有關于鋰聚合物電池的基本知識
使用聚合物電池的優勢:
1.安全性能好:外包裝為鋁塑包裝,有別于液態鋰電的金屬外殼,由于采用軟包裝技術,內部質量隱患可立即通過外包裝變形而顯示出來,一旦發生安全隱患,不會爆炸,只會鼓脹;
2.超薄設計:適合各種超薄電器,厚度可做到1mm以下
3.重量輕:聚合物鋰電比同等規格的鋼殼液鋰輕40%,比鋁殼液鋰輕20%;
4.容量大:聚合物比同等規格的鋼殼液態鋰電容量高10-15%,比鋁殼液態鋰電容量高5-10%;由于本身無液體,可在單顆內做成多層組合來達到高電壓,容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。
5.內阻小:目前好的內阻能夠作到35mΩ以下(甚至2-5mΩ),使電池容量能夠得到更大的發揮, 極大的減低了電池的自耗電。相同的容量,在有的設計中, 會因內阻大小不同,使用時間相差20-50%;
6.形狀可定制:可根據客戶的要求靈活定制電池的厚度、形狀,并可做出弧形等特殊形狀;
7.放電特性佳:聚合物鋰電采用膠態電解質,具有更平穩的放電特性和更高的放電平臺;
8.可以大電流放電,目前我們公司生產的鋰聚合物高倍率型,高可以達到50C放電。
鋰聚合物電池(Li-polymer)
電壓:3.7V
使用壽命為:500次(是指大用1C來放電的時候的壽命)(若是大電流放電的話,一般是50-100次)
放電溫度為:-20度~60度
充電溫度為:0度~45度
備注:鋰電的改良型,沒有電池液,而改用聚合物電解質,可以做成各種形狀,比鋰電池穩定。
鎳氫電池(Ni-MH)
電壓:1.2V
使用壽命為:1000次
放電溫度為:-10度~45度
充電溫度為:10度~45度
鎳氫電池: 能量密度大、可快速充放電、循環壽命長以及記憶效應小、無污染、低溫特性好、使用安全、充電次數多、記憶效應小、不含汞鎘等有害金屬
電池的構成:
任何一種電池由四個基本部件組成,四個主要部件是兩個不同材料的電極、電解質、隔膜和外殼。
.循環壽命
循環壽命即電池可經歷的重復充放電的次數。電池壽命和容量成反向關系,一般鎳氫電池的循環壽命可達500次以上。高容量電池的壽命則較短,不過也可達200次以上。循環壽命還與充放條件密切相關,一般充電電流越大(充電速度越快),循環壽命越短。
英文表達:
Lithium polymer batteries: 鋰聚合物電池
Nickel metal hydride batteries :金屬氧化物鎳氫電池/鎳氫電池
Rechargeable batteries :充電電池
Environmental Protection batteries:環保電池
電池的名詞解釋
充電率(C-rate)
C是Capacity的個字母,用來表示電池充放電時電流的大小數值。
例如:充電電池的額定容量為1100mAh時,即表示以1100mAh(1C)放電時間可持續1小時,如以200mA(0.2C)放電時間可持續5小時,充電也可按此對照計算。
終止電壓(Cut-off discharge
voltage)
指電池放電時,電壓下降到電池不宜再繼續放電的低工作電壓值。
根據不同的電池類型及不同的放電條件,對電池的容量和壽命的要求也不同,因此規定的電池放電的終止電壓也不相同。
開路電壓(Open circuit voltage
OCV)
電池不放電時,電池兩極之間的電位差被稱為開路電壓。
電池的開路電壓,會依電池正、負極與電解液的材料而異,如果電池正、負極的材料完全一樣,那么不管電池的體積有多大,幾何結構如何變化,其開路電壓都一樣的。
能量密度(Energy density)
電池的平均單位體積或質量所釋放出的電能。
一般在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.8倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。
放電深度(Depth of discharge DOD)
在電池使用過程中,電池放出的容量占其額定容量的百分比,稱為放電深度。
放電深度的高低和二次電池的充電壽命有很深的關系,當二次電池的放電深度越深,其充電壽命就越短,因此在使用時應盡量避免深度放電。
過放電(Over discharge)
電池若是在放電過程中,超過電池放電的終止電壓值,還繼續放電時就可能會造成電池內壓升高,正、負極活性物質的可逆性遭到損壞,使電池的容量產生明顯減少。
