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高压锂离子电池组的四种充电方式

高压锂离子电池组的四种充电方式
高压锂离子电池组的四种充电方式

高压锂离子电池组的四种充电方式

高压锂离子电池组的四种充电方式

摘要:本文介绍了高电压锂离子电池组的四种充电方法,并进行了优缺点的比较。

锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是一种理想电源。在实际使用中,为了获得更高的放电电压, 一般将至少两只单体锂离子电池串联组成锂离子电池组使用。目前,锂离子电池组已经广泛应用于笔记本电脑、电动自行车和备用电源等多种领域。

因此如何在充电时将锂离子电池组使用好显得尤为关键,现将锂离子电池组常用的几种充电方法以及本人认为的最适合的充电方法试述如下:

1 普通的串联充电

目前锂离子电池组的充电一般都采用串联充电,这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂离子电池之间在容量、内阻、 衰减特性、自放电等性能方面的差异,在对锂离子电池组串联充电时,电池组中容量最小的那只单体锂离子电池将最先充满电,而此时,其他电池还没有充满电,如 果继续串联充电,则已充满电的单体锂离子电池就可能会被过充电。

而锂离子电池过充电会严重损害电池的性能,甚至可能会导致爆炸造成人员伤害,因此,为了防止出现单体锂离子电池过充电,锂离子电池组使用时一般 配有电池管理系统(Battery Management System,简称BMS),通过电池管理系统对每一只单体锂离子电池进行过充电等保护。串联充电时,如果有一只单体锂离子电池的电压达到过充保护电压, 电池管理系统会将整个串联充电电路切断,停止充电,以防止这只单体电池被过充电,而这样会造成其他锂离子电池无法充满电。

经过多年的发展,磷酸铁锂动力电池由于具有较高的安全性、很好的循环性能等优势,已经基本能满足电动车特别是纯电动轿车的要求,工艺上也基本具 备了大规模生产的条件。然而,磷酸铁锂电池的性能与其他锂离子电池存在着一定的差异,特别是其电压特征与锰酸锂电池、钴酸锂电池等不同。以下是磷酸铁锂与 锰酸锂两种锂离子电池的充电曲线与锂离子脱嵌对应关系的比较:

图1 锰酸锂电池锂离子脱嵌与充电曲线对应关系

图2 磷酸铁锂电池锂离子脱嵌与充电曲线对应关系

从上图的曲线不难看出,磷酸铁锂电池在快充满电时,锂离子几乎完全从正极脱嵌到负极,电池端电压会快速上升,出现充电曲线的上翘现象,这样会导 致电池很容易达到过充电保护电压。因此磷酸铁锂电池组中某些电池充不满电的现象相对锰酸锂电池组而言会更为明显。

另外,虽然有些电池管理系统带有均衡功能,但由于从成本、散热、可靠性等多方面考虑,电池管理系统的均衡电流一般远小于串联充电的电流,因此均 衡效果不是很明显,也会出现某些单体电池充不满电的情况,这对于需要大电流充电的锂离子电池组,例如电动汽车用的锂离子电池组而言则更为明显。

例如,将100只放电容量都为100Ah的锂离子电池串联起来组成电池组,但如果成组前其中99只单体锂离子电池荷电80Ah,另外1只单体锂 离子电池荷电100Ah,将此电池组进行串联充电时,其中荷电100Ah的那只单体锂离子电池会先充满电,从而达到过充保护电压,为了防止这只单体锂离子 电池被过充电,电池管理系统会将整个串联充电电路切断,也就使得其他99只电池无法充满电,从而整个电池组放电容量也就只有80Ah。

一般电池厂家出厂时测试容量时是将单体电池先恒流充电再恒压充电,然后恒流放电从而测出放电容量。一般放电容量约等于恒流充电容量加上恒压充电 容量。而实际电池组串联充电过程中对单体电池而言一般没有恒压充电过程,所以恒压充电容量就会没有,电池组容量就会小于单体电池容量。而一般充电电流越 小,恒压充电容量比例越小,电池组损失容量越小,因此又发展出了电池管理系统和充电机协调配合串联充电的模式。

2 电池管理系统和充电机协调配合串联充电

电池管理系统是对电池的性能和状态了解最为全面的设备,所以将电池管理系统和充电机之间建立联系,就能使充电机实时地了解电池的信息,从而更有 效地解决电池的充电时产生一些的问题,其原理图如下。

图3 动力锂电池系统集成方案

图4 锂离子蓄电池系统基础体系

图5 BMS和充电机协调配合串联充电示意简图

电池管理系统和充电机协调配合充电模式的原理为:电池管理系统通过对电池的当前状态(如温度、单体电池电压、电池工作电流、一致性以及温升等) 进行监控,并利用这些参数对当前电池的最大允许充电电流进行估算;充电过程中,通过通信线将电池管理系统和充电机联系起来,实现数据的共享。电池管理系统 将总电压、最高单体电池电压、最高温度、温升、最大允许充电电压、最高允许单体电池电压以及最大允许充电电流等参数实时地传送到充电机,充电机就能根据电 池管理系统提供的信息改变自己的充电策略和输出电流。

