鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:8247次 | 2022年03月15日
鋰離子電池的3c和10c的區(qū)別
假如電池容量1Ah,1C就是1A電流,3C就是3A電流,10C就是10A電流,容量不同就把倍率乘上!
普通鈷酸鋰電池3C放電已經(jīng)有點(diǎn)偏高了,10C基本上只有鐵鋰電池能放,所以能10C放電的價(jià)格也會(huì)高很多,而且能量密度肯定也會(huì)低一些!
鋰電池是:
鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料,使用非水電解質(zhì)溶液的一次電池,與可充電電池鋰離子電池跟鋰離子聚合物電池是不一樣的。
鋰電池的發(fā)明者是愛迪生。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
所以,鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。隨著二十世紀(jì)末微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對(duì)電源提出了很高的要求。
鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。
鋰電池與普通電池的區(qū)別
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛迪生。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。比普通電池更環(huán)保,更方便。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鋰離子電池的基本知識(shí)便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,各種電池的用量大增,并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外,還有近年來(lái)開發(fā)的鋰電池。這里主要介紹有關(guān)鋰電池的基本知識(shí)。這包括它的特性、主要參數(shù)、型號(hào)的意義、應(yīng)用范圍及使用注意事項(xiàng)等。鋰是一種金屬元素,其化學(xué)符號(hào)為L(zhǎng)i(其英文名為lithium),是一種銀白色、十分柔軟、化學(xué)性能活潑的金屬,在金屬中是最輕的。它除了應(yīng)用于原子能工業(yè)外,可制造特種合金、特種玻璃(電視機(jī)上用的熒光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽(yáng)極。
鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類。
不可充電的電池稱為一次性電池,它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化為電能,不能將電能還原回化學(xué)能(或者還原性能極差)。
而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),在使用時(shí),再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,它是可逆的。
鋰電池的最大特點(diǎn)是比能量高。
什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來(lái)表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時(shí);kg是千克(重量單位),L是升(體積單位)。
這里舉一個(gè)例來(lái)說明:5號(hào)鎳鎘電池的額定電壓為1.2V,其容量為800mAh,則其能量為0.96Wh(12V×08Ah)。同樣尺寸的5號(hào)鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3V,其容量為1200mAh,則其能量為3.6Wh。這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的3.75倍!一節(jié)5號(hào)鎳鎘電池約重23g,而一節(jié)5號(hào)鋰-二氧化錳電池約重18g。一節(jié)鋰-二氧化錳電池為3V,而兩節(jié)鎳鎘電池才2.4V。所以采用鋰電池時(shí)電池?cái)?shù)量少(使便攜式電子產(chǎn)品體積減小、重量減輕),并且電池的工作壽命長(zhǎng)。
另外鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)及無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。鋰電池的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,所以目前尚不能普遍應(yīng)用,主要應(yīng)用于掌上計(jì)算機(jī)、PDA、通信設(shè)備、照相機(jī)、衛(wèi)星、、、儀器等。隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)及生產(chǎn)量的增加,鋰電池的價(jià)格將會(huì)不斷地下降,應(yīng)用上也會(huì)更普遍。不可充電的鋰電池不可充電的鋰電池有多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。本文僅介紹最常用的。
1鋰-二氧化錳電池(LiMnO2)鋰-二氧化錳電池是一種以鋰為陽(yáng)極、以二氧化錳為陰極,并采用有機(jī)電解液的一次性電池。該電池的主要特點(diǎn)是電池電壓高,額定電壓為3V(是一般堿性電池的2倍);終止放電電壓為2V;比能量大(見上面舉的例子);放電電壓穩(wěn)定可靠;有較好的儲(chǔ)存性能(儲(chǔ)存時(shí)間3年以上)、自放電率低(年自放電率≤2%);工作溫度范圍-20℃~+60℃。
