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鋰離子電池的知識你了解多少?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年11月29日  

一、充放電倍率


最高越好。C是描述電池充放電電流巨細的專用符號。1C放電就代表1小時內把電池從滿電放到空的電流巨細。iPhone6電池容量為1810mAH,那么這顆電池的1C放電電流便是1.81安培;比亞迪e6電動轎車中運用的每顆電池容量是200AH,則這個電池1C放電電流便是200安培。一個電池假如用高倍率放電,一般放出的能量比低倍率少。


二、充放電循環次數


最多越好。500次是鋰離子電池的常見值,根據不同資料制作的鋰離子電池充放電次數從300-3000次不等。這個值的具體意義每個廠可能略有不同,大致能夠理解為:按廠商規定的充放電倍率(比方1C放電,0.3C充電;每次從0%充放到100%,照此循環)下,500次循環后,電池容量還剩開端的80%。充放電次數和運用習氣的聯系太大了,咱們舉幾個比方。


1、充放電強度對循環次數的影響


廠標注:每次從0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰減到80%,這是最苛刻的測驗循環,也能夠不這么嚴厲,看下面


假如每次電量的循環都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰減到80%


假如每次電量的循環都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰減到80%


2、淺充淺放對壽數的影響


廠標注:每次從0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰減到80%,是最苛刻的測驗循環,也能夠不這么嚴厲,看下面


每次電量的循環都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰減到80%


每次電量的循環都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰減到80%


以上兩個比方可看出充放電的倍率越小、越有利于壽數提高;淺充淺放也有利于壽數提高。


三、內阻


越小越好,這個參數隨負載輕重、溫度等因素隨時改變,隨著電池壽數削減,內阻也在逐步增大。內阻越小的電池越能夠高倍率充放電,18650的一般電池內阻在50m左右,動力型的18650電池在15m左右。想了解內阻多大需求用專用的設備丈量,一般萬用表不可。


丈量電池內阻的東西


四、電池共同性


選用相同資料、相同工藝出產的電池在容量、內阻、充放電曲線上的共同性越高越好。電池能否大規劃組成電池組這一點十分關鍵,電池組規劃越大對共同性要求越高。


下面幾頁咱們將按運用的難易程度:


1、手機、平板、穿戴設備中的鋰離子電池


2、筆記本電腦和移動電源中的鋰離子電池


3、電動自行車中的鋰離子電池


4、電動轎車中的鋰離子電池


分別介紹一些知識,這樣分頁是按電池規劃從小到大排序的。


手機、平板、穿戴設備中的鋰離子電池


為何說這個范疇是最簡單的呢?由于這些設備里只需一塊鋰離子電池,并且根本都是三元鋰離子電池。三元的意思是三種元素:鎳、鈷、錳、這種鋰離子電池的正極資料Li(NiCoMn)O2,不是完全相同的,會根據運用要求對三種元素的配比做調整。


一、充放電倍率


在數碼設備中運用的電池一般對此項要求很低。你很難一個小時內把滿電的手機用到主動關機吧?也沒人會規劃一個續航只需1小時的數碼設備。至少都能夠續航3小時,所以電池的放電倍率到達0.3C左右就能滿意需求,充電要求往往也很低,一般3-4小時充溢的數碼設備咱們都能承受,所以充電上對電池提出的要求也是0.3C左右。


不管國產仍是松下、三星之類的進口鋰離子電池,1C放電是最起碼的規范,數碼設備對電池放電的要求都遠低于電池職業的遍及規范。充電倍率上和電池職業現在能做到的根底目標大致適當,假如沒有極特別規劃一般也不必擔心。


OPPO的電池閃充特性,對充電提出了較高要求


最近手機職業呈現了特例,以OPPO為代表提出了快充的特性,實踐上對電池廠商提出了特別需求。以OPPO最新的N3來說,VOOC閃充許諾30分鐘充溢75%的電量,這算下來便是1.5C的充電電流,是一般手機電池充電倍率的10倍,N3賣3999元也貴的有道理,起碼這個電池就會比一般電池貴一、二倍。


二、充放電循環次數


數碼設備中,手機算是運用強度最高的產品,咱們按一天一充計算,循環次數是500次便是500天壽數,這樣算對嗎?其實是脫離了運用條件,所以是錯的。500次的循環指的是1C放電,0.3C充電下持續循環500次,電池容量還剩開端的80%。但咱們平常運用手機放電倍率遠小于1C,往往是0.01C-0.5C之間。所以循環次數一般能夠700次后還有80%電量剩下,這現已2年時刻了,手機也快過期了。蘋果在這方面規劃的很精明,它有意不運用大電量的電池,不光能夠獲得輕浮的優勢,還由于2年后你必定要換下一代iPhone了,干嘛非要多花本錢在電池上呢?至于有一些人一年就顯著感覺續航少了,也是確有原因的,之后分析。