当电池管理系统提供的最大允许充电电流比充电机设计的电流容量高时,充电机按照设计的最大输出电流充电;当电池的电压、温度超限时,电池管理系 统能实时检测到并及时通知充电机改变电流输出;当充电电流大于最大允许充电电流时,充电机开始跟随最大允许充电电流,这样就有效地防止了电池过充电,达到 延长电池寿命的目的。充电过程中一旦出现故障,电池管理系统可以将最大允许充电电流设为0,迫使充电机停机,避免发生事故,保

障充电的安全。

在该充电模式下,既完善了电池管理系统的管理和控制功能,又能使充电机根据电池的状态,实时地改变输出电流,达到防止电池组中所有电池发生过充 电以及优化充电的目的,电池组的实际放电容量也要大于普通的串联充电方法,但是这种方法还是解决不了电池组中某些电池充不满电的问题,特别是当电池组串数 多、电池一致性差、充电电流较大时。

3 并联充电

为了解决电池组中某些单体电池过充和充不满电的问题,又发展出了并联充 电的办法,其原理图如下。

图6 并联充电示意简图

但是并联充电方法需要采用多个低电压、大电流的充电电源为每一只单体电池充电,存在充电电源成本高、可靠性低、充电效率低、连接线径粗等缺陷, 因此目前没有大范围使用这种充电方法。

4 串联大电流充电加小电流并联充电

由于上述三种充电方法都存在一定的问题,本人发展出一种最适合高电压电池组,特别是电动汽车电池组的充电方法,即采用电池管理系统和充电机协调 配合串联大电流充电加恒压限流的并联小电流充电的模式,原理图见下。

图7 电池管理系统和充电机协调配合串联充电加并联充电示意简图

此充电方法有如下特点:

(1)由于此系统的BMS具有防止过充电的功能,从而保证电池不会出现过充电的问题。当然如果BMS不能与并联充电电源进行通信和控制,由于并 联充电电源的恒压值一般与锂离子电池组中单体锂离子电池充满电时的电压值相同,所以也不会出现过充电的问题。

(2)由于可以进行并联充电所以不需要可靠性低,成本相对较高的均衡电路,并且充电效果要好于只带均衡电路的串联充电方法,并且其维护管理也简 便易行。

(3)由于串联充电的最大电流远大于并联充电的电流(一般5倍以上),从而可以保证在较短的时间充进去较高的容量,从而发挥出串联充电的最大效 果。

(4)充电时串联充电与并联充电的顺序以及并联充电电源的数量可以灵活掌握,可以同时进行充电;可以串联充电结束后再进行并联充电;也可以用一 个并联充电电源根据电池组中电压的情况给电压最低的电池进行轮流充电。

(5)随着技术的发展,并联充电电源可以为非接触性充电电源(无线充电电源)或太阳能电池电源,从而使并联充电变得简单。

(6)当锂离子电池组中单体锂离子电池数目较多时,可以将锂离子电池组分成数个锂离子电池组模块,对每个锂离子电池组模块采用BMS和充电机协 调配合串联大电流充电与恒压限流的并联小电流充电相结合的方式进行充电。

其主要目的是减少电池组中串联电池数量较多时,单体电池之间一致性相对更差,从而导致BMS和充电机协调配合的充电方法的充电效果差的缺点,以 便发挥出BMS和充电机协调配合充电模式的最大效果。

这种方法特别适合高电压电池组是由可快速更换的低电压(例如48V)电池模块系统组成的电池系统,这样就可以在电池更换站或充电站进行并联充电 或修复(一般的用户平时充电时可以不用并联充电),并由专人根据实际情况进行分选和重新配组。

总之,这种采用电池管理系统和充电机协调配合串联大电流充电加恒压限流的并联小电流充电的充电方法可有效解决锂离子电池组串联充电易出现的过充 电、充不满电等问题,且可避免并联充电的充电电源成本高、可靠性低、充电效率低、连接线径粗等问题,是目前最适合高电压电池组,特别是电动汽车电池组的充 电方法。

了解一下锂电池充电IC的选择方案

随着手持设备业务的不断发展,对电池充电器的要求也不断增加。要为完成这项工作而选择正确的集成电路 (IC),我们必须权衡几个因素。在开始设计以前,我们必须考虑诸如解决方案尺寸、USB标准、充电速率和成本等因素。必须将这些因素按照重要程度依次排列,然后选择相应的充电器IC。本文中,我们将介绍不同的充电拓扑结构,并研究电池充电器IC的一些特性。此外,我们还将探讨一个应用和现有的解决方案。 锂离子电池充电周期 锂离子电池要求专门的充电周期,以实现安全充电并最大化电池使用时间。电池充电分两个阶段:恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV)。电池位于完全充满电压以下时,电流经过稳压进入电池。在CC模式下,电流经过稳压达到两个值之一。如果电池电压非常低,则充电电流降低至预充电电平,以适应电池并防止电池损坏。该阈值因电池化学属性而不同,一般取决于电池制造厂商。一旦电池电压升至预充电阈值以上,充电便升至快速充电电流电平。典型电池的最大建议快速充电电流为1C(C=1 小时内耗尽电池所需的电流),但该电流也取决地电池制造厂商。典型充电电流为~0.8C,目的是最大化电池使用时间。对电池充电时,电压上升。一旦电池电压升至稳压电压(一般为4.2V),充电电流逐渐减少,同时对电池电压进行稳压以防止过充电。在这种模式下,电池充电时电流逐渐减少,同时电池阻抗降低。如果电流降至预定电平(一般为快速充电电流的10%),则终止充电。我们一般不对电池浮充电,因为这样会缩短电池使用寿命。图1 以图形方式说明了典型的充电周期。 线性解决方案与开关模式解决方案对比 将适配器电压转降为电池电压并控制不同充电阶段的拓扑结构有两种:线性稳压器和电感开关。这两种拓扑结构在体积、效率、解决方案成本和电磁干扰(EMI) 辐射方面各有优缺点。我们下面介绍这两种拓扑结构的各种优点和一些折中方法。 一般来说,电感开关是获得最高效率的最佳选择。利用电阻器等检测组件,在输出端检测充电电流。充电器在CC 模式下时,电流反馈电路控制占空比。电池电压检测反馈电路控制CV 模式下的占空比。根据特性集的不同,可能会出现其他一些控制环路。我们将在后面详细讨论这些环路。电感开关电路要求开关组件、整流器、电感和输入及输出电容器。就许多应用而言,通过选择一种将开关

