下一篇: 没有了
本页面提供了在APM:Copter上使用锂电池的基本资料。
充电安全十分重要!
锂聚合物电池知识
电压和电芯数量
你应该买什么样的电池?
如今,锂电池是大多数模型首选的大容量电源。其具有放电效率高、容重比大(容量/重量)。但是,正确的使用和充电并不是一件简单的事情。用锂电池给飞行器供电,在飞行前,要考虑很多事情。没有什么比安全更重要。原始来源。
充电安全十分重要!
千万不要用给镍镉或镍氢充电的方法来充锂电池。他们需要的是专业锂电池充电器。电芯数量相同时,一般可为锂离子电池充电的任何充电器,也可以给锂聚合物电池充电。谨记!不要把镍镉或镍氢充电器和锂电池充电器混用。这是很危险的。电池充电时就安全隐患来说是最危险情况之一。充电时要格外小心。选择正确的充电电压或电芯数量。否则,可能会导致电池爆炸起火。由于锂电池造成的火灾数不胜数。所以一定要遵循正确的充电方法!
锂电池(锂聚合物电池)的充电/使用,务必遵循:
1.仅使用经认证的锂电池充电器。使用专用充电器。两种电池充电方式一样。一些旧手机充电器充电电压低了0.1v(4.1VS4.2),不会对电池造成损害。但是,禁止使用廉价锂充电器和通用的手机充电器给锂电池充电。
2.记住,确保充电器设置正确的电芯数量。开始充电最初的几分钟要一直观察充电器,确保显示屏上电芯数量一直显示不变。如果不知道怎么做,那就用你会用的充电器或干脆不要充电。
3.Taps的使用。给一个新的锂电池组充电之前,逐个检查电芯的电压。然后充放十次后,再检查电压。尽管电芯个数相同,每个电芯不平衡,也可能导致爆炸,所以这个过程是很必要的。如果每个电芯之间的电压差超过0.1伏,就分别用4.2伏充电,这样就平衡了。如果每次放电后电池都不平衡,必须更换坏的电池。Taps兼容大多数新的锂电池组。Taps可以给一个电芯充电,检查单个电芯的电压。请使用适当的转接器连接Taps。不要尝试用电压表测量Taps的电压。可能会减少电芯的寿命。一次不要给多个电芯充电。除非你的充电器与地绝缘,否则电池就会短路。查看Tap的充电引脚配置。
4.切勿充电时,无人看守。这是房屋和汽车被烧最重要的原因。
5.放在阻燃材料上充电,当着火时可以避免其物体燃烧,减少损失。在通风防火的保险箱、耐热的盘子等下面放沙子,壁炉、植物盆,都是不错的选择。
6.除特殊电池外,充电请勿超过1C。曾经,我家里着火就是因为违反了这条规则。现在高效放电电池,充电超过1C也是安全的,然而到目前为止,所有电池这样充电都会缩短电池寿命。买三个电池组同时充电比一个电池组充电快三倍。这在将来可能会改变,但2005年冬季1C仍是推荐的充电速率。
7.请勿刺破的电芯。如果电池膨胀,特别是充电的时候膨胀,尽快将其放置在远离火源的地方。把电池放安全的地方至少2小时。让电池缓慢放电。正确放电,可以用手电筒灯泡,电灯泡电压要高于电池电压(电压较高是可以的,较低的电压则不行),然后固定好即可。等到灯完全熄灭,电池就可以丢了。
8.如果锂电池发生碰撞,可能导致锂电池坏掉,如内部短路。然而,从外面看不出来。如果你以任何方式小心撞击锂电池,就小心从飞机上卸下电池组,至少观察20分钟。之前就有人,把撞坏的电池直接丢车里,结果把车直接给烧没了。
在通风良好的地方给电池充电。如果电池破裂或漏出危险气体,电池内的材料将从电池漏出来。
在充电或飞行的地方准备一桶沙子。这是一个有效的灭火方法。可以说是便宜好用充电必备的 。
8.锂电池有喜热的特性,但也不能太热。在冬季时,尽可能远离冷的地方。飞行期间,把电池放车里或放在工装裤里等……同时也不要太热。在使用后最好低于71度。这样能延长电池寿命。用手持红外温度计测温是个不错的选择,在万能到淘宝上100多块钱就能买到。
锂聚合物电池知识
许多电子设备使用锂聚合物电池。手机、便携式计算机、PDA、助听器,数不胜数。大部分锂电池不是专门为航模设计的,还有其他的用途。和锂离子电池很像,额定电压3.6伏,但不同的是不是硬金属外壳包裹,而是柔性材料包裹着化学物质。&一般&锂电池是薄的矩形形状,顶部有两个金属压片,一个是正极,一个是负极。我们之所以使用锂电池,是因为它比镍镉或镍氢电池轻很多,这样飞行器就可以飞更久,更好。
电压和电芯数量
锂聚合物(LiPols)电池充电放电性能不同于镍镉(NiCad)或镍氢(NiMH)电池 。每个电芯电压4.2伏时,锂电池完全充满。每个电芯电压3.0伏时,锂电池完全放电。不要超出这个范围,这一点非常重要,超过这个限制就会对电池造成损害。
保证电压不低于3.0V的方法:飞行前,设置电调(ESC)低电压关断(LVC)。使用可编程电调很重要,关键时刻关断电压关系到电池的寿命长短。在电调编程模式下,设置每个电芯临界电压为3.0伏硬关断或3.3V软关断。如果你的电调没有硬关断或软关断,就设置3.0伏关断。飞行时,没电时由于LVC的作用,所以当你感到飞行器突然下降,就知道是时候让飞行器休息了。如果你的电调有自动识别锂电池功能。使用这个功能就可以自动识别电芯的个数,并适当时候自动关断。
如果以前一直用镍镉或镍氢电池飞行,要换成锂聚合物电池,需要使用不同的电芯数量。2芯锂电池的电压可以代替6~7芯镍镉或镍氢电池。3芯锂电池的电压就可以代替10~11芯镍镉或镍氢电池。有很多用8芯的飞手不知道是用2芯好还是3芯好。以我的经验,最好的办法是,用功率来决定改变具体的锂电池个数、电机型号和电流大小。例如:如果现在用8个电芯(9.6伏),在Speed 400级(磁芯直径为40mm)电机的飞行器上以10安培电流飞行,那么就是9.6×10 = 96瓦。所以,如果用两个锂电池(7.2V)代替,需要调高电流至13A。如果用三个锂电池(理论上10.8V)代替,需要降低电流为8.9A。这些估计数是近似值,需要试验的总结的最佳配置,但是上面的方法是很好的入门方法。
电池放电时间长短决定电池的最大电流容量。电池的电流容量一般用C计算。C的倒数是电池放完电所用的时间,单位小时。例如:1C是1/1小时或1小时放完电。2C是1/2小时或半小时放完电。所有遥控器电池以毫安小时表示。如果一个电池标着2000mAh,你以2000mA放电(或2A、1A = 1000mA),则一个小时完全放电。因此,电池的C额定值是根据它的容量定的。2000mAh电池以2A电流完全放电,为1C(2000mA x 1)。2000mAh电池以6A电流完全放电,为3C(2000mA x 3)。
所有电池的放电速度都有限制。由于很多锂聚合物电池组并联,增加电池的电流容量。2个电时正极与正极连,负极与负极连,就成了一个电池同时容量提高一倍。如果有2个2000mAh电池并联,相当于一个4000mAh电池。这个4000mAh电池和原2000mAh电池具有相同的C值。因此,如果2000mAh电池能最大放电是5C或10安培,则新的4000mAh电池也可以以5C放电或(4000mA x5)20安培。用这种方法组装电池组,较单个电池提供电流大。
被称作XSXP命名的方法,可以让你知道有多少电芯并联和串联的情况。前面的数字代表电池组中串联电池的个数,所以3S代表内有3个电芯串联。P前面的数字代表并联电池的个数。因此,2100mAh电芯名为3S4P的电池组,电池组共有12个电芯。12个电芯,每三组的电压是一样的,因为串联电芯的数量决定电压大小。最大放电电流是单个最大放电电流的4倍。所以说3S4P电池组的C最大值是6C。这就意味着额定电压为10.8伏(3×3.6),最大放电电流50.4安培(2100mAh × 6C × 4P)。
你应该买什么样的电池?
