锂电池串联常识
因为电池在出产过程中,从涂膜开端到成为制品要经过很多道工序。即便经过严厉的检测程序,使每组电源的电压、电阻、容量共同,但运用一段时刻,也会发作这样或那样的差异。好像一位母亲生的双胞胎,刚生下时或许长得如出一辙,做为母亲都很难分辩。但是,在两个孩子不断生长时,就会发作这样或那样的差异锂动力电池也是这样。运用一段时刻发作差异后,选用全体电压操控的办法是难以适用于锂动力电池的,如一个36V的电池堆,必须用10只电池串联。全体的充电操控电压是42V,而放电操控电压是26V。用全体电压操控办法,初始运用阶段因为电池共同性特别好,或许不会呈现什么问题。在运用一段时刻今后电池内阻和电压发作动摇,构成不共同的情况,(不共同是肯定的,共同性是相对的)这种时分依然运用全体电压操控是不能到达其意图的。例如10只电池放电时其间两只电池的电压在2.8V,四只电池的电压是3.2V,四仅仅3.4V,现在的全体电压是32V,咱们让它持续放电一向作业到26V。这样,那两只2.8V的电池就低于2.6V 处于了过放情况。锂电池几回过放就等于作废。反之,用全体电压操控充电的办法进行充电,也会呈现过充的情况。比方用上述10只电池其时的电压情况进行充电。全体电压到达42V时,那两只2.8V的电池处于\”饥饿\”的情况,而敏捷吸收电量,就会超越4.2V,而过充的超越4.2V的电池,不只因为电压过高发作作废,乃至还会发作风险,这便是锂动力电池的特性。
锂离子电池的额外电压为3.6V(有的产品为3.7V)。充满电时的停止充电电压与电池阳极资料有关:阳极资料为石墨的4.2V;阳极资料为焦炭的4.1V。不同阳极资料的内阻也不同,焦炭阳极的内阻略大,其放电曲线也略有不同,如图1所示。一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在运用的大部分是4.2V的,锂离子电池的停止放电电压为2.5V~2.75V(电池厂给出作业电压规模或给出停止放电电压,各参数略有不同)。低于停止放电电压持续放电称为过放,过放对电池会有危害。
便携式电子产品以电池作为电源。跟着便携式产品的迅猛开展,各种电池的用量大增,而且开宣布许多新式电池。除我们较了解的高功能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外,还有近年来开发的锂电池。本文首要介绍有关锂电池的基本常识。这包含它的特性、首要参数、类型的含义、运用规模及运用注意事项等。
锂是一种金属元素,其化学符号为Li(其英文名为lithium),是一种银白色、非常柔软、化学功能生动的金属,在金属中是最轻的。它除了运用于原子能工业外,可制作特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。
锂电池也分红两大类:不行充电的及可充电的两类。不行充电的电池称为一次性电池,它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能复原回化学能(或许复原功能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能贮存起来,在运用时,再将化学能转换成电能,它是可逆的,如电能化学能锂电池的首要特点。
灵活型便携式电子产品要求尺度孝分量轻,但电池的尺度及分量与其它电子元器件比较往往是最大的及最重的。例如,想当年的“大哥大”是适当“粗大、粗笨”,而今日的手机是如此的轻盈。其间电池的改善是起了重要作用的:曩昔是镍镉电池,现在是锂离子电池。
锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位分量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表明。Wh是能量的单位,W是瓦、h是小时;kg是千克(分量单位),L是升(体积单位)。这儿举一个例来阐明:5号镍镉电池的额外电压为1?2V,其容量为800mAh,则其能量为0?96Wh(1?2V×0?8Ah)。相同尺度的5号锂-二氧化锰电池的额外电压为3V,其容量为1200mAh,则其能量为3?6Wh。这两种电池的体积是相同的,则锂-二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的375倍!