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA 以内时,应停止充电。 充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。 2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,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最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放

锂电池的正确充电方法

锂电池的正确充电方法 随意充电对锂离子电池没有任何坏处,而经常把电放光才是对电池的损害。下面是调研到锂电池充电方法的一些观点供大家参考: 1. 锂电池无论用不用,”保质期”为3年,三年后衰减很快。还有一个就是full charge cycle,大约400-500次后衰减很快。就是看你先用到3年还是先充到次数。如何为新电池充电:在使用锂电池中应注意的是,电池放置一段时间后则进入休眠状态,此时容量低于正常值,使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活,只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池,恢复正常容量。 2. 锂电池除了怕低电量,还怕的一点就是过热,尤其是充电的时候。如果你的套套散热很差,充电时发热,最好在充电时把套拿下。锂电池(或iphone)长期不用的保存方法是充电至40%后放冰箱里,但切记不要冷冻。 3 . 不要总等到电耗光再充电,这会加快它的损耗。锂电池处于低电量时损耗比较大,长期处于40%-60%电量可以使它最长寿,但是对于经常使用的设备,这是不可能的,不过你可以让它总处于100%,也就是经常充电,冲完了不拔。它不会过充,而且这时使用的是电源的电,电池不会浪费charge cycle,所以有利于延长寿命。你只需每月满充满放一次,这是为了校准电池标尺。当出现电池电量过低提示时,应该尽量及时开始充电。 4. 充电时可以使用,有人说充电时使用会导致充电慢,是不是电池在一边放电一边充电啊?其实不是,手机里有两个电路,一个给电池充电,一个直接通过ac给机器供电。充电慢是因为一部分电流供机器使用了,所以充电的电流就小了,usb充电时尤其明显,因为其电流本身很小。不过值得注意的是,小电流慢充电反而是锂电池喜欢的充电方式,这样产生的热量小,更有利于它的寿命。另外,不要在充电时玩游戏或者其他大负荷使用!原因不是耗电大,而是同2,会产生大的热量,从而减少电池寿命。一般上上网,发发信息没问题,长时间握在手里打电话也不好,建议用耳机。 5. 充完电后接在电源上使用不会对电池造成任何伤害,因为它是通过电源直接供电的,这样减少了充电次数反而还有利于延长电池寿命。很多人会反驳说,我的笔记本一直插电源,结果一年后电池就完蛋了。笔记本跟手机不同,这种情况往往是由于热量导致的,散热不好的笔记本,电池寿命下降很快,即使你不用它。如果你总是接着电源玩游戏,可能会因为电源供电产生热量高而导致手机过热,这样也不好,总之只要不过热,就不会有问题,你完全可以在出门之前一直插着电源。 6. 总是在电池高于90%但低于100%时接电源充电也不好,即总是“topping off”。thinkpad的笔记本有个机制,可以让电池在90%以上时不充电。如果iphone 也有一个充电开关就好了,我们就可以放心的长期使用外电了。电池在80%-20%时连续充电到满都是完全没有问题的。 7. 通宵充电完全没有坏处,因为你没有在用它,它不会产生热量。不过iphone待机做的非常好,我越狱后装了很多系统软件的3gs一晚上待机只消耗1%-2%,所以不插电也不会有太多电池损耗;但充电器插一晚上倒是会热点。 警惕所谓的:“涓流充电” 1. 电量在20%左右的时候即可开始充电,不要故意强制把电池的电放完。