电池各类繁多,难辩真假 电池生产商不断地更新电池各类。虽然资本主义可以压低价格,它却不能保证产品的真假。一个找出最佳电池的好的方法是看电池性能图表。观察不同放电电流时,电池压降的情况,可以作为同类电池性能对比的参考。
如果看不懂图,就看看其他人配置成功是什么样,都是互通的。选择大多数人认为飞行时间长和电量足的配置如:飞机X,电源系统Y,电池Z,你照做,那么配置,电池一样,可能会很好地工作。
这有助于了解一些有关瓦、电压、电流知识。了解这些概念,超出了本文的范围,但是不仅了解了什么电池最好,也培养了你对电动飞行器的爱好。
我不认为30C电池是真的比10或20C电池要好。当然,较高C意味着它可以更快地放电。但是同时,一个电池以20C放电时,3分钟后放空。你真的只想要使用电池3分钟?我喜欢在在直升机和船只上使用有爆发力的电池,但是20C对我来说实在没什么实际用途。平时我一般用8到10C,如果需要的话,高一些也好。
最后关于选电池的忠告。不要图便宜!买前,先弄明白电池是否适用你的飞行器。以大C使用电池,不仅损坏电池,同时也会影响对速度的控制。Castle Creations网站上曾有篇不错的文章讲到:各种品牌再优秀的速度控制,遇到质量差的电池,通通都会成为浮云。为了你的爱机,还是购买质量好的电池吧。
纠错,疑问,交流:
获取最新文章:
扫一扫右上角的二维码加入“创客智造”公众号
下一篇: 没有了蓄电池串连和并连方法_百度知道
蓄电池串连和并连方法
我有更好的答案
在电池组中是把多个电池串联起来,得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流,那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组,把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来,总电压达到14.4V;然后,再把两组串联在一起的电池并联起来,这样,电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”,它的意思是:把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。 在手表、备份用的存储器和蜂窝电话里一般使用一节电池。一节镍基电池的标称电压是1.2V,碱性电池是1.5V,氧化银电池是1.6V,铅酸性电池是2V,锂电池是3V,而锂离子电池的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池,它的额定电压一般为3.7V。如果要想得到像11.1V这种不常见的电压,就得把三节这种电池串联在一起。随着现代微电子技术的发展,我们已经可以用一节3.6V的锂离子电池,为蜂窝电话和低功耗的便携通讯产品供电。在上世纪六十年代,在照度计中广泛使用的汞电池,出于环境保护方面的考虑,如今已经完全退出市场。 镍基电池的标称电压为1.2V或1.25V。它们之间,除了市场偏好之外,没有任何差别。大部分的商用电池,每节电池的电压为1.2V;工业电池、航空电池和军用电池,每节电池的电压仍是1.25V。 串联 需要高电量的便携设备,一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。如果使用高电压的电池,导体和开关的尺寸可以做得很小。中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V至19.2V的电池供电;而高级电动工具使用电压为24V至36V的电池,以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V(实际上是14V)提高到36V,甚至是42V。这些电池组是由18节串联起来铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中,用来供电的电池组,电压为148V。比较新的车型所使用的电池组,电压高达450V至500V,大部分是镍基化学电池。一个电压为480V的镍金属氢电池组是由400节镍金属氢电池串联而成。有一些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。 42 V的汽车用电池价格昂贵,而且,比起12V电池,它在开关上会产生更多的电弧。使用高电压电池组所带来的另一个问题,就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条,串联在一起的电池越多,出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题,它的电压就会降低。到最后,一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也绝非易事,因为新老电池是互不匹配的。一般说来,新电池的容量要比老电池的高得多。 来看一个电池组的实例,第三节电池仅产生0.6V的电压,而不是正常的1.2V(图1)。随着工作电压的下降,它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点,同时,它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源,其余三节仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时,第三节电池还呈现很大的内阻,如果此时还带有负载,那么,将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。在一组串行电池中,一节性能差的电池,就像是一个堵住水管的塞子,会产生巨大的阻力,阻止电流流过去。第三节电池也会短路,这将使终端的电压降低至3.6V,或者,使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。 并联 为了得到更多的电量,可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来,另一个办法是使用尺寸更大的电池。由于受到可以选用的电池的限制,这个办法并不适用于所有情况。此外,大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用,而锂离子电池最适合并联使用。由四节电池并联而成的电池组,电压保持为1.2V,而电流和运行时间则增大到四倍。 电池组的实例与电池串联相比,在电池并联电路中,高阻抗或“开路”电池的影响较小,但是,并联电池组会减少负载能力,并缩短运行时间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大,这是因为,在短路时,出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量,并引起火灾。 串并联 使用串并联这种连接方法时,在设计上很灵活,可以用标准的电池尺寸达到所需要的额定电压和电流。 应当注意:总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。 对锂离子电池而言,串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650(直径为18mm,长度为650mm)。它带有保护电路,能够监视串联在一起的每一节电池,因此,它的最大实际电压为14.4 V。这个保护电路也可以用于监视并联在一起的每一节电池的状态。
采纳率:89%
来自团队:
想问下并连和串连电压有什么变化电机60V增加运行时间该怎么做
并联的电压不变,串联的就是电池电压想加,比如两块12伏电压串联就是24伏
电池12V12ha或20ha代表电流数字越大就电池的蓄电量就越大吗并联和串联对电流有没有影响谢谢
不好意思我只知道这么多,也不知你要做什么。建议你去百度搜一下
本回答被提问者采纳
是科学类的么
正负正负正负正负
其他1条回答
为您推荐:
其他类似问题
您可能关注的内容
蓄电池的相关知识
换一换
回答问题,赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。电流电压和用电器的关系_百度知道
电流电压和用电器的关系
电池的总容量增大电压不变会不会烧坏用电器,容量是安时,假如一个电池是2000毫安时,用电池的功率是不变的,如果电池一下变成4000毫安时,会不会烧坏用电器,用电器使用的电流大小是根据自身的功率而索取的吗,不是由电池的容量增大而电流变大对吧?电压增大...
