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锂电池基础知识

锂电池基础知识

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  • 发布时间:2020-07-17
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【概要描述】锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM (动力电池- -般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。

锂电池基础知识

【概要描述】锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM (动力电池- -般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。

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(一)锂电池的构成
锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM (动力电池- -般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。

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(二)锂电池优缺点
锂电池的优点很多,电压平台高,能量密度大(重量轻、体积小),使用寿命长,环保。
锂电池的缺点就是,价格相对高,温度范围相对窄,有- -定的安全隐患(需加保护系统)。

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(三)锂电池分类
锂电池可以分成两个大类:一次性不可充电电池和二二次充电电池(又称为蓄电池)。

不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。
二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。
1.按外型分: 方形锂电池(如普通手机电池)和圆柱形锂电池(如电动工具的18650) ; 
2. 按外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池;
3.按正极材料分:钴酸锂(LiCoQ)、锰酸锂(LiMn204 、三元锂(LiNi,Co,Mn202) 、磷酸铁锂(LiFeP0) ;
4. 按电解液状态分:锂离子电池(LIB)和聚合物电池(PLB) ;
5. 按用途分:普通电池和动力电池。
6. 按性能特性分:高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。

(四)常用术语解释
1.
容量(Capacity)
指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。我们在高中学物理是知道,电量的公式为Q=I*t,单位为库伦,电池的容量单位规定为Ah .(安时)或mAh (毫安时)。意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1 个小时。以前的NOKIA的老手机的电池(像BL-5C)--般是500mAh,现在的智能手机电池800~1900mAh,电动自行车- -般都是10 20Ah,电动汽车- - 般都是20 ~200Ah等。
2.
充放电倍率(Charge-Rate/Di scharge-Rat日,表示以多大的电流充电、放电,- .般以电池的标称容量的倍数为计算,一般称为几C。像容量1500mAh的电池,规定1C=1500mAh,如果以2C放电也就是以3000mA的电流放电,
0.1C充放电就是以150mA的电流充放电。
3.
电压(0CV: Open Circuit Voltage
电池的电压一般指锂电池的标称电压(也叫额定电压)。普通锂电池的标称电压一般为3.7V,我们也称其电压平台为3.7V。我们说的电压一般指的是电池的开路电压。当电池20^ 80%的容量时,电压集中在3. 7V左右(3.6 ~3.9V左右),容量太高或太低,电.压变化较大。
4.
能量(Energy) /功率(Power)
电池以一定的标准放电,电池所能放出的能量(E),单位为Wh (瓦时)或KWh (千瓦时),另外1KWh=1度电。物理书上有基本概念,E=U*I*t, 也等于电池电压乘以电池的容量。而功率的公式为, P=U*I=E/t,表示单位时间能够释放的能量。单位为W(瓦)或KW(千瓦)。另外1KWh=1度电。物理书上有基本概念,E=U*I*t, 也等于电池电压乘以电池的容量。而功率的公式为,P=U*I=E/t,表示单位时间能够释放的能量。单位为W(瓦)或KW(千瓦)。像容量为1500mAh的电池,标称的电压一般为3.7V,故对应的能量为5. 55Wh。
5.
内阻(Resi stance)
由于充放电时不能等效为-一个理想的电源,有一-定的内阻。内阻是要消耗能量的,当然内阻越小越好。电池内阻单位用毫欧(mQ )。一般电池的内阻由欧姆内阻和极化内阻组成,内阻的大小受电池的材料、制造工艺,还有电
池的结构的影响。

6.

循环寿命(Cycle Life)
电池充电和放电-次就称为--个循环,循环使用寿命是衡量电池寿命性能的一一个重要指标。
 

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