锂电池的正确使用方法

锂电池的正确使用方法 锂离子电池的使用我们分三点来谈: 1、如何为新电池充电 在使用锂电池中应注意的是,电池放置一段时间后则进入休眠状态,此时容量低于正常值,使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活,只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池,恢复正常容量。由于锂电池本身的特性,决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中,是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此,从我自己的实践来看,从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。对于锂电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法,可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常,手机说明书上介绍的充电方法,就是适合该手机的标准充电方法。此外,锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。此外在对某些手机上,充电超过一定的时间后,如果不去取下充电器,这时系统不仅不停止充电,还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的,但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时,长充电需要很长的时间,往往需要在夜间进行,而以我国电网的情况看,许多地方夜间的电压都比较高,而且波动较大。前面已经说过,锂电池是很娇贵的,它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多,于是这又带来附加的危险。此外,不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。 2、正常使用中应该何时开始充电 在我们的论坛上,经常可以见到这种说法,因为充放电的次数是有限的,所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下: 循环寿命(10%DOD):>1000次 循环寿命(100%DOD):>200次 其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些,但前面网友的那个说法要做一些修正:在正常情况下,你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电,但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个白天的时候,就应该及时开始充电,当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候,即使在电池尚有很多余电时,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命,也就是“0.x”次而已,而且往往这个x会很小。电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把手机电池的电量用完,最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法,目的是避免记忆效应发生,不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现

锂电池充电常见误区与安全使用方法

锂电池充电常见误区与安全使用方法 很长一段时间里,手机爆炸的新闻不绝于耳。关于手机充电的说法众说纷纭,一些充电误区经常弄得人们一头雾水。那么,如何才能正确充电,既保证安全,又能延长电池的使用寿命呢? 常见误区 1、新电池需要几次完全充放电来激活? 不同电池产品需要不同方法来充电,一定要按产品说明使用。早期的镍镉电池和镍氢电池需要类似的“激活”。这些电池会产生“记忆效应”,在不完全放电的状态下充电,易使电池过度充电,时间长了会让使用者觉得电很快就用完了。 正解:现在的手机和笔记本电脑上所用的电池,大都是锂离子电池。它的初始化过程已在制造时完成,因此开始使用时不需要激活。 2、减少充电次数能延长电池寿命? 一般锂离子电池的寿命可达到几百次充放电循环,这里的充放电循环指将电量用光后再充满的过程,而不是插上充电器再拔掉就算1次。锂电池没有记忆效应,可以随时充电,为了减少充电次数而刻意将电池用光后再充满,并不能延长电池寿命,反而对电池的寿命有负面影响。 正解:其实,锂电池充电讲究“少吃多餐”,频繁的浅度充放电更有助于延长其的寿命。 3、过度充电会引起电池爆炸? 有传言说手机充电时接电话会引起爆炸。专家表示,这种说法是站不住脚的,如果真的存在这种危险,产品就会设置充电时不接入电话的程序了。 正解:锂电池一般会有安全保护电路及多种安全装置,保证在过度充放电和短路时自动切断电池的电路。因此,除非有质量问题,否则电池不会因为长时间插着充电而发生爆炸。 但是,充满电后不拔掉电源,会让电池一直保持满电状态,而且会加快电池容量的损失速度。另外,从安全角度考虑,充电时电池上面不要覆盖任何东西,也不要放在床上,以免发生火灾。

航模锂电池的正确使用方法

航模锂电池的正确使用 方法 The manuscript was revised on the evening of 2021

航模锂电池的正确使用方法 有些新手认为,锂电池品牌越好,甚至价格越高,它就越好使用的时间越久.但是往往不是这样,即使再好的锂电池,都会出现过放的现象,下面介绍锂电池过放的原因: 航模锂电池使用方法是最关键的.现在笔者用不知牌的130元的1800mah 12c,非常满意. 电调是根据电池电压大小的百分比来自动断电提醒保护电池的. 例如设置了65%,一块的电池到了 x 65%=电调就会断电警告.但是大家不要忘记,这是以满电量为100%的情况下计算的.如果中途关过接收机(例如调试),那么恶运就来临了,中途关机,假设电压剩下10v,那么,再开的时候,电调的保护电压就降到10 x 65%=了.越低越惨…这个情况后果非常严重,就是电池过放.虽然电池电压下降厉害从动力也可以判断,或者早已经无法飞行,但是依然十分危险,一不小心就会过放. 因此,从开机到飞行结束,这块电池不能停电,否则应该充满再重新飞行.这在亚托的电调说明书里也有提到. 至于带电调试,可以设置油门hold以策安全。 如何正确使用航模锂电池? 请注意,不管是锂电还是镍氢的,并不是指电池充满电的时的电压。对于锂电来说,充满以后电压一般达到,相信大多数人手里都有手机电池万能充,你可以看看,一般上面标示输出电压都是。而镍氢充满电可以达到左右。除了电压,然后就是容量和放电率。电池的容量以mah(毫安时)为单位, 放电率以C为单位。于C数,简单的说。1C针对不同容量电池是不一样的。1C是指电池用1C放电可 以持续工作1小时。例:1500mah容量的电池持续工作1小时,那么平均电流是1500ma,即,即是这个电池的1C.如果上面标称10C.么这个电池最大的放电流是*10=15A。即是说这个电池在15A使用下 就是安全的。再如1000mah容里的1C就是1000ma,即1A.。如果上面标称15C.那么最大放电流是 1A*15=15A,这个电池最大放电流也是15A.但是,上面那个电池以15A工作,是10C放电,理论上最大电流工作使用60/10=6分钟。而1000mah以15A工作,是15C放电,理论以这个电流工作可以使用 60/15=4分钟。所以相对而言,1500mah,10C的电池要使用久点。所以买电池光看C数是不行的。C 数小的放电电池有可能比C数大的放电还要大。这个跟容量相关。 遥控航模锂电池的全称为锂聚合物电池,一般简称为锂电或锂电池。本文以遥控航模锂电池为例 子说明如何正确地使用锂电。通常,的遥控航模锂电池都由3片锂电芯串联而成(3S1P),即每片电芯的电压为。模型、手机、摄像机等的锂电上标示的电压称为标示电压,是从平均工作电压获得。单片 锂电芯的实际电压为~,锂电上标的电容量是放电至所获得的电量。遥控航模锂电池必须保持在~这个 电压范围内使用。如遥控航模锂电池电压低于则属于过度放电,锂电会膨胀,内部的化学液体会结 晶,这些结晶有可能会刺穿内部结构层造成短路,甚至会让锂电电压变为零。遥控航模锂电池电压高 于属于过度充电,内部化学反应过于激烈,锂电会鼓气膨胀,若继续充电会膨胀、燃烧。无论是过放 还是过充均会对遥控航模锂电池产生很大的伤害。 1、充电