首先加大电池容量是不会烧坏用电器的。
增大电路中电流的方法有:1.提高电源电压。2.减小电路中的电阻。汽车增亮器就是靠缩短导线长度,加粗导线,从而减小线路电阻的方法增大电流起到曾亮效果的。
额定电流1A的汽车灯泡额定电压一般是12V或24V,当电压增高10被以上电流一瞬间会达到10A但灯丝会因为电流太大温度太高而熔断。
LED灯珠是发光二极管,属于半导体元件所以比较脆落,电流一超过额定值很容易烧坏。所以使用中一定要控制电流不能超过额定值。
3.7V的电池一般充电时电压会增大到4.2V,所以为保证LED灯珠安全应该按4.2V计算限流电阻。
3W的灯珠串联一只2.5-3殴
2W电阻。5W的灯珠串联1.5-2殴
2W的电阻。
因为LED灯珠是二极管所以接反了不亮。接法:电池正极线接电阻一端,电阻另一端接LED灯珠正极,LED灯珠负极接电池负极线。
LED灯珠工作时发热比较严重,一定要加装散热装置,比如把灯珠粘在一块有一定面积的铝板上。
你回答的很好!但我有一个问题就是灯珠电压和电池电压相同情况下,如果不加限流电阻,LED也会烧坏或者光衰加快吗?电压都一样了,为什么还要加呢?难道是电流起伏不稳定?电流的起伏是多少毫安!这点起伏电流对灯珠的光衰也会有很大的影响?谢谢
LED灯珠和电池电压相同的情况也要加限流电阻,否则LED很容易损坏或光衰很快。因为半导体元件内阻温度影响很大,也就是温度越高内阻越低,所以要用电阻来限制电流。LED电流不管怎样起伏都不能超过最大额定电流,电流小一点会大大延长灯珠寿命。
我灯珠2V电池3.7V是不是除了限流还有限压呢?你都说了电压相同也要限流,更何况现在不相同,高那么多,光限流电压还是高出很多,光限压也不行,得两个一起限制,就的加两个电阻是不是啊?还有我的灯珠是参数是1.4到1.6V和1.8到2.0V和瓦数没关系吧,你帮我好好计算该用多大的电阻怎么个接法,1.4到1.6的一个灯珠一只电池或者两个灯珠一只电池电阻怎么接法?你帮我算算!麻烦你讲的详细一点,我会加分的
采纳率:41%
为您推荐:
其他类似问题
用电器的相关知识
换一换
回答问题,赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。怎么计算一组锂电池需要几串几并,需要多少颗电芯?|锂电池|电芯|电池_新浪网
怎么计算一组锂电池需要几串几并,需要多少颗电芯?
怎么计算一组锂电池需要几串几并,需要多少颗电芯?
怎么计算一组锂电池需要几串几并,需要多少颗电芯?回答1:很简单,串联增加电压,并联增加容量,三元锂标准电压3.7v,充满4.2v,三串就是12v,48v就需要四个三串,但是电动车铅酸电池充满电58v最有,所以锂电也需要达到58v左右,这样就需要14串到58.8v,14乘以4.2,铁锂充满电上3.4v左右,需要四串组12v,48v就需要16串,以此类推60v就需要20串,并联同型号同容量,10ah电芯两块并联就是20ah,48v三元锂就需要14+14块10ah电芯,最后14块并联好的串联就组成48v20ah锂电池了回答2:其实是很简单的,比如48伏是指电压,通常三元锂电池是指48除以3.7这样十三串和十四串都是算48伏,十三串使用54.6伏的充电器充电,十四串使用58.8伏充电器充电。至于20安时是指电池的容量,如果是单只18650电芯每只是2000毫安的容量,这样就是2安时每只,十只电芯并在一起就是20安时,整组电池就是14串乘以10只电芯=140只电芯。60伏也是一样的道理,通常16-17串都是算60伏,如是60伏20安时单只电芯容量是2000毫安,就是16-17乘以10,160-170个电芯。看到这里应该很清楚了吧铁锂电池就是总电压除以3.2,比如48伏的铁锂是指15-16串的算法都是一样的,只是铁锂比三元锂多几串电池,再一个铁锂和三元锂充电电压也都是不一样的,大家购买的时候多跟老板沟通。正常制作的时候是先并联还是先串联?回答:先并,在串
特别声明:以上文章内容仅代表作者本人观点,不代表新浪看点观点或立场。如有关于作品内容、版权或其它问题请于作品发表后的30日内与新浪看点联系。当前位置: >>
笔记本电池换芯(18650)详解
型锂电 电子产品中比较常用的锂电池,常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用。 其型号的定义法则为:如 18650 型,即指电池的直径为 18mm,长度为 65mm, 圆柱体型的电池。锂是一种金属元素,为什么我们要把他叫锂电池呢?因为它的 正极是以“钴酸锂”为正极材料的电池,当然现在市场上有很多的电池,有磷酸 铁锂,锰酸锂等为正极材料的电池。18650 型锂电池 单节标称电压一般为: 3.7V 充电电压一般为: 4.20V 最小放电终止电压一般为: 2.75V 最大充电终止电压: 4.20V 直径: 18± 0.2mm 高度: 65± 2.0mm 容量: 1000mAh 以上 目前全球生产此型号锂电池最大的厂商有日本的三洋(已被松下收购)、松 下、三星、索尼等,索尼公司就曾为臭名昭著的笔记本电池爆炸事件而大伤脑筋 过。1笔记本电脑用的锂电池首先介绍一下笔记本电脑用的 18650 电芯通常容量为 2200mAh (毫安时), 可解释为:以 3.7V 电压、 2200mA(毫安)电流供电,可以使用 1 小时( hour )。 更高规格的容量为 2400mAh 、 2600mAh (三洋电芯居多,索尼的笔记本多数采用 2600mAh 的规格)。 以下以常见的 3.7V/2200mAh 电芯为例。 一、通常说的三芯电池即三节 18650 电芯串联而形成的电池组。该电池组最 终标示参数为 11.1V/2200mAh 。 11.1V = 3.7V× 3,串联时输出电流不变仍为 2200mAh 。 也有标 10.8V 的,即单个电芯有电压降产生导致总电压降低。 现在市面流行的上网本多为此规格电池组。 二、四芯电池有 2 种情况:四个串联和两串两并。 四个串联电池组最终标示参数为:14.8V/2200mAh 。14.8V= 3.7V× 4,串联时 输出电流不变仍为 2200mAh 。 两串两并即四个电芯分两组,两两串联后再并联,电池组最终标示参数为: 7.4V/4400mAh 。 7.4V = 3.7V × 2,输出电流为 4400mAh = 2200mAh × 2。 现在市面中等尺寸的笔记本( 12.1 寸、 13.3 寸等)多为此规格电池组。 三、六芯电池,一般为三串两并,即六个电芯分两组各三个,三三串联后再 并联。该电池组最终标示参数为 11.1V/4400mAh 。 11.1V = 3.7V× 3,输出电流为 4400mAh = 2200mAh × 2。 一些高规格的笔记本多用六芯电池。 当然还有六芯以上的电池,如九芯的等。2如何看笔记本电脑的电池容量 看了这么多,有买笔记本的朋友会问,电池容量到底该怎么看?四芯电池中 四个串联( 14.8V/2200mAh )和两串两并( 7.4V/4400mAh )的是一样的,为什么一 个写 2200,一个写 4400? 这里就要引出一个概念,大家都知道家里电器的消耗电力是按“度”计算的, 1 度= 1000Wh(瓦 -小时)。但笔记本电池电量较小,用“度”来测量显然不合理, 所以现在国际上通用的是“ Wh”(瓦 -小时,即千分之一度)。 学过物理的朋友都知道, W(瓦,功率单位)= V(伏,电压单位)× A(安, 电流单位) , 所以, 大家可以计算出来 18650 电芯容量为 3.7V × 2200mAh = 8.14Wh , 从而知道三芯电池容量 8.14× 3= 24.42Wh ,四芯电池容量 8.14× 4= 32.56Wh ,六 芯电池容量为 8.14× 6= 48.84Wh。 而这些数据正好等于电池组标示参数的乘积。以六芯为例, 48.84Wh = 11.1V × 4400mAh 。 看到这里,大家应该都知道如何看笔记本电脑的电池容量了,不是看后面的 mAh ,而是计算出 Wh 。 现在笔记本电脑大厂正在根据航空法规定, 将电池的容量 Wh 明确标示在电池 组上了。 一般索尼电芯为绿皮黑头,电池容量在 2400mah~2600mah。