锂离子电池:开关电源技术与设计的先锋者
锂离子电池介绍
锂离子电池是一种充放电重复使用的能量存储装置,通过锂离子的迁移来实现工作。在充放电过程中,Li+在正极和负极之间不断移动,充满时从正极脱落并进入负极,而放松时则相反。其工作范围通常在2.8V至4.2V之间,但建议最好保持在3.7V。
1C和0.1C的概念
电池容量单位为mAh(毫安小时),C代表充放电倍率。比如一个2000mAh的电池以1C速率放電就是2000mA;而0.1C速率为200mA。
锂离子电池优缺点
优点:
能量密度高,工作效率出色。
循环寿命长,一般可达500次以上。
自然自放电速度慢,大约每月10%。
具备快速充装功能,可达到80%容量以下时间内完成充满。
工作温度适应性强,可以承受-25°C至45°C环境条件。
无需记忆效应,不必担心过度消耗剩余能量影响性能。
环保无污染,不含有危险金属成分,如镉、汞等。
缺点:
成本较高,对于大规模应用仍有一定挑战性。
需要配备保护措施,以防止过度充/放或短路损害自身结构及安全性问题。此外需要额外考虑加保护板成本和体积限制对设备整体设计带来的影响。
锂電池與锂離子電池之間差異探究
对於兩種概念,即“锂電池”與“锂離子電池”,存在明顯區別:
正極材料不同:二氧化錳或亞硫酰氯為主體;對於含鋰化合物則不包含實際中的金屬鋰,只有鋰離子的移動過程發生。
使用情況:一次型(無法重複使用)VS 二次型(可以重複使用)。
鋰離子電瓶應用模式探討
理想狀態下應該採用CC CV模式,即恒流恒壓方式進行充電,並且理論上會產生一條斜線圖表,其中灰色為排除因素所影響到的庫存趨勢紅線表示輸入給定時刻點數據集並將其轉換成常規標準形式綠線則是展示了儲存庫內預設值當前處於哪個階段。當庫存趨勢達到4·20 V時,它會從CC切換到CV,因為儲存趨勢不能超越這個臨界點,所以系統逐漸減少輸入流動力直到它接近零,這樣就代表著儲物已經完全滿載且所有需求都已被滿足了。但實際操作中還有更細致的調節策略來保護相關設備免受損害特別是在未知情況下的初期不宜直接采用恒流模式進行充填可能導致嚴重損壞。
6 為什麼鋰離子電瓶截止供應壓力設定為4·20 V?
7 鋰離子電瓶循環曲線分析
8 鋰離子電瓶循環次数考察
9 鋰離子的運行範圍探討