高压锂离子电池组的四种充电方式

高压锂离子电池组的四种充电方式 高压锂离子电池组的四种充电方式 摘要:本文介绍了高电压锂离子电池组的四种充电方法,并进行了优缺点的比较。 锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是一种理想电源。在实际使用中,为了获得更高的放电电压, 一般将至少两只单体锂离子电池串联组成锂离子电池组使用。目前,锂离子电池组已经广泛应用于笔记本电脑、电动自行车和备用电源等多种领域。 因此如何在充电时将锂离子电池组使用好显得尤为关键,现将锂离子电池组常用的几种充电方法以及本人认为的最适合的充电方法试述如下: 1 普通的串联充电 目前锂离子电池组的充电一般都采用串联充电,这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂离子电池之间在容量、内阻、 衰减特性、自放电等性能方面的差异,在对锂离子电池组串联充电时,电池组中容量最小的那只单体锂离子电池将最先充满电,而此时,其他电池还没有充满电,如 果继续串联充电,则已充满电的单体锂离子电池就可能会被过充电。 而锂离子电池过充电会严重损害电池的性能,甚至可能会导致爆炸造成人员伤害,因此,为了防止出现单体锂离子电池过充电,锂离子电池组使用时一般 配有电池管理系统(Battery Management System,简称BMS),通过电池管理系统对每一只单体锂离子电池进行过充电等保护。串联充电时,如果有一只单体锂离子电池的电压达到过充保护电压, 电池管理系统会将整个串联充电电路切断,停止充电,以防止这只单体电池被过充电,而这样会造成其他锂离子电池无法充满电。 经过多年的发展,磷酸铁锂动力电池由于具有较高的安全性、很好的循环性能等优势,已经基本能满足电动车特别是纯电动轿车的要求,工艺上也基本具 备了大规模生产的条件。然而,磷酸铁锂电池的性能与其他锂离子电池存在着一定的差异,特别是其电压特征与锰酸锂电池、钴酸锂电池等不同。以下是磷酸铁锂与 锰酸锂两种锂离子电池的充电曲线与锂离子脱嵌对应关系的比较:

锂电池充电器标准

锂电池充电器测试标准 目录 1范围----------------------------------------------------------------------------3 2参考标准-----------------------------------------------------------------------3 3技术要求-----------------------------------------------------------------------------------3 3.1使用环境-----------------------------------------------------------------------------------3 3.2外观要求-----------------------------------------------------------------------------------3 3.3供电方式-----------------------------------------------------------------------------------3 3.4充电方式-----------------------------------------------------------------------------------4 3.5绝缘强度 -----------------------------------------------------------------------------------4 3.6温升----------------------------------------------------------------------------------------.4 3.7保护功能 ----------------------------------------------------------------------------------.4 3.8指示功能

锂电池充电器标准.

锂电池充电器测试标准

目录 1范围 ----------------------------------------------------------------------------3 2参考标准-----------------------------------------------------------------------3 3技术要求-----------------------------------------------------------------------------------3 3.1使用环境-----------------------------------------------------------------------------------3 3.2外观要求-----------------------------------------------------------------------------------3 3.3供电方式-----------------------------------------------------------------------------------3 3.4充电方式-----------------------------------------------------------------------------------4 3.5绝缘强度-----------------------------------------------------------------------------------4 3.6温升----------------------------------------------------------------------------------------.4 3.7保护功能----------------------------------------------------------------------------------.4 3.8指示功能----------------------------------------------------------------------------------.4 3.9输出电压峰-峰值------------------------------------------------------------------------5 3.10输出电流峰-峰值-----------------------------------------------------------------------5 3.11防反充功能------------------------------------------------------------------------------5 3.12启动、断开电流脉冲限制------------------------------------------------------------5 4试验方法-----------------------------------------------------------------------5 4.1试验环境-----------------------------------------------------------------------------------5 4.2测量仪表要求-----------------------------------------------------------------------------5 4.2.1电压表要求------------------------------------------------------------------------------5 4.2.2电流表要求------------------------------------------------------------------------------5 4.2.3温度仪表要求---------------------------------------------------------------------------5 4.3外观检查-----------------------------------------------------------------------------------5 4.4充电方式,充电电压试验--------------------------------------------------------------6 4.5充电电流试验-----------------------------------------------------------------------------6 4.6绝缘强度试验-----------------------------------------------------------------------------6 4.7短路,反接保护试验,指示性能-----------------------------------------------------6