三洋电芯红皮绿头 容量为 2400mah,红皮浅蓝头电量为 2600mah 。笔记本电池换芯详解3对于笔记本电脑来说,电池的重要性不言而喻。如果没有电池,笔记本电脑也就 变成台式机或者一体机了。笔记本电池内部由电芯和保护板组成,电芯负责蓄电工作, 保护板负责安全工作。电芯属于消耗品,每用一次都会造成容量上的衰减,它的好坏 直接决定笔记本电池的好坏。 笔记本电池续航时间变短、笔记本电池无法使用、笔记本电池突然掉电(比如: 电池电量突然从 40%降到 10%)、笔记本电池充不满电(比如:电池电量充到 30%-40%, 就不动了)、笔记本电脑在电池电量还有很多剩余的情况下突然关机,以上种种情况都 可能是电芯容量下降或电芯损坏引发的。当然,也有可能是因为保护板硬件损坏,只 不过这种可能性非常小。笔记本电池电芯4检测故障原因首先,我们要使用专业仪器检测故障原因。检测电池故障的仪器有很多种,比如: Texas Instruments 的产品、MAX 的产品、Ateml 的产品,甚至还有一些个人自制的产 品。我们公司最常用的是 Texas Instruments(美国德州) EV2300。使用专业仪器和相关软件检测故障原因5检测电池故障的仪器有很多种我们公司最常用的是 Texas Instruments(美国德州) EV23006一旦检测出电池有故障,就要准备给笔记本电池换电芯了 网上流传着一种说法――笔记本电池出现故障,可以通过放入冰箱或者深度充放电 或者脉冲电流激活等方法,进行修复。这种说法是错误的。 如果是镍氢电池或镍镉电池,确实可以通过深度充放电的方法,进行部分修复(无 法完全修复)。但是我们现在使用的笔记本电脑,配备的大都是锂电池。锂电池出现故 障,基本都是因为电芯正负极材料发生崩解。这种情况是不可逆的,所以无法通过上 述方法修复。只能通过更换电芯和解密解锁,进行修复。 对笔记本电池进行拆解给笔记本电池换电芯之前,首先要向大家介绍一下笔记本电池的构造。7笔记本电池可以分为 3 个部分:壳、电芯组和保护板 一般来说,笔记本电池可以分为 3 个部分:壳、电芯组和保护板。8壳 壳,也就是笔记本电池的外壳。按照粘合方式的不同,可以分为:卡扣型、超声波 粘合型和胶水粘合型。9电芯组 电芯组,也就是把电芯通过并联、串联的方式组合到一起。按照并联、串联组合方 式的不同, 可以分为: 2 并 3 串(最常见)、 2 并 4 串、 2 并 2 串、 3 并 3 串和 3 并 4 串(比 较少见)。 注:2 并 3 串就是指,先把 2 个电芯并联到一起,再把 3 组像这样并联到一起的电 芯串联起来。2 并 3 串总共 6 个电芯,也就是我们通常说的 6 芯锂电池。10保护板 保护板,也就是一块基于 SBS1.1 协议的电路板,具有电量监测管理功能和充放电 管理功能。 保护板解密解锁的意义保护板,是一块基于 SBS1.1 协议的电路板,上面有 3 个芯片,分别为:电池计量 监测管理芯片、充放电管理芯片和串行 EEPROM 存储芯片。11保护板保护板正面设有电池计量监测管理芯片和充放电管理芯片12保护板背面设有串行 EEPROM 存储芯片 对保护板解密和解锁是两个不同的工作。简单来说,只有先解密才能进入电池管理 系统,只有对电池管理系统解锁才能更改电池各项参数和使用信息。如果只换电芯、 不解锁,则无法修复或无法达到令人满意的效果(比如:电池只能充到最后一次记录下 来的满充容量、电池管理信息会显示维修之前使用过的次数)。 对保护板解密解锁我们使用专业设备和相关软件对保护板进行解密解锁。当然,要根据电池管理芯片 设计厂家的不同,选用相应的设备。13使用专业设备和相关软件对保护板进行解密解锁根据电池管理芯片设计厂家的不同,选用相应的设备14根据电池管理芯片设计厂家的不同,选用相应的设备保护板解密解锁相关软件15编程器 如果保护板硬件损坏,我们还要用到示波器、万用表和逻辑分析仪。16示波器(左)和万用表(右)逻辑分析仪17搞定保护板之后,就该处理电芯了。下面,我就为大家介绍一下电芯的分选、搭配 和组合。 电芯的分选、搭配和组合首先,我们要使用分容柜和内阻仪对电芯的容量、内阻、电压进行分选,挑出各方 面参数都比较相近的进行配组。分容柜18分容柜管理软件内阻仪19挑出各方面参数都比较相近的进行配组 然后,我们会使用点焊机和镍片,将电芯组合到一起。20点焊机用点焊机和镍片将电芯组合到一起21有镍片,就有镀镍片。镀镍片的主要材料是铁,其实就是在铁片上薄薄的镀了一层 镍。我们公司使用的都是镍片,厚度在 0.14mm,镀镍铁片的厚度只有 0.1mm,两者单 位重量下的成本差距高达 60 多倍。我们公司使用的镍片,全都采用圆角设计22平头镍片和圆角镍片 说到镍片,有个小窍门可以跟大家分享一下。我们公司使用的镍片,全都采用圆角 设计。与常见的平头镍片相比,圆角镍片具有防刺穿等优点,可以有效地避免短路现 象。 笔记本电池的组装对保护板解密解锁、对电芯组合完毕之后,就可以把壳、保护板和电芯组装到一起 了。23把壳、保护板和电芯组装到一起把壳、保护板和电芯组装到一起24组装过程中,维修人员要保持认真严谨的工作态度。优质材料25劣质材料 笔记本电池组装,最好使用绝缘性良好的材料。请大家看上面两张图片,前者是进 口的绝缘材料,具有耐高温、防穿刺、抗老化等优点;后者是美纹纸,绝缘性差,成 本比前者低数十倍。 粘壳之后,检测没有问题,就可以交给用户了。 笔记本电池电芯报价维修过后的电池,跟新出厂的电池差不多,需要进行首次充放电校准。我们建议用 户:先充电 10 个小时(充电过程中,可以开机工作),充电 10 小时以后把电放完。循 环执行上述步骤 2-3 次,即可达到最佳使用效果。26笔记本电池电芯笔记本电池电芯报价27锂离子电池原理及工艺流程 一、 原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔) 2.0 负极构造 石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔) 3.0 工作原理 3.1 充电过程: 一个电源给电池充电,此时正极上的电子 e 从通过外部电路跑到负极上, 正锂离子 Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳” 到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电, 恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变 化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知, 只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和 Li+都是同时行动 的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子 Li+从 负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早 就跑过来的电子结合在一起。 负极 正极28二 工艺流程 1.正负极配方 1.1 正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔) 正 极) LiCoO2(10μm):93.5% 其它:6.5% 如 Super-P:4.0% PVDF761:2.5% NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为 810:1496 a)正极黏度控制 6000cps(温度 25 转子 3); b)NMP 重量须适当调节,达到黏度要求为宜; c)特别注意温度湿度对黏度的影响 ? 钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。 钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径 D50 一般为 6-8 μm,含水量≤0.2%, 通常为碱性,PH 值为 10-11 左右。 锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径 D50 一般为 5-7 μm,含水量≤0.2%, 通常为弱碱性,PH 值为 8 左右。 ? 导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。 提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。 非极性物质,葡萄链状物,含水量 3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm; 主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳29复配;通常为中性。 ? VDF 粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。 非极性物质,链状物,分子量从 300,000 到 3,000,000 不等;吸水后分子量 下降,粘性变差。 ? NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀 PVDF,同时用来稀释浆料。 ? 正极引线:由铝箔或铝带制成。 1.2 负极配方 (石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体 (铜箔) 负 极) 负极材料:94.5% Super-P:1.0% SBR:2.25% CMC:2.25% 水:固体物质的重量比为
a) 负极黏度控制 cps(温度 25 转子 3) b) 水重量需要适当调节,达到黏度要求为宜; c) 特别注意温度湿度对黏度的影响 2.正负极混料 ★ 石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨两大类。 非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水, 也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。一般粒径 D50 为 20μm 左右。颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。30★ 导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。 提高反应深度及利用率。 防止枝晶的产生。 利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。 (可根据石墨粒度分布选择加或不加)。 ★ 添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。 增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。 异丙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相 容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。 乙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容 性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链,提高粘结强度 (异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的,大批量生产时可考虑成本因素然后选择 添加哪种)。 ★水性粘合剂(SBR):将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。 小分子线性链状乳液,极易溶于水和极性溶剂。 增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。 ★ 负极引线:由铜箔或镍带制成。 去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动性。 2.1 正极混料 ? 原料的掺和: (1) 粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团31聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为 2 小时左 右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 ? 干粉的分散、浸湿: (1) 原理:固体粉末放Z在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的 表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力 比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力 强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90 度,固体浸湿。 当润湿角>90 度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2) 分散方法对分散的影响: A、 静Z法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构); B、 搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。 一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、 齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自 身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致 材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度32越大;浓度越低,粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体 吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。 6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热浆料容易结 皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。 ? 稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。 2.1.1 原料的预处理 (1) 钴酸锂:脱水。一般用 120 oC 常压烘烤 2 小时左右。 (2) 导电剂:脱水。一般用 200 oC 常压烘烤 2 小时左右。 (3) 粘合剂:脱水。一般用 120-140 oC 常压烘烤 2 小时左右,烘烤温度视分子量的 大小决定。 (4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。