鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1150次 | 2021年07月05日
解析鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上的前五塊:正極、負(fù)極、電解液、阻擋層、外殼和電極引線(xiàn)。
目前,鋰離子電池常用的有鋰鈷酸、鋰鎳酸和鋰錳酸。最常用的材料是氧化鋰鈷,它具有良好的循環(huán)功能,制作方便,但缺點(diǎn)是鈷化合物比較昂貴。由于鎳酸鋰的性質(zhì)不穩(wěn)定,難以制取,通常多用于鋰鈷摻雜的鎳化合物,也稱(chēng)為鋰鎳礦。錳酸鋰也是一個(gè)很好的數(shù)據(jù),在高溫下錳酸鋰衰減較快等諸多原因,目前大部分的使用還處于實(shí)驗(yàn)室階段。
鋰離子電池的結(jié)構(gòu)分為繞組式和級(jí)聯(lián)式。液態(tài)鋰離子電池采用繞組結(jié)構(gòu),而聚合物鋰離子電池兩者兼?zhèn)?。正膜片、間隙、負(fù)膜片依次置于卷繞式中形成圓柱體或扁柱,重要以三洋、東芝、索尼、ATL為代表。級(jí)聯(lián)就是把正極、間隙、負(fù)極、間隙、正極這樣一種辦法疊加起來(lái)。所有的正極焊接在一起引出,負(fù)極也焊接在一起引出,重要以ATL為代表。
鋰離子電池的工作原理
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%
1.當(dāng)充電
在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,鋰離子從正極晶格中逸出,穿過(guò)電解質(zhì),嵌入負(fù)極晶格中。
在充電開(kāi)始時(shí),應(yīng)先測(cè)試待充電電池的電壓。假如電壓低于3V,應(yīng)先對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電。充電電流為設(shè)定電流的1/10,一般在0.05c左右。電壓升至3V后,進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程如下:恒流充電,設(shè)定電流。當(dāng)電池電壓升至4.20v時(shí),改為恒壓充電,充電電壓保持在4.20v。此時(shí)充電電流逐漸下降,當(dāng)電流下降到設(shè)定充電電流的1/10時(shí),充電結(jié)束。
鋰離子電池的充電電流一般設(shè)定在0.2c到1C之間。電流越高,充電越快,電池的發(fā)熱就越大。此外,過(guò)量的電流充電,容量不夠,因?yàn)殡姵貎?nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)要時(shí)間。就像倒啤酒相同,倒得太快會(huì)出現(xiàn)泡沫,但不滿(mǎn)。
術(shù)語(yǔ):充放電電流一般稱(chēng)為C,即與電池容量相對(duì)應(yīng)的值。電池容量一般用Ah、mAh表示,如M8電池容量為1200mAh,相應(yīng)的C為1200mA。0。2c等于240mA。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)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
2.當(dāng)放電
這個(gè)過(guò)程恰恰相反。鋰離子回到正極,電子通過(guò)外部電路到達(dá)正極并與鋰離子重新結(jié)合。
從典型的放電曲線(xiàn)可以看出,放電電流越大,放電容量越小,電壓下降越快。