一节5号镍镉电池约重23g,而一节5号锂-二氧化锰电池约重18g。一节锂-二氧化锰电池为3V,而两节镍镉电池才2?4V。所以选用锂电池时电池数量少(使便携式电子产品体积减孝分量减轻),而且电池的作业寿数长。
别的,锂电池具有放电电压安稳、作业温度规模宽、自放电率低、贮存寿数长、无回忆效应及无公害等长处。
锂电池的缺陷是价格昂贵,所以现在尚不能遍及运用,首要运用于掌上计算机、PDA、通讯设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。跟着技能的开展、工艺的改善及出产量的添加,锂电池的价格将会不断地下降,运用上也会更遍及。
不行充电的锂电池
不行充电的锂电池有多种,现在常用的有锂-二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。本文仅介绍前两种最常用的。
1、锂-二氧化锰电池(Li?MnO2)
锂-二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极,并选用有机电解液的一次性电池。该电池的首要特点是电池电压高,额外电压为3V(是一般碱性电池的2倍);停止放电电压为2V;比能量大(见上面举的比如);放电电压安稳牢靠;有较好的贮存功能(贮存时刻3年以上)、自放电率低(年自放电率≤2%);作业温度规模-20℃~+60℃。
该电池能够做成不同的外形以满意不同要求,它有长方形、圆柱形及扣子形(扣式)。圆柱形的也有不同的直径及高度尺度。这儿罗列我们较了解的1#(尺度代码D)、2#(尺度代码C)及5#(尺度代码AA)电池的首要参数。
CR表明为圆柱形锂-二氧化锰电池;五位数字中,前两位表明电池的直径,后三位表明带一位小数的高度。例如,CR14505,其直径为14mm,高度为50?5mm(这品种型是通用的)。
这儿要指出的是不同工厂出产的同类型的电池其参数或许有些不同。别的,规范放电电流值是较小的,实践放电电流能够大于规范放电电流,而且接连放电及脉冲放电的答应放电电流也不同,由电池厂供给有关数据。例如,力兴电源公司出产的CR14505给出最大接连放电电流为1000mA,最大脉冲放电电流可达2500mA。
照相机顶用的锂电池多半是锂-二氧化锰电池。这儿将照相机中常用的锂-二氧化锰电池列入表2,供参阅。
扣子式(扣式)电池尺度较小,其直径为12?5~24?5mm,高度为1?6~5?0mm。几种较常用的扣式电池如表3所示。
CR为圆柱形锂-二氧化锰电池,后四位数字中前两位为电池的直径尺度,后两位为带小数点的高度尺度。例如,CR1220的直径为12?5mm(不包含小数点后的数),其高度为2?0mm。这品种型表明办法是世界通用的。
这种扣式电池常用于时钟、计算器、电子记事本、照相机、助听器、电子游戏机、IC卡、备用电源等。
2、锂-亚硫酰氯电池(Li?SOCl2)
锂-亚硫酰氯电池是比能量最高的一种,现在可到达500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的额外电压是3?6V,以中等电流放电时具有极端平整的3?4V放电特性(可在90%容量规模内平整地放电,坚持不大的改变)。电池能够在-40℃~+85℃规模内作业,但在-40℃时的容量约为常温容量的50%。自放电率低(年自放电率≤1%)、贮存寿数长达10年以上。
以1#(尺度代码D)镍镉电池与1#锂-亚硫酰氯电池的比能量作一个比较:1#镍镉电池的额外电压为1?2V,容量为5000mAh;1#锂-亚硫酰氯的额外电压为3?6V,容量为10000mAh,则后者的比能量比前者大6倍!
运用注意事项
上述两种锂电池是一次性电池,不行充电(充电时有风险!);电池正负极之间不行短路;不行以过大电流放电(超越最大放电电流放电);电池运用至停止放电电压时,应从电子产品中及时取出;用完的电池不行揉捏、燃烧及拆开;不行超越规则温度规模运用。
因为锂电池的电压高于一般电池或镍镉电池,运用时不要搞错避免损坏电路。经过了解类型中的CR、ER就能够知道它的品种及额外电压。在购买新电池时,必定要按本来的类型来买,否则会影响电子产品功能。