锂离子电池的过充电和过放电产生的问题讲课稿

针对锂离子电池过充电、过放电问题 过充电:锂离子电池过充时,电池电压随极化增大而迅速上升,会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解,产生大量气体,放出大量的热,使电池温度和内压急剧增加,存在爆炸、燃烧等隐患。 过放电:电池放完内部储存的电量,电压达到一定值后,继续放电就会造成过放电,电池过放电可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大。一般而言,过放电会使电池内压升高,正负极活性物质可逆性受到破坏,电解液分解,负极锂沉积,电阻增大,即使充电也只能部分恢复,容量也会有明显衰减。 解决措施: 1、改变正极材料:目前钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟 的体系,但是充满电后,仍旧有大量的锂离子留在正极,当过充时,残留在正极的锂离子将会涌向负极,在负极上形成枝晶(使其晶面的半高宽变大,导致某一方向的晶粒尺寸变小,晶体结构的改变导致碳材料出现裂纹,进而破坏负极表面的 SEI 膜并促进 SEI 膜的修复,SEI 膜的过度生长消耗活性锂,因此造成了电池的不可逆容量衰减。如图1所示)这是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果。甚至在正常充放电过程中,也有可能会有的产生多余的锂离子游离到负极形成枝晶(由于石墨的嵌脱锂电位较低,接近锂的还原电位,因此在某些条件下负极容易出现锂沉积,锂沉积会消耗活性锂,产生不可逆容量损失)。因此寻求高能量密度、高安全、环保和价格便宜的电极材料是动力电池发展的关键。目前国家选择的安全正极材料有锰酸锂、磷酸铁锂等。 分子结构上面可以保证在满电状态,正极的锂离子已经完(锰酸锂LiMnO 4 全嵌入到负极炭孔中,从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远远低于钻酸锂,分解温度超过钴酸锂10O℃,即使由于外力发生内部短路、外部短路、过充电时,也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸

锂离子电池充电原理详细解析

锂离子电池充电原理详细解析.txt48微笑,是春天里的一丝新绿,是骄阳下的饿一抹浓荫,是初秋的一缕清风,是严冬的一堆篝火。微笑着去面对吧,你会感到人生是那样温馨。本文由605760805贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 锂离子电池原理 所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。锂离子电池的内部结构如下图所示: 电池由正极锂化合物、中间的电解质膜及负极碳组成。◎当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。一般采用嵌锂过渡金属氧化物做正极,如 LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。◎做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括 SnO、SnO2、锡复合氧化物 SnBxPyOz 等。◎电解质采用 LiPF6 的乙烯碳酸脂(EC)丙烯碳酸脂、(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的高分子材料。◎隔膜采用聚烯微多孔膜如 PE、PP 或它们复合膜,采用 PP/PE/PP 三层隔膜优点是熔点较低,具有较高的抗穿刺强度,起到了过热保险作用。◎外壳采用钢或铝材料,具有防爆的功能。锂离子电池的额定电压为 3.6V。电池充满时的电压(称为终止充电电压)一般为 4.2V;锂离子电池终止放电电压为 2.5V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到 2.5V 后还继续使用,则称为过放电,对电池有损害。 锂电池充电原理:锂电池充电原理: 锂离子电池充电原理图: 其中:Iconst:恒流充电电流; Ipre:预充电电流; Ifull:充满判断电流; Vconst:恒压充电电压; Vmin:预充结束电压及短路判断电压图一锂离子电池比较骄贵。如果不满足其充电及使用要求,很容易出现爆炸,寿命下降的现象。因为锂离子电池对温度、过压过流及过放电很敏感,所以所有的电池内部均集成了热敏电阻(监控充电温度)及防过压过流过放电保护电路。图一为标准锂离子电池充电原理曲线,锂离子电池的充电过程分三个阶段:预充电阶段;恒流充电阶段;恒压充电阶段。预充电阶段是在电池电压低于 3V 时,电池不能承受大电流的充电。这时有必要以小电流对电池进行浮充;当电池电压达到 3V 时,电池可以承受大电流的充电了。这时应以恒定的大电流充电。以使锂离子快速均匀转移,这个电流值越大,对电池的充满及寿命越有利;当电池电压达到 4.2V 时,达到了电池承受电压的极限。这时应以 4.2V 的电压恒压充电。这时充电电流逐渐降低。当充电电流小于30mA 时,电池即充满了。这时要停止充电。否则,电池因过充而降低寿命。恒压充电阶段要求电压控制精度为 1%,即电压要控制在 4.158V~4.242V 之间。 依国家标准,锂离子电池要能在 1C 的充电电流下,可以循环充放电 500 次以上。依一般的电池使用三天一充。这样电池的寿命应在 4 年。但用户在使用电池的时候往往发现,原装电池在使用 1 年,甚到半年左右的时间就报废了,这是因为劣质万能充惹得祸。下面将以万能充的充电原理及内部拆解分析一下为什么会对锂电池有损害:图二图二为现在市场上的万能充的充电原理图。由图看出,万能充是简单的恒压充电方式。这种充电方式对锂电池是有损害的。 1.当没电的电池插在万能充上时,充电器即以最大的电流为电池充电。如果在锂离子电池最虚弱的低压时就以大电流冲击,将会损害电池的寿命。 2.这种万能充没有温度控制功能。而且,万能充内部电路直接由 220V 转化为 5V 的直流,其转换效率低下,电路本身产生大量的热量,附加在了电池上。无形中造成了电池内部温度过高。电池的温度过高会对电池内部的化学转化造成不可逆转的影响。

