过放保护,当锂电池电快要用完时,电压到一个要求的zui低值,保护板也会关闭,不能在放电了,产品因此会自动关机,形成的一种过放保护作用。过充保护,在给产品充电时,电压达到锂电池zui高电压(4.2V)时,保护板就会自动断电关闭,显示充满不在继续充电了。形成的一种过冲保护作用。短路保护,当锂电池不小心短路时,保护板会在几毫秒内自动关闭,不会在通电,这时就是正负极碰到一块也没事,形成的一种短路保护不会引起爆炸事件发生。过电流保护,当锂电池放电时,保护板会有一个zui大的限制电流,不同产品是不一样的,当放电超过这个电流保护板也会自动关闭。

 

  锂电池可以安全、长效地使用,主要依赖于锂电池组保护板的保护机制,对于锂电池组规模庞大,串并联复杂的锂电池组会使用功能更加丰富的BMS锂电池管理系统,不管是锂电池组保护版还是锂电池管理系统,其作用都是为了保锂电池,防止个体锂电池出现过充过放,延长锂电池组整体寿命,提升锂电池寿命的zui有效方法。

  锂电池放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止zui低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,zui低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间(小时)=电池容量/放电电流。锂电池放电电流(mA)不应超过电池容量的3倍。(如1000mAH电池,则放电电流应严格控制在3A以内)否则会使电池损坏。目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护板。只要控制好外部的充放电电流即可。

 

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