鉅大LARGE | 點擊量:598次 | 2019年06月03日
鋰離子電池設(shè)計有什么要求
鋰離子電池充電電流應(yīng)以鋰電池生產(chǎn)廠家的建議為準,并要備有限流電路以免發(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充電率表示充電電流為800mA)。在大電流充電時往往要檢測電池溫度,以防止過熱損壞電池或發(fā)生爆炸。鋰電池易受到過充電、深放電以及短路所造成的損害,其充電電壓必須嚴格限制。
電池設(shè)計是為滿足對象(用戶或儀器設(shè)備)的要求進行的。因此,在進行電池設(shè)計前,首先必須詳盡地了解對象對電池性能指標及使用條件的要求,一般包括以下幾個方面:電池的工作電壓及要求的電壓精度;電池的工作電流,即正常放電電流和峰值電流;電池的工作時間,包括連續(xù)放電時間、使用期限或循環(huán)壽命;電池的工作環(huán)境,包括電池工作時所處狀態(tài)及環(huán)境溫度;電池的最大允許體積和重量。
現(xiàn)以生產(chǎn)方型鋰離子電池為例,來說明和確定選擇的電池材料組裝的AA型鋰離子電池的設(shè)計要求:電池在放電態(tài)下的歐姆內(nèi)阻不大于40Ω;電池1C放電時,視不同的正極材料而定,如LiCoO2的比容量不小于135mA·h/g;電池2C放電容量不小于1C放電容量的96%;在前30次1C充放電循環(huán)過程中,3.6V以上的容量不小于電池總?cè)萘康?0%;在前100次1C充放電循環(huán)過程中,電池的平均每次容量衰減不大于0.06%;電池荷電時置于135C的電爐中不發(fā)生爆炸。
按照AA型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計和組裝工藝過程組裝的電池,經(jīng)實驗測試,若結(jié)果達到上述要求,說明進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、組裝工藝過程完善,在進行不同正極材料的電池性能研究時,就可按此結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝過程組裝電池;若結(jié)果達不到上述要求,則說明結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理或工藝過程不夠完善,需要進行反復(fù)的優(yōu)化,直至實驗結(jié)果符合上述要求。鋰離子電池由于其優(yōu)異的性能,被越來越多地應(yīng)用到各個領(lǐng)域,特別時一些特殊場合和器件,因此,對于電池的設(shè)計有時還有一些特殊的要求,比如振動、碰撞、重物沖擊、熱沖擊、過充電、短路等。
同時還需考慮:電極材料來源;電池性能;影響電池特性的因素;電池工藝;經(jīng)濟指標;環(huán)境問題等方面的因素??稍阡囯x子電池充電至4.2V時,自動由恒流充電方式變換為恒壓充電方式,避免電池過充電現(xiàn)象。電路工作原理該鋰離子電池充電器電路由電源輸入變換電路、恒電流充電電路、恒電壓充電電路、工作狀態(tài)指示電路和電池電壓檢測控制電路組成。
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