該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求,它有長(zhǎng)方形、圓柱形及紐扣形(扣式)。圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸??沙潆婁囯x子電池可充電鋰離子電池是目前手機(jī)中應(yīng)用最廣泛的電池,但它較為“嬌氣”,在使用中不可過充、過放(會(huì)損壞電池或使之報(bào)廢)。因此,在電池上有保護(hù)元器件或保護(hù)電路以防止昂貴的電池?fù)p壞。鋰離子電池充電要求很高,要保證終止電壓精度在1%之內(nèi),目前各大半導(dǎo)體器件廠已開發(fā)出多種鋰離子電池充電的IC,以保證安全、可靠、快速地充電?,F(xiàn)在手機(jī)已十分普遍,手機(jī)中一部分是鎳氫電池,但靈巧型的手機(jī)則是鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對(duì)延長(zhǎng)電池壽命是十分重要的。鋰離子電池是目前應(yīng)用最為廣泛的鋰電池,它根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的要求可以做成扁平長(zhǎng)方形、圓柱形、長(zhǎng)方形及扣式,并且有由幾個(gè)電池串聯(lián)在一起組成的電池組。
鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產(chǎn)品為3.7V)。充滿電時(shí)的終止充電電壓與電池陽(yáng)極材料有關(guān):陽(yáng)極材料為石墨的4.2V;陽(yáng)極材料為焦炭的4.1V。不同陽(yáng)極材料的內(nèi)阻也不同,焦炭陽(yáng)極的內(nèi)阻略大,其放電曲線也略有差別。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。現(xiàn)在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V~2.75V(電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓,各參數(shù)略有不同)。低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱為過放,過放對(duì)電池會(huì)有損害。鋰離子電池不適合用作大電流放電,過大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間(內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)。因此電池生產(chǎn)工廠給出最大放電電流,在使用中應(yīng)小于最大放電電流。鋰離子電池對(duì)溫度有一定要求,工廠給出了充電溫度范圍、放電溫度范圍及保存溫度范圍。
鋰離子電池對(duì)充電的要求是很高的,它要求精密的充電電路以保證充電的安全。終止充電電壓精度允差為額定值的±1%(例如:充4.2V的鋰離子電池,其允差為±0.042V),過壓充電會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議,并要求有限流電路以免發(fā)生過流(過熱)。一般常用的充電率為0.25C~1C(C是電池的容量,如C=800mAh,1C充電率即充電電流為800mA)。在大電流充電時(shí)往往要檢測(cè)電池溫度,以防止過熱損壞電池或產(chǎn)生爆炸。
鋰離子電池充電分為兩個(gè)階段:先恒流充電,到接近終止電壓時(shí)改為恒壓充電,其充電特性如圖2所示。這是一種800mAh容量的電池,其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA(充電率為1C)恒流充電,開始時(shí)電池電壓以較大的斜率升壓,當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí),改成4.2V恒壓充電,電流漸降,電壓變化不大,到充電電流降為1/10C(約80mA)時(shí),認(rèn)為接近充滿,可以終止充電(有的充電器到1/10C后啟動(dòng)定時(shí)器,過一定時(shí)間后結(jié)束充電)。鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時(shí),會(huì)造成電池的損壞或降低使用壽命。
應(yīng)用注意事項(xiàng):鋰離子電池應(yīng)用注意事項(xiàng)除與上述不可充電的鋰電池相同外,在充電方面還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.鋰離子電池有4.1V及4.2V終止充電的不同品種,因此在充電時(shí)注意的是4.1V的電池不能用4.2V的充電器充電,否則會(huì)有過充的危險(xiǎn)(4.1V與4.2V的充電器用的充電器IC是不同的!)。2.對(duì)電池充電時(shí),其環(huán)境溫度不能超過產(chǎn)品特性表中所列的溫度范圍。3.不能反向充電。4.不能用充鎳鎘電池的充電器(充三節(jié)鎳鎘電池的)來(lái)充鋰離子電池(雖然額定電壓一樣,都是3.6V),但充電方式不同,容易造成過充。
在放電方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.鋰離子電池放電電流不能超過產(chǎn)品特性表中給出最大放電電流。放電電流較大時(shí),會(huì)產(chǎn)生較高的溫度(損耗能量),減少放電時(shí)間,若電池中無(wú)保護(hù)元件會(huì)產(chǎn)生過熱而損壞電池。2.不同溫度下放電曲線是不同的??梢钥闯觯诓煌臏囟认?,其放電電壓及放電時(shí)間也不同。在-20℃放電時(shí)情況最差。
在貯存方面:1.電池若長(zhǎng)期貯存,要保持在50%放電態(tài)。2.電池應(yīng)保存在低溫、干燥壞境中。3.要遠(yuǎn)離熱源,也不要置于陽(yáng)光直射的地方。形象的工作原理比喻:現(xiàn)在將鋰離子電池原理和充放電機(jī)理,用生活中常見的泡沫現(xiàn)象來(lái)比喻。
鋰離子電池如同一堆肥皂泡沫,泡內(nèi)儲(chǔ)存的就是電能。當(dāng)充電時(shí),汽泡會(huì)隨著充電時(shí)間加長(zhǎng)而不斷增大,當(dāng)超過其極限值時(shí)汽泡就會(huì)破裂,此時(shí)即損壞了鋰電晶型,造成永久性損壞。當(dāng)過度放電則會(huì)造成汽泡塌陷、消失,這樣下次充電時(shí)汽泡也充不起來(lái),而造成鋰電失效。如何控制汽泡不充爆和汽泡不過度塌陷?就必須要用保護(hù)電路加以嚴(yán)格控制。當(dāng)然,優(yōu)質(zhì)的電芯和精確的控制電路可大大地延長(zhǎng)電池的使用壽命。站長(zhǎng)最喜歡用的就是鋰離子電池,鋰電池自放電小,容量大,性能優(yōu)越。