隨時堅持100%電量并不好


其他數碼設備,比方平板電腦,電池充放周期就更久了,但有時也會發現不到2年續航就顯著下降了,這個原因也是有解說的,看完整篇文章你就會了解。


三、電池內阻


沒有特別解說的。


四、電池共同性


沒有特別解說的。


筆記本電池規范常見的4芯、6芯,8芯什么意思?這指的是18650電芯數量,以8芯為例,有2種組合方法,一種是2串4并,一種是4串2并,具體選用哪一種要根據筆記本廠商電壓轉換電路的規劃,和電池倉形狀。


4芯筆記本電池


這種說法也能夠描述移動電源,市售正派品牌的移動電源10400mAh容量的產品便是由4節2600mAh的18650電芯并聯而成。由于三星SDK為了搶占我國商場,對大訂單采取賤價,乃至賠本賣1美元/顆,所以許多大牌子移動電源廠商很喜歡用這種既廉價質量又好的電芯,也由于單顆容量為2600,所以移動電源的容量常常是2600mAh的倍數:5200mAh,7800mAh,10400mAh。


一、充放電倍率


新的筆記本電池少有1小時就放光電的狀況,所以放電倍率1C對他們來說現已滿意,充電的要求也不高,比方筆記本電池在3-4小時內充溢咱們都能夠承受。而對移動電源來說對電池充放電倍率的要求就更低了,簡直是悉數數碼設備中最低的。


小米10400移動電源內部結構


以現在商場中10400mAh(3.7V)的移動電源來說,最大輸出電流為2A(5V),也便是用最大電流也需求3.7個小時才能放光電,放電倍率只需滿意0.3C都夠用。充電方面,一般的規范是10400mAh裝備一個1.0A的輸進口。這樣充電的倍率只需0.13C。這便是為何移動電源劣質產品特別多的原因:哪怕是正規廠商也能夠購買電池商場中性能最等級低(注意,性能低和質量差并不完全同等,但仍是高度相關的)的產品用在移動電源中,并且還能夠滿意運用規范的需求。


二、充放電循環次數


筆記本和移動電源運用頻率相較于手機大幅降低,手機最多三天充一次,可是移動電源和筆記本均勻下來往往一周都不必定能完成一次充放電,這樣算下來,只需確保50次充放電壽數就能撐一年。有關老練的鋰離子電池來說最差最差也能供給300次的循環壽數,這個次數對運用筆記本和移動電源的人來說都夠正常運用6年的了。


而咱們往往用不到這么久就更新換代了,所以尤其是移動電源這個職業,實踐運用中的輕負載和低頻率的充放電次數,讓咱們很難察覺到產品質量的好壞。一些無良的廠商就會用最差的電芯,乃至把拆機電芯用在移動電源上。拆機電芯可能早年用在其他設備中,現已循環了400次,按壽數看還有100次就要篩選了,而100次也滿意讓移動電源撐上兩年時刻,所以廢物使用買來裝移動電源里面,根本不會有人發現。


相對移動電源來說,筆記本中的原配的電池電芯都來自世界大廠。但咱們也常常發現周圍有人的筆記本買來不到2年電池續航就大幅下降了,這是什么原因呢?


還記得上一頁提到平板電腦運用周期不頻頻,但有的也會呈現1-2年,電池續航就大幅下降吧?其實他們都是由同一個原因引起的:電池保存不妥。


假如你常常沒事就把電池充溢,或許充電線一向插在設備上,那就隨時保持最高電量,電池容量就會快速削減。這個原因涉及到鋰離子電池的結構。


鋰離子電池內部簡圖


鋰離子電池的正極是由含有鋰離子的金屬氧化物組成,負極一般是石墨構成的晶格,充電時鋰離子向石墨一端移動,最終鉆入由石墨構成的安穩的晶格中,蓄勢待發。能夠容納鋰離子的晶格越多,能夠移動的鋰離子越多,電池容量越大。長時刻滿電寄存首要影響的是能夠移動的鋰離子數量,由于滿電后電池到達4.2V電壓,保持的高電壓讓電解液和電池的正負極均發作一些反響,而這些反響在3.0V-3.7V的狀態下盡管也在發作,可是十分微弱。這種反響在電極上生成了鈍化膜,電壓越高膜越厚,膜越厚能夠移動的到負極鉆入石墨晶格的鋰離子數量越少。所以宏觀上的表現便是電池容量衰減。


負極石墨組成的小房子,供鋰離子鉆入鉆出


什么算長時刻呢?在我看來7天就現已滿意構成惡劣影響了。有多惡劣?這兒有個比方,玩兒航模的人有2塊規范相同的全新三元資料鋰離子電池A和B,六月份買來一起寄存,A剩下電量30%寄存,B充溢100%寄存,3個月后測驗電池容量,A容量為開端的98%,B容量為開端的60%。沒錯,影響便是如此惡劣,所以你的筆記本電池常常長時刻保持高電壓,一年后續航大幅下降也就不要稀罕了。手機是最不容易遇到長時刻滿電寄存的設備,由于即使充溢了,也一向在運用,不到幾個小時電壓就降下來了。但手機偶然也會遇到這個問題,比方充溢電后關機了,這時沒有任何耗電,電池就一向保持高壓,也許一周后你打開盒子一看,電池現已鼓包了。


正確的做法是充30%-40%的電量,然后長時刻保存。


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