钜大LARGE | 点击量:1559次 | 2020年11月29日
锂离子电池的知识你了解多少?
一、充放电倍率
最高越好。C是描述电池充放电电流巨细的专用符号。1C放电就代表1小时内把电池从满电放到空的电流巨细。iPhone6电池容量为1810mAH,那么这颗电池的1C放电电流便是1.81安培;比亚迪e6电动轿车中运用的每颗电池容量是200AH,则这个电池1C放电电流便是200安培。一个电池假如用高倍率放电,一般放出的能量比低倍率少。
二、充放电循环次数
最多越好。500次是锂离子电池的常见值,根据不同资料制作的锂离子电池充放电次数从300-3000次不等。这个值的具体意义每个厂可能略有不同,大致能够理解为:按厂商规定的充放电倍率(比方1C放电,0.3C充电;每次从0%充放到100%,照此循环)下,500次循环后,电池容量还剩开端的80%。充放电次数和运用习气的联系太大了,咱们举几个比方。
1、充放电强度对循环次数的影响
厂标注:每次从0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰减到80%,这是最苛刻的测验循环,也能够不这么严厉,看下面
假如每次电量的循环都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰减到80%
假如每次电量的循环都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰减到80%
2、浅充浅放对寿数的影响
厂标注:每次从0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰减到80%,是最苛刻的测验循环,也能够不这么严厉,看下面
每次电量的循环都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰减到80%
每次电量的循环都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰减到80%
以上两个比方可看出充放电的倍率越小、越有利于寿数提高;浅充浅放也有利于寿数提高。
三、内阻
越小越好,这个参数随负载轻重、温度等因素随时改变,随着电池寿数削减,内阻也在逐步增大。内阻越小的电池越能够高倍率充放电,18650的一般电池内阻在50m左右,动力型的18650电池在15m左右。想了解内阻多大需求用专用的设备丈量,一般万用表不可。
丈量电池内阻的东西
四、电池共同性
选用相同资料、相同工艺出产的电池在容量、内阻、充放电曲线上的共同性越高越好。电池能否大规划组成电池组这一点十分关键,电池组规划越大对共同性要求越高。
下面几页咱们将按运用的难易程度:
1、手机、平板、穿戴设备中的锂离子电池
2、笔记本电脑和移动电源中的锂离子电池
3、电动自行车中的锂离子电池
4、电动轿车中的锂离子电池
分别介绍一些知识,这样分页是按电池规划从小到大排序的。
手机、平板、穿戴设备中的锂离子电池
为何说这个范畴是最简单的呢?由于这些设备里只需一块锂离子电池,并且根本都是三元锂离子电池。三元的意思是三种元素:镍、钴、锰、这种锂离子电池的正极资料Li(NiCoMn)O2,不是完全相同的,会根据运用要求对三种元素的配比做调整。
一、充放电倍率
在数码设备中运用的电池一般对此项要求很低。你很难一个小时内把满电的手机用到主动关机吧?也没人会规划一个续航只需1小时的数码设备。至少都能够续航3小时,所以电池的放电倍率到达0.3C左右就能满意需求,充电要求往往也很低,一般3-4小时充溢的数码设备咱们都能承受,所以充电上对电池提出的要求也是0.3C左右。
不管国产仍是松下、三星之类的进口锂离子电池,1C放电是最起码的规范,数码设备对电池放电的要求都远低于电池职业的遍及规范。充电倍率上和电池职业现在能做到的根底目标大致适当,假如没有极特别规划一般也不必担心。
OPPO的电池闪充特性,对充电提出了较高要求
最近手机职业呈现了特例,以OPPO为代表提出了快充的特性,实践上对电池厂商提出了特别需求。以OPPO最新的N3来说,VOOC闪充许诺30分钟充溢75%的电量,这算下来便是1.5C的充电电流,是一般手机电池充电倍率的10倍,N3卖3999元也贵的有道理,起码这个电池就会比一般电池贵一、二倍。
二、充放电循环次数
数码设备中,手机算是运用强度最高的产品,咱们按一天一充计算,循环次数是500次便是500天寿数,这样算对吗?其实是脱离了运用条件,所以是错的。500次的循环指的是1C放电,0.3C充电下持续循环500次,电池容量还剩开端的80%。但咱们平常运用手机放电倍率远小于1C,往往是0.01C-0.5C之间。所以循环次数一般能够700次后还有80%电量剩下,这现已2年时刻了,手机也快过期了。苹果在这方面规划的很精明,它有意不运用大电量的电池,不光能够获得轻浮的优势,还由于2年后你必定要换下一代iPhone了,干嘛非要多花本钱在电池上呢?至于有一些人一年就显着感觉续航少了,也是确有原因的,之后分析。