2.1.2 物料 球磨 a)将 LiCoO2 Super-P 倒入料桶,同时加入磨球(干料:磨球=1:1),在滚瓶及上进 行球磨,转速控制在 60rmp 以上; b)4 小时结束,过筛分离出球磨; 2.1.3 操作步骤 a) 将 NMP 倒入动力混合机(100L)至 80℃,称取 PVDF 加入其中,开机; 参数设Z:转速 25±2 转/分,搅拌 115-125 分钟; b) 接通冷却系统,将已经磨号的正极干料平均分四次加入,每次间隔 28-32 分钟,第 三次加料视材料需要添加 NMP,第四次加料后加入 NMP; 动力混合机参数设Z:转速为 20±2 转/分33c) 第四次加料 30±2 分钟后进行高速搅拌,时间为 480±10 分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 30±2 转/分,自转为 25±2 转/分; d) 真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09Mpa,搅拌 30±2 分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 10±2 分钟,自转为 8±2 转/分 e) 取 250-300 毫升浆料,使用黏度计测量黏度; 测试条件:转子号 5,转速 12 或 30rpm,温度范围 25℃; f) 将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与 拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。 2.1.4 注意事项 a) 完成,清理机器设备及工作环境; b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。 2.2 负极混料 2.2.1 原料的预处理: (1) 石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致性。B、300~400℃常压烘烤,除去表 面油性物质,提高与水性粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表 面特性,不允许烘烤,否则效能降低)。 (2) 水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。 ★ 掺和、浸湿和分散: (1) 石墨与粘合剂溶液极性不同,不易分散。 (2) 可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。 (3) 应适当降低搅拌浓度,提高分散性。34(4) 分散过程为减少极性物与非极性物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应, 搅拌时总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同 时提高流动性,降低分散难度。 (5) 搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。 (6) 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容 ★ 稀释:将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。 2.2.2 物料球磨 a)将负极和 Super-P 倒入料桶同时加入球磨(干料:磨球=1:1.2)在滚瓶及上进行球 磨,转速控制在 60rmp 以上; b)4 小时结束,过筛分离出球磨; 2.2.3 操作步骤 a) 纯净水加热至至 80℃倒入动力混合机(2L) b)加 CMC,搅拌 60±2 分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 25±2 分钟,自转为 15±2 转/分; c) 加入 SBR 和去离子水,搅拌 60±2 分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 30±2 分钟,自转为 20±2 转/分; d) 负极干料分四次平均顺序加入,加料的同时加入纯净水,每次间隔 28-32 分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 20±2 转/分,自转为 15±2 转/分; e) 第四次加料 30±2 分钟后进行高速搅拌,时间为 480±10 分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 30±2 转/分,自转为 25±2 转/分; f) 真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09 到 0.10Mpa,搅拌 30±235分钟; 动力混合机参数设Z:公转为 10±2 分钟,自转为 8±2 转/分 g) 取 500 毫升浆料,使用黏度计测量黏度; 测试条件:转子号 5,转速 30rpm,温度范围 25℃; h) 将负极料从动力混合机中取出进行磨料、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉 浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。 2.2.4 注意事项 a) 完成,清理机器设备及工作环境; b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。 ★ 配料注意事项: 1、 防止混入其它杂质; 2、 防止浆料飞溅; 3、 浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦; 4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀; 5、 浆料不宜长时间搁Z,以免沉淀或均匀性降低; 6、 需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化; 7、 搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进 行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备; 8、 出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带; 9、 对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸; 10、 配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。363.电池的制作 3.1 极片尺寸 3.2 拉浆工艺 a) 集流体尺寸 正极(铝箔),间歇涂布 负极(铜箔),间歇涂布 b) 拉浆重量要求 电极 第一面双面 … 3.3 裁片 a) 正极拉浆后进行以下工序: 裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接 b) 负极拉浆后进行以下工序: 裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接 3.4 轧片要求 电极 压片后厚度(mm) 压片后长度(mm) 正极 0.125-0.145 362-365 负极 0.125-0.145 400-403 3.5 配片方案 序号 正极重量(克) 负极重量(克) 备注 1 5.49-6.01 2.83-2.86 正极可以和重 1-2 个档次的负极进行配片37重量(g) 面密度(mg/cm2) 重量(g) 面密度(mg/cm2)2 6.02-6.09 2.87-2.90 3 6.10-6.17 2.91-2.94 4 6.18-6.25 2.95-2.98 5 6.26-6.33 2.99-3.01 6 6.34-6.41 3.02-3.05 3.6 极片烘烤 电极 温度 时间(小时) 真空度 正极 120±5 6-10 Q-0.09Mpa 负极 110±5 6-10 Q-0.09Mpa 备注:真空系统的真空度为-0.095-0.10Mpa 保护气为高纯氮气,气体气压大于 0.5Mpa 3.7 极耳制作 正极极耳 上盖组合 超声波焊接 铝条边缘与极片边缘平齐 负极 镍条直接用点焊机点焊,要求点焊数为 8 个点镍条右侧与负极片右侧对齐,镍条末端与极片边缘平齐 3.8 隔膜尺寸 3.9 卷针宽度 3.10 压芯 电池卷绕后,先在电芯底部贴上 24mm 的通明胶带,再用压平机冷压 2 次; 3.11 电芯入壳前要求38胶纸 镍条。。。。 