电池技术
1、充放电倍率
充放电倍率是指电池在规定时间内充入或放出额定容量需要的电流值,是充放电快慢的量度。
充放电倍率=充放电电流/电池额定容量
充放电倍率的单位是C。额定容量在1500mAh的电池,以1C的倍率放电等于以1500mA的电流放电,以2C的倍率放电等于以3000mA的电流放电,以0.1C的电流放电等于以150mA的电流放电。
图片来源:学堂在线《锂离子电池材料与技术》
2、电压
电池的电压包括三种:开路电压、工作电压、标称电压。
开路电压是指电池充放电电流为零时的电压。一般情况下,锂离子电池充满电后开路电压为4.1-4.2V。放电后(个人理解:此时电池不能再提供电能)开路电压为2.5V-3.0V。通过对电池开路电压的检测可以判断电池的荷电状态(根据百度百科:荷电状态是指电池剩余容量与其完全充电状态容量的比值)。
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工作电压又被称为端电压,是指电池在工作状态下,即电路中有电流流过时,电池正负极之间的电势差。工作电压总是低于开路电压,因为电流流过电路内部必须克服电阻所造成的阻力。
锂离子电池的工作电压为2.5V-4.2V;当工作电压小于2.5-3.0V的某一数值时,电池放电终止;当电压超过4.2V时,充电回路终止,以保护电池安全。
标称电压也被称为工作平台电压(根据网络资料理解:电池放电过程中维持时间最长的电压值)。锂离子电池材料不同,标称电压不同。锰酸锂电池标称电压为3.8V,钴酸锂电池标称电压为3.7V,锂镍钴锰电池标称电压为3.6-3.7V,磷酸铁锂电池标称电压为3.2V。
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3、电池容量
电池容量是指电池存储容量的大小。常见单位:mAh、Ah。影响电池容量的内因(“内因”一词含个人理解)有二:
(1)电池中所含有活性物质的质量。
(2)活性物质的单位质量克容量发挥(根据网络资料理解:大电池测试时,一些电量不能完全释放,克容量的测量值比理论值小,大电池克容量测量值为克容量发挥),克容量是指电池内部活性物质所能释放出的电容量与活性物质的质量之比,克容量的单位通常使用mAh/g。
电池容量分类为额定容量和实际容量。
额定容量是指电池在20±5℃条件下,以倍率0.2C放电至终止电压时所应提供电量,采用C5表示。
实际容量是指在一定的放电条件下所释放的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(含个人理解:放电倍率和温度是影响电池容量的外因)。
4、自放电率
自放电率是指电池充电至一定电压后,在开路状态下,所存储电量在一定条件下的保持能力。一般情况下,锂离子电池的自放电率为每月2-5%。生产企业使用电压的变化量计量自放电率,单位是mV/h。
5、循环寿命
根据国标GB/T2900.41-2008,循环寿命的定义:电池容量连续三次充放电循环低于规定的容量值时,最后一次达到或超过规定容量值的充放电次数,即为电池的循环寿命。
数码类锂离子电池循环寿命需大于500次,动力用锂离子电池循环寿命需大于2000次。
图片来源:学堂在线《锂离子电池材料与技术》
审核编辑:刘清
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