随时坚持100%电量并不好
其他数码设备,比方平板电脑,电池充放周期就更久了,但有时也会发现不到2年续航就显着下降了,这个原因也是有解说的,看完整篇文章你就会了解。
三、电池内阻
没有特别解说的。
四、电池共同性
没有特别解说的。
笔记本电池规范常见的4芯、6芯,8芯什么意思?这指的是18650电芯数量,以8芯为例,有2种组合方法,一种是2串4并,一种是4串2并,具体选用哪一种要根据笔记本厂商电压转换电路的规划,和电池仓形状。
4芯笔记本电池
这种说法也能够描述移动电源,市售正派品牌的移动电源10400mAh容量的产品便是由4节2600mAh的18650电芯并联而成。由于三星SDK为了抢占我国商场,对大订单采取贱价,乃至赔本卖1美元/颗,所以许多大牌子移动电源厂商很喜欢用这种既廉价质量又好的电芯,也由于单颗容量为2600,所以移动电源的容量常常是2600mAh的倍数:5200mAh,7800mAh,10400mAh。
一、充放电倍率
新的笔记本电池少有1小时就放光电的状况,所以放电倍率1C对他们来说现已满意,充电的要求也不高,比方笔记本电池在3-4小时内充溢咱们都能够承受。而对移动电源来说对电池充放电倍率的要求就更低了,简直是悉数数码设备中最低的。
小米10400移动电源内部结构
以现在商场中10400mAh(3.7V)的移动电源来说,最大输出电流为2A(5V),也便是用最大电流也需求3.7个小时才能放光电,放电倍率只需满意0.3C都够用。充电方面,一般的规范是10400mAh装备一个1.0A的输进口。这样充电的倍率只需0.13C。这便是为何移动电源劣质产品特别多的原因:哪怕是正规厂商也能够购买电池商场中性能最等级低(注意,性能低和质量差并不完全同等,但仍是高度相关的)的产品用在移动电源中,并且还能够满意运用规范的需求。
二、充放电循环次数
笔记本和移动电源运用频率相较于手机大幅降低,手机最多三天充一次,可是移动电源和笔记本均匀下来往往一周都不必定能完成一次充放电,这样算下来,只需确保50次充放电寿数就能撑一年。有关老练的锂离子电池来说最差最差也能供给300次的循环寿数,这个次数对运用笔记本和移动电源的人来说都够正常运用6年的了。
而咱们往往用不到这么久就更新换代了,所以尤其是移动电源这个职业,实践运用中的轻负载和低频率的充放电次数,让咱们很难察觉到产品质量的好坏。一些无良的厂商就会用最差的电芯,乃至把拆机电芯用在移动电源上。拆机电芯可能早年用在其他设备中,现已循环了400次,按寿数看还有100次就要筛选了,而100次也满意让移动电源撑上两年时刻,所以废物使用买来装移动电源里面,根本不会有人发现。
相对移动电源来说,笔记本中的原配的电池电芯都来自世界大厂。但咱们也常常发现周围有人的笔记本买来不到2年电池续航就大幅下降了,这是什么原因呢?
还记得上一页提到平板电脑运用周期不频频,但有的也会呈现1-2年,电池续航就大幅下降吧?其实他们都是由同一个原因引起的:电池保存不妥。
假如你常常没事就把电池充溢,或许充电线一向插在设备上,那就随时保持最高电量,电池容量就会快速削减。这个原因涉及到锂离子电池的结构。
锂离子电池内部简图
锂离子电池的正极是由含有锂离子的金属氧化物组成,负极一般是石墨构成的晶格,充电时锂离子向石墨一端移动,最终钻入由石墨构成的安稳的晶格中,蓄势待发。能够容纳锂离子的晶格越多,能够移动的锂离子越多,电池容量越大。长时刻满电寄存首要影响的是能够移动的锂离子数量,由于满电后电池到达4.2V电压,保持的高电压让电解液和电池的正负极均发作一些反响,而这些反响在3.0V-3.7V的状态下尽管也在发作,可是十分微弱。这种反响在电极上生成了钝化膜,电压越高膜越厚,膜越厚能够移动的到负极钻入石墨晶格的锂离子数量越少。所以宏观上的表现便是电池容量衰减。
负极石墨组成的小房子,供锂离子钻入钻出
什么算长时刻呢?在我看来7天就现已满意构成恶劣影响了。有多恶劣?这儿有个比方,玩儿航模的人有2块规范相同的全新三元资料锂离子电池A和B,六月份买来一起寄存,A剩下电量30%寄存,B充溢100%寄存,3个月后测验电池容量,A容量为开端的98%,B容量为开端的60%。没错,影响便是如此恶劣,所以你的笔记本电池常常长时刻保持高电压,一年后续航大幅下降也就不要稀罕了。手机是最不容易遇到长时刻满电寄存的设备,由于即使充溢了,也一向在运用,不到几个小时电压就降下来了。但手机偶然也会遇到这个问题,比方充溢电后关机了,这时没有任何耗电,电池就一向保持高压,也许一周后你打开盒子一看,电池现已鼓包了。
正确的做法是充30%-40%的电量,然后长时刻保存。
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