锂电池正确充电方法

友情提示:电池完全放电会严重影响电池的使用寿命,我们强烈建议您选购第2块电池更换使用! 目前我国市场上的手机所使用的电池已经从镍氢镍镉电池向锂电池完成了过渡,但大部分人使用锂电池的方法还停留在使用镍氢镍镉电池的旧的错误的方法上。本文详细说明了目前使用最广泛的电池锂电池的正确使用方法,对使用误区的人数进行了抽样统计,重点说明的手机锂电池前三次充电正确方法。 引言 锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于民用。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。 我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。具有工作电压高比能量大循环寿命长自放电率低无记忆效应等优点。 目前锂电池公认的基本原理是所谓的“摇椅理论”。锂电池的冲放电不是通过传统的方式实现电子的转移,儿时通过锂离子在层壮物质的晶体中的出入,发生能量变化。在正常冲放电情况下,锂离子的出入一般只引起层间距的变化,而不会引起晶体结构的破坏,因此从冲放电反映来讲,锂离子电池是一种理想的可逆电池。在冲放电时锂离子在电池正负极往返出入,正像摇椅一样在正负极间摇来摇去,故有人将锂离子电池形象称为摇椅电池。 锂电池日常使用过程中的误区。对于锂电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。这种“前三次充电要

充12小时以上”的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法,可以说一开始就是误传。经过抽样调查,可以看出有相当一部分人混淆了两种电池的充电方法。 锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。 通常,手机说明书上介绍的充电方法,就是适合该手机的标准充电方法。 此外,锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。 关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下: 循环寿命 (10%DOD):>1000次 循环寿命 (100%DOD):>200次 其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然 如果折合到实际充电的相对总容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些。但是锂电池的寿命主要体现在充放电周期上,这个周期是一个绝对概念,上次使用了30%电力,充

高电压锂离子电池组的充电方法

2010年02月01日作者:林道勇来源:《化学与物理电源系统》第15期编辑:李远芳 图7 电池管理系统和充电机协调配合串联充电加并联充电示意简图 此充电方法有如下特点: (1)由于此系统的BMS具有防止过充电的功能,从而保证电池不会出现过充电的问题。当然如果BMS不能与并联充电电源进行通信和控制,由于并联充电电源的恒压值一般与锂离子电池组中单体锂离子电池充满电时的电压值相同,所以也不会出现过充电的问题。 (2)由于可以进行并联充电所以不需要可靠性低,成本相对较高的均衡电路,并且充电效果要好于只带均衡电路的串联充电方法,并且其维护管理也简便易行。 (3)由于串联充电的最大电流远大于并联充电的电流(一般5倍以上),从而可以保证在较短的时间充进去较高的容量,从而发挥出串联充电的最大效果。 (4)充电时串联充电与并联充电的顺序以及并联充电电源的数量可以灵活掌握,可以同时进行充电;可以串联充电结束后再进行并联充电;也可以用一个并联充电电源根据电池组中电压的情况给电压最低的电池进行轮流充电。 (5)随着技术的发展,并联充电电源可以为非接触性充电电源(无线充电电源)或太阳能电池电源,从而使并联充电变得简单。 (6)当锂离子电池组中单体锂离子电池数目较多时,可以将锂离子电池组分成数个锂离子电池组模块,对每个锂离子电池组模块采用BMS和充电机协调配合串联大电流充电与恒压限流的并联小电流充电相结合的方式进行充电。 其主要目的是减少电池组中串联电池数量较多时,单体电池之间一致性相对更差,从而导致BMS和充电机协调配合的充电方法的充电效果差的缺点,以便发挥出BMS和充电机协调配合充电模式的最大效果。 这种方法特别适合高电压电池组是由可快速更换的低电压(例如48V)电池模块系统组成的电池系统,这样就可以在电池更换站或充电站进行并联充电或修复(一般的用户平时充电时可以不用并联充电),并由专人根据实际情况进行分选和重新配组。

锂电池过充电_过放_短路保护电路详解

该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。 二次锂电池的优势是什么? 1. 高的能量密度 2. 高的工作电压 3. 无记忆效应 4. 循环寿命长 5. 无污染 6. 重量轻 7. 自放电小 锂聚合物电池具有哪些优点? 1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。 2. 可制成薄型电池:以 3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。 3. 电池可设计成多种形状 4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右 5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍 IEC规定锂电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至3.0V/支后 1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环) 反复循环500次后容量应在初容量的60%以上 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准). 电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少? 自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD 常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。 与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。 什么是电池的内阻怎样测量? 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电 电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电 压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 什么是电池的内压电池正常内压一般为多少? 电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高: 如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高. 什么是内压测试? 锂电池内压测试为:(UL标准) 模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓. 具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为 (20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. 环境温度对电池性能有何影响? 在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电