3.12 装壳 3.13 负极极耳焊接 负极镍条与钢壳用点焊机焊接,要保证焊接强度,禁止虚焊 3.14 激光焊接 仔细上号夹具,电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接,注意避免出现焊偏 3.15 电池真空烘烤 温度 时间 真空度 80±5℃ 16-22 小时 Q-0.05Mpa 备注: a) 真空系统的真空度为-0.095~0.10Mpa b) 保护气为高纯氮气,气体气压大于 0.5Mpa c) 每小时抽一次真空注一次氮气; 3.16 注液量:2.9±0.1g 注液房相对湿度:小于 30% 温度:20±5℃ 封口胶布:宽红色胶布。粘胶布时注意擦净注液口的电解液 用 2 道橡皮筋将棉花固定在注液口处 3.17 化成制度 3.17.1 开口化成工艺 a)恒流充电:40mA*4h 电压限制:4.00V3980mA*6hb)全检电压,电压大于 3.90V 的电池进行封口,电压小于 3.90V 的电池接着用 60mA 恒流至 3.90-4.00 后封口,再打钢珠; c) 电池清洗,清洗剂为醋酸+酒精 3.17.2 续化成制度 a) 恒流充电(400mA,4.20V,10min) b) 休眠(2min) c) 恒流充电(400mA,4.20V,100min) d) 恒压充电(4.20V,20mA,150min) e) 休眠(30min) f) 恒流放电(750mA,2.75V,80min) g) 休眠(30min) h) 恒流充电(750mA,3.80V,90min) i) 恒压充电(3.80V,20mA,150min) 当从 LiCoO2 拿走 XLi 后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于 X 的大小。通 过研究发现当 X&0.5 时 Li1-XCoO2 的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外 部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制 Li1-XCoO2 中的 X 值,一般充电电压不大于 4.2V 那么 X 小于 0.5 ,这时 Li1-XCoO2 的晶型仍是稳定的。负极 C6 其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极 LiCoO2 中 的 Li 被充到负极 C6 中,当放电时 Li 回到正极 LiCoO2 中,但化成之后必须有一部分 Li 留在负极 C6 中,心以保证下次充放电 Li 的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了 保证有一部分 Li 留在负极 C6 中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限40电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。 4. 包装与储存 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。 过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看, 可以直观的理解, 过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷, 过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法 释放出来。 不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合 物,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。技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池 工作电压(V) 1.2 1.2 3.6 重量比能量(Wh/Kg) 50 60 105-140 体积比能量(Wh/l) 150 200 30041充放电寿命(次) 500 500 1000 自放电率(%/月) 25-30 30-35 6-9 有无记忆效应 有 有 无 有无污染 有 无 无 (注:充电速率均为 1C) ★ 锂离子电池安全特性是如何实现的? 为了确保锂离子电池安全可*的使用, 专家们进行了非常严格、 周密的电池安全设计, 以达到电池安全考核指标。 (1)隔膜 135℃自动关断保护 采用国际先进的 Celgard2300PE-PP-PE 三层复合膜。在电池升温达到 120℃的情 况下,复合膜两侧的 PE 膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到 135℃时,PP 膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可*。 (2)向电液中加入添加剂 在电池过充,电池电压高于 4.2v 的条件下,电液添加剂与电液中其他物质聚合, 电池内阻大副增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。 (3)电池盖复合结构 电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体 膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。 (4)各种环境滥用试验 进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安 全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电 池在实际使用环境下的性能情况。42目前市场上的 18650 锂电池良莠不齐,从市场价格 7,8 元到 30 多元不等就可见一斑。 导致充电电压不尽相同 (有的 18650 锂电池发现实际充电电压达到 4.4V 了) 的原因有: 1.材质不同(常见的正极材料有 LiCoO2 和磷酸铁锂等,所能容纳锂离子嵌入的能力 大小的负极材料,所以标称电压会出现 3.6V、3.7V 如果是同种材质的不管电池尺寸形 状如何改变,开路电压是一样的) 2.内Z保护板设计不同(如比较好的就有: 电池过充功能: P+与 P-之间加上充电器, 对电池充电, 电池电压充到过充检测电压 (4.3 ±0.04V)时,保护电路动作,切断充电通路,实现过充保护 电池过放保护功能:在 P+与 P-之间接上负载让电池放电,当电池电压下降到过放电压 (2.5±0.1)时,保护电路动作,关断放电通路,实现过放保护 短路保护功能:当 P+与 P-短路时,保护电路会在 5-50uS 内迅速动作,切断通路,实 现短路保护 过流保护功能:当 V-端电压达(0.15±0.02V)时,保护电路会在 5-26ms 内迅速动作, 切断通路,实现过流保护) 3.材料以及电池的制作工艺,管理等的因素。 如韩国 LG ICR18650S3 锂电池 号称真正的原装 A 品的标准电压 3.7V,满电电压为: 4.2V 容量:2400MA 产地: 韩国 LG 型号: ICR18650S3 容量: 2200mAh 电压: 3.6V43充电方式: 恒流-恒压 充电电压: 4.2V 充电电流: 1050mA 充电时间: 2.5H 放电电流: 1050mA 放电截至电压:3.0V 循环寿命: 500 充电温度: 0℃ - +45℃ 放电温度: -20℃ - +60℃ 储存温度: 0℃ - +60℃ 尺寸: 直径 18.4 毫米 × 高 65 毫米 重量: 约 45 克 一般来讲, 18650 锂电池的一些数据: 容量 mAh (0.5CA 放电) 标称电压: 有 3.6V/3.7V 电池内阻:≤70mΩ (带 PTC) 放电终止电压:3.0V 充电上限电压:4.20± 0.02V 标准充电电流:0.5C A 快速充电电流:1C A 标准放电电流:0.5C A 快速放电电 流:1C A 最大直径 (φ) 18.3 单位 (mm) 最大高度 (H) 65.0 最大放电电流:2C A 电 池重量:45±6g 在化成时,用稍高电压(锂离子电池最高可以到 4.22V,再高有可能爆壳,漏液),可 以使电解液比较好的浸润电极,使锂离子激活更彻底一些,激活时间也会相应缩短节 省这一步骤的时间,而反应热在不损害电池本身的情况下又可以给电池内部的反应提 供一个能比较快速反应的环境(温度高反应速度加快)。