過充電(Over charge)
電池在充電時,在達到充滿狀態后,若還繼續充電,可能導致電池內壓升高、電池變形、漏夜等情況發生,電池的性能也會顯著降低和損壞。
自我放電(Self discharge)
電池不管在有無被使用的狀態下,由于各種原因,都會引起其電量損失的現象。
若是以一個月為單位來計算的話,鋰離子電池自我放電約是1%-2%、鎳氫電池自我放電約3%-5%。
充電循環壽命(Cycle life)
充電電池在反復充放電使用下,電池容量會逐漸下降到初期容量的60%-80%。
記憶效應(Memory effect)
在電池充放電過程中,會在電池極板上產生許多小氣泡,時間一久,這些氣泡會減少電池極板的面積,也間接影響電池的容量。
如何計算充電時間:
充電時間(小時)=充電電池容量(mAh)/充電電流(mA)*1.5的系數
假如你用1600mAh的充電電池,充電器用400mA的電流充電,則充電時間為:1600/400*1.5=6小時(注意:這種方法不適用新購買或長期未使用的充電電池)
? 確定電池組中單電池數:
單體電池數目 = 電池工作總電壓單體電壓 / 電池工作電壓
? 評價電池性能的主要指標:
電池性能一般主要通過以下幾個方面來評價。
( 1 )容量 電池容量是指在一定放電條件下,可以從電池獲得的電量,即電流對時間的積分,一般有 Ah 或 mAh 來表示,它直接影響到電池的大工作電流和工作時間。
( 2 )放電特性和內阻 電池的放電特性是指電池在一定的放電制度下,其工作電壓的平穩性,電壓平臺的高低以及大電流放電性能等,它表示電池帶負載的能力。電池內阻包括歐姆內阻和電化學極化內阻,大電流放電時,內阻對放電特性的影響尤為明顯。
( 3 )工作溫度范圍 有電器的工作環境和使用條件要求電池在特定的溫度范圍內具有良好的性能。
( 4 )貯存性能 電池貯存一段時間后,會因某些因素的影響使性能發生變化,導致電池自放電;電解液泄漏;電池短路等。
( 5 )循環壽命(二次電池) 循環壽命是指二次電池按照一定的制度進行充放電,其性能減到某一程度(例如,容量初始值的 60% )時的循環次數。
關于電池電壓的相關問題:
電池剛充滿電后的電壓稱為開路電壓; 當電池充足電時,極板上的活性物質已達到飽和狀態,再繼續充電,電池的電壓也不會上升,此時的電壓稱為充電終止電壓。 實際測得的電池電壓稱為實際電壓。
常用的電池標稱電壓有: 鋰離子/鋰聚合物(Li-ion/Lipo):3.7V 鋰聚合物電池的充電終止電壓4.25V; 鋰聚合物電池的放電終止電壓3.0V(國際標準)(一般是2.75V)
放電終止電壓是指電池放電時允許的低電壓。如果電壓低于放電終止電壓后電池繼續放電,電池兩端電壓會迅速下降,形成深度放電。這樣,極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復,從而影響電池的壽命。
放電終止電壓和放電率有關。放電電流直接影響放電終止電壓。在規定的放電終止電壓下,放電電流越大,電池的容量越小。
串聯/并聯: 當電池組串聯時,電壓疊加,容量不變;當電池組并聯時,容量疊加,電壓不變。
Lithium Polymer Cautions:
Lithium Polymer Batteries and packs that are abused may cause damage to the pack or the device resulting in personal injury.
1. Do not expose the battery to extreme heat(勿置電池于高溫處)
2. Do not short circuit battery(慎防短路電池)
3. Do not puncture or modify the battery or pack(勿用利器穿透電池或拆卸電池)
4. Do not immerse the battery in water(勿置電池于水中)
5. Never reverse charge the battery(請勿反向充電)
6. Charge only with charger specified by equipment manufacturer(使用相匹配的充電器充電)
7. Operating temperatures for charging are0 Cto45 C(充電適宜溫度于0 C to45 C之間)