锂离子电池的正确使用方法

锂离子电池的正确使用方法 目前大家在市面上买到的便携电子产品,比如手机、MP3、相机等,绝大多数使用的都是可充锂离子电池,那么如何正确的使用锂离子电池呢~ 正确的充放电直接关系到锂离子电池的使用寿命和性能,在查了一些文献后,我总结了一下锂离子电池的正确使用方法供大家参考。 一、锂离子电池的定义 我们通常所说的“锂电池”,严格意义上来说,应该称为锂离子(Li-ion)电池。锂(Li)电池和锂离子(Liion)电池是两种不同的电池。最早出现的锂电池在使用时比较危险,经常会有在充电时出现燃烧、爆裂的情况出现。这是因为锂是比较活跃的金属元素,使用时不太安全。而锂离子电池(Li-ion)加入了能抑制锂元素活跃的成份,它是锂电池的替代产品,它的阳极采用锂的活性化合物组成,通常为钴酸锂(LiCoO2),负极则是吸藏锂离子的特殊分子结构的碳。充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列在呈片状结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,当然也就不会出现燃烧、爆炸等危险。从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电也随之被淘汰了。区分锂电池和锂离子电池的方法相当简单:从电池的标识上就能识别,锂电的标识为Li,而锂离子电池为Li-ion。 二、电池的记忆效应 电池记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向。这一现象最早出现在镍镉电池中,如果不放尽电量,电池会随使用次数的增加而呈现出电量愈来愈少的状态,所以要每次用尽电池再充电。后来的镍氢电池,其实已经没有明显的记忆效应,但是仍然需要经常的彻底充放电来保持其正常的蓄电量,因此,某些镍氢电池的充电器提供了放电后再进行充电的功能。锂电池则基本上没有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 三、锂离子电池的激活 锂离子电池是不需要采用超常时间充电来激活的。如果从锂离子电池的工作原理和锂离子电池的性能特征来看,这一说法无疑是正确的。锂离子电池在出厂以前本身要经过恒压充电,然后放电,如此几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是激活过程,这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。 但是存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间是难以确定的,有时可能是很短的,仅一两个月,但也有可能是很长的,长达半年一年。如果是很长的时间,那么电池电极材料就会钝化,故尔,锂离子电池在首次使用时进行激活还是有必要的。所以,厂家一般也建议:对初次使用的锂离子电池最好进行1~3 次完全充放电过程(这里的完全放电不可理解为过度放电),以便消除电极材料的钝化,达到最大容量。之后,电池就可以即用即充,只有在长时间不用后才需要再次进行完全充放电,使之恢复活力。 需要了解的是:锂离子电池不允许过度充电和过度放电(过度放电的意思是:比如你用的手机,你直接把电池用过自动关机,然后再强行开机,再自动关机,使电池彻底没电),这将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏。此外,充电时若产生过高的温度,也将会引发锂离子电池的损害,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。大多数锂离子电池配套的充电器通常具有充放电的控制电路,当充电完成时,电路会自动断开,指示灯会自动熄灭,以保护锂离子电池。这样,你在给锂离子电池充电时,忘记了及时拔下充电器的电源插头,一点也不用担心电池会过充和过热。这个时候插不插上电源其实已经没有区别了。但是,如果你的充电器没有自动断开的保护电路,那么,你的电池一旦充电完成时,应该及时拔下电源插头,以避免锂离子电池因过充而损坏。 四、锂离子电池的使用寿命 有一点需要告诉大家:锂离子电池的使用寿命不同于镍镉电池和镍氢电池的寿命是以充电的次数来计算,锂离子电池的使用寿命体现在充放电周期上,这个周期指的是一次完整的充放电过程。锂离子电池的使用寿命在出厂时就已经确定了,同一个品牌和批号的产品,他们的使用寿命,也就是充放电的周期数是一样的。举一个简单的例子来说,如果你上次使用了电池40%的电力,将电池充满电,下次又使用了60%的电力,又充满电,这样两次的充放电使用恰恰刚好是一个完整的充电周期,而不是两个,所以,无论你是喜欢把锂离子电池用完了再充电,还是喜欢随用随充,均无伤大雅。(这里的用完不是完全用完) 锂离子电池的保养的建议: ①其实不必刻意使锂离子电池每一次都是在电力用尽后再充,外出前可以将电池充满电,备上一块备用电池不失为一个理想的选择。 ②一段时间可以进行一次保护电路控制下的深充放以修正电池的电量。 ③切记不要使锂离子电池过度充电。如果你的充电器没有自动断电功能,那么就必须在充电完成后及时拔下电源插头。否则,不仅有可能会损坏电池,而且会有可能因为电池的电压过高而烧坏数码照相机,特别是袖珍数码照相机。 ④锂离子电池长期不用时,应充入一定的电量以防电池在存贮中自放电过量导致过度放电的损坏。同时,应存放在阴凉的地方以减弱其自身内部钝化反应的速度。 ⑤最后一条是:实际上,锂离子电池在使用中没有太多要顾及的方面,换句话说,就是顾及也没有太大的作用。一个电池能使用多少次,也许差别更多的来自电池

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