44锂电池的一些标准如下: 电性能: 1、 额定容量: 0.5C 放电, 单体电池放电时间不低于 2h, 电池组放电时间不低于 1h54min (95%); 2、1C 放电容量:1C 放电,单体电池放电时间不低于 57min(95%),电池组放电时间 不低于 54min(90%); 3、 低温放电容量: -20℃下 0.5C 放电, 单体或电池组放电时间均不低于 1h12min (60%) ; 4、高温放电容量:55℃下 0.5C 放电,单体电池放电时间不低于 1h54min(95%),电 池组放电时间不低于 1h48min(90%); 5、荷电保持及恢复能力:满电常温下搁Z 28 天,荷电保持放电时间不低于 1h36min (80%),荷电恢复放电时间不低于 1h48min(90%); 6、储存性能:进行贮存试验的单体电池或电池组应选自生产日期不足 3 个月的,贮存 前充 50%~60%的容量,在环境温度 40℃±5℃,相对湿度 45%~75%的环境贮存 90 天。 贮存期满后取出电池组, 用 0.2C 充满电搁Z 1h 后, 以 0.5C 恒流放电至终止电压, 上述试验可重复测试 3 次,放电时间不低于 1h12min(60%); 7、循环寿命:电池或电池组采用 0.2C 充电,0.5C 放电做循环,当连续两次放电容量 低于 72min(60%)时停止测试,单体电池循环寿命不低于 600 次,电池组循环寿命不 低于 500 次; 8、高温搁Z寿命:应选自生产日期不足三个月的单体电池的进行高温搁Z寿命试验, 进行搁Z前应充入 50%±5%的容量,然后在环境温度为 55℃±2℃的条下搁Z 7 天。7 天后将电池取出,在环境温度为 20℃±5℃下搁Z 2~5h。先以 0.5C 将电池放电至终45止电压,0.5h 后按 0.2C 进行充电,静Z 0.5h 后,再以 0.5C 恒流放电至终止电压, 以此容量作为恢复容量。以上步骤为 1 周循环,直至某周放电时间低于 72min(60%), 试验结束。搁Z寿命不低于 56 天(8 周循环)。 安全性能: 1、持续充电:将单体电池以 0.2ItA 恒流充电,当单体电池端电压达到充电限制电压 时,改为恒压充电并保持 28d,试验结束后,应不泄漏、不泄气、不破裂、不起火、 不爆炸(相当于满电浮充)。 2、过充电:将单体电池用恒流稳压源以 3C 恒流充电,电压达到 10V 后转为恒压充电, 直到电池爆炸或起火或充电时间为 90min 或电池表面温度稳定(45min 内温差≤2℃) 时停止充电,电池应不起火、不爆炸(3C10V);将电池组用稳压源以 0.5ItA 恒流充 电,电压达到 n×5V(n 为串联单体电池数)后转为恒压充电,直到电池组爆炸或起火 或充电时间为 90min 或电池组表面温度稳定(45min 内温差≤2℃)时停止充电,电池 应不起火、不爆炸。 3、 强制放电(反向充电):将单体电池先以 0.2ItA 恒流放电至终止电压,然后以 1ItA 电流对电池进行反向充电,要求充电时间不低于 90min,电池应不起火、不爆炸; 将电池组其中一只单体电池放电至终止电压,其余均为充满电态的电池,再以 1ItA 恒 流放电至电池组的电压为 0V 时停止放电,电池应不起火、不爆炸。 4、 短路测试: 将单体电池经外部短路 90min, 或电池表面温度稳定 (45min 内温差≤2℃) 时停止短路,外部线路电阻应小于 50mΩ,电池应不起火、不爆炸;将电池组的正负 极用小于电阻 0.1Ω的铜导线连接直至电池组电压小于 0.2V 或电池组表面温度稳定 (45min 内温差≤2℃),电池应不起火、不爆炸 机械实验:461、挤压:将单体电池放Z在两个挤压平面中间,逐渐增加压力至 13kN,圆柱形电池 挤压方向垂直于圆柱轴的纵轴,方形电池挤压电池的宽面和窄面。每只电池只能接受 一次挤压。试验结果应符合 4.1.2.1 的规定。在电池组上放一直径为 15cm 的钢棒对电 池组的宽面和窄面挤压电池组,挤压至电池组原尺寸的 85%,保持 5min,每个电池组 只接受一次挤压。 2、针刺:将单体电池放在一钢制的夹具中,用φ3mm~φ8mm 的钢钉从垂直于电池极 板的方向贯穿(钢针停留在电池中),持续 90min,或电池表面温度稳定(45min 内温 差≤2℃)时停止试验。 3、重物冲击:将单体电池放Z于一钢性平面上,用直径 15.8mm 的钢棒平放在电池中 心,钢棒的纵轴平行于平面,让重量 9.1kg 的重物从 610mm 高度自由落到电池中心的 钢棒上;单体电池是圆柱形时,撞击方向垂直于圆柱面的纵轴;单体电池是方形时, 要撞击电池的宽面和窄面,每只电池只能接受一次撞击。 4、机械冲击;将电池或电池组采用刚性固定的方法(该方法能支撑电池或电池组的所 有固定表面)将电池或电池组固定在试验设备上。在三个互相垂直的方向上各承受一 次等值的冲击。至少要保证一个方向与电池或电池组的宽面垂直,每次冲击按下述方 法进行:在最初的 3ms 内,最小平均加速度为 735m/s2,峰值加速度应该在 1225 m/s2 和 1715 m/s2 之间。 5、 振动:将电池或电池组直接安装或通过夹具安装在振动台面上进行振动试验。试 验条件为频率 10Hz~55Hz, 加速度 29.4 m/s2,X,Y,Z 每个方向扫频循环次数为 10 次, 扫频速率为 1oct/min。 6、自由跌落:将单体电池或电池组由高度(最低点高度)为 600mm 的位Z自由跌落到 水泥地面上的 20mm 厚的硬木板上,从 X,Y,Z 三个方向各一次。自由跌落结束后。47环境适应性: 1、高温烘烤:将单体电池放入高温防爆箱中,以(5℃±2℃)/min 升温速率升温至 130℃,在该温度下保温 10min。 2、高温储存:将单体电池或电池组放Z在 75℃±2℃的烘箱中搁Z 48h,电池应,应 不泄漏、不泄气、不破裂、不起火、不爆炸。 3、低气压:(UL 标准)。 ★ 对各组成部份物质的要求 <一> 对正负极物质的要求 1、 正极电位超正,负极电位越负 2、 活性要高(反应快,得胜率高)[ 3、 活性物质在电解液中要稳定,自溶速度要小 4、 活性物质要有良好的导电性能,电阻小 5、 便于生产,资源丰富 <二> 对电解液的要求 1、 电导率高,扩散效率好,粘度低 2、 化学成份稳定,挥发性小,易贮存 3、 正负极活性物质在电液中能长期保持稳定 4、 便于使用 <三> 对隔膜要求 1、 有良好的稳定性 2、 具有一定的机械强度和抗弯曲能力,有抗拒枝晶穿透能力 3、 便于使用484、 吸水性良好,孔径、孔率符合要求 <四> 对外壳要求 1、有较高的机械强度,承受一般的冲击 2、具有耐工艺腐蚀的能力电解液目前存在的突出问题 突出的问题主要有以下几个: 1、与正负极的相容性。 2、随电压升高,电解质溶液分解产生气体,使内压增大,导致对电池空难性的破坏以及升高电池工 作温度时溶剂的抗氧化能力较低。图片:PB212108.JPG49图片:PB212109.JPG50图片:PB212100.JPG51图片:212105.jpg52图片:PB212104.JPG53图片:PB212102.JPG54图片:PB212114.JPG55图片:PB212116.JPG56图片:PB212145.JPG57图片:PB212106.JPG58
All rights reserved Powered by
www.tceic.com
copyright ©right 。文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。}