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10个锂电池相关知识

2022-10-31

1、电池的自放电率是多少?

  自放电也称为电荷保持能力,是指电池在一定的环境条件下,在开路状态下保持所储存电量的能力。一般来说,自放电主要受制造工艺、材料和储存条件的影响。自放电是衡量电池性能的主要参数之一。电池存放温度越低,自放电率越低,但也要注意温度过低或过高,都可能对电池造成损坏而不能使用。电池充满电一段时间后,有一定程度的自放电是正常现象。


  IEC标准规定NiCd和NiMH电池充满电,在20度温度和65%湿度下开路28天后0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分钟. 与其他可充电电池系统相比,液态电解质太阳能电池的自放电率明显较低,约为 10%/月。而弘毅的磷酸铁锂电池组,自放电率可以低至3%。


2、什么是电池的内阻,如何测量?

  电池的内阻是电池工作时流过电池的电流的电阻,一般分为交流内阻和直流内阻。由于充电电池的内阻很小,在测量直流内阻时,由于电极容量的极化,会产生极化的内阻,因此无法测出其真实值。可以测量交流内阻,避免极化内阻的影响,得到真正的内阻值。交流内阻测试方法是利用电池等效有源电阻特性,给电池一个1000HZ,50mA恒流,

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3、电池的内压是多少,正常的电池内压一般是多少?

  电池的内压是充放电过程中产生的气体所形成的压力。在使用过程中主要受电池材料制造工艺、结构等因素的影响。一般电池内压保持在正常水平,但在过充或过放的情况下,电池内压可能会升高:如果复合反应的速度低于分解的速度反应,产生的气体不会被及时消耗掉,导致电池内压升高。


4、什么是内压测试?

  锂电池内压测试是(UL标准)在海拔15240m(低压11.6kPa)模拟电池,测试电池是否漏液或鼓包。具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电至4.2V,截止电流10mA,然后放入气压11.6Kpa,温度(20±3)的低压箱内存放6小时,电池不会爆炸、着火、破裂、漏液。


5、环境温度对电池性能有何影响?

  电极/电解质界面的电化学反应与环境温度有关,电极/电解质界面被视为电池的心脏。如果温度降低,电极的反应速率也会降低。假设电池电压保持不变,放电电流减小,电池的功率输出也降低,如果温度升高,电池输出功率增加。温度也会影响电解质的转移速率,温度升高会加快电解质的转移速率。而如果温度下降,传输会变慢,影响电池充放电性能。


6、过充的控制方法有哪些?

  为了防止电池过度充电,需要控制充电端点。当电池充满时,会有一些特殊信息可用于判断是否达到充电终点。防止电池过充的方法一般有以下六种。


  峰值电压控制:通过检测电池的峰值电压来确定充电的终点。


  DT/dt控制:通过检测电池峰值温度的变化率来确定充电的终点。


  T控制:当电池充满电时,温度与环境温度的差值会达到最大值。


  -V控制:当电池充满电并达到峰值电压时,电压会下降一定值。


  定时控制:通过设置一定的充电时间来控制充电结束,一般设置为充电到标称容量的130%所需要的控制时间。


  TCO控制:考虑到电池的安全和特性,应避免高温(高温电池除外)充电,所以当电池温度升至60℃时应停止充电。


7、什么是过充,对电池性能有什么影响?

  过度充电是电池经过一定的充电过程充满电后继续充电的行为。由于设计时负容量高于正容量,因此正极产生的气体通过隔膜纸与负极产生的镉复合。因此,一般情况下,电池的内压不会明显升高,但如果充电电流过大,或者充电时间过长,产生的氧气不会被及时消耗掉,可能会造成内压上升、电池变形、漏液等不良现象。同时,它的电气性能也会显着降低。


8、什么是过放电,对电池性能有什么影响?

  电池将内部存储的电量放完,电压达到一定值后,继续放电会引起过放电,放电截止电压通常根据放电电流来确定。


  0.2C-2C放电一般设置为1.0V/支,3C以上如5C或10C放电设置为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,尤其是大电流过放或反复过放电对电池影响较大。一般来说,过放电会使电池内压升高,破坏正负极活性物质的可逆性,即使充电只能部分恢复,容量也会有明显衰减。


9、不同容量的电池一起使用会出现什么问题?

  如果不同容量或新旧电池混用,有漏液和零电压的可能。这是由于充电过程中,容量差异导致充电时有的电池过充,有的电池没有充满,放电时有高容量的电池不放电,而低容量的则是过放。并且电池可能损坏和泄漏或低(零)电压。


  什么是电池爆炸如何防止电池爆炸?电池内任何部分的固体物质都会瞬间放电,并被推到距离电池25cm以上的地方,称为爆炸。判断电池是否爆炸,使用以下条件实验。一个网将覆盖实验电池,电池在中间,从网的任何一侧25cm。网密度6-7个/cm,网采用直径为0.25mm的软铝丝,如果实验中没有实心部分通过网,证明电池没有爆炸。


10.锂离子电池串联问题。

作为电池在生产过程中,从开始涂装到成为成品,要经过很多道工序。即使经过严格的测试程序,使每组电源的电压、电阻、容量都一样,但随着使用一段时间,还是会有这样或那样的差异。就像同一个母亲所生的双胞胎一样,他们在第一次出生时可能看起来完全一样,而且他们的母亲很难区分。但是,随着两个孩子的不断成长,会有这样那样的不同。锂电池也是如此。在使用了一段时间的差异后,很难将整体电压控制的方法应用到锂动力电池上,比如必须串联10节电芯的36V电池组。整体充电控制电压为42V,放电控制电压为26V。采用整体电压控制方式,由于电池一致性特别好,在初始使用阶段可能没有任何问题。使用一段时间后,电池的内阻和电压波动,形成不一致的状态,(不一致是绝对的,一致性是相对的)这时候仍然使用整体电压控制是无法达到目的的。比如10节电池放电,其中2节2.8V,4节3.2V,4节3.4V,此时整体电压为32V,我们让它继续放电到26V。使两节2.8V的电池在过放状态下低于2.6V。锂离子电池多次过放电就等于报废。反过来,用整体电压控制充电方式充电,也会出现过充情况。例如,上述10个电池在充电时的电压状态。当整体电压达到42V时,两节2.8V电池处于“饿”状态,迅速吸收电量,就会超过4.2V,超过4.2V的电池过充,不仅因为高压报废,甚至危险,这就是锂动力电池的特性。


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