鋰電池過充電過放電短路保護電路詳解

2021-03-04 01:20:10 字數 5272 閱讀 4635

時間:2012-04-23 12:27:18**:作者:

該電路主要由鋰電池保護專用積體電路dw01,充、放電控制mosfet1(內含兩隻n溝道mosfet)等部分組成,單體鋰電池接在b+和b-之間,電池組從p+和p-輸出電壓。充電時,充電器輸出電壓接在p+和p-之間,電流從p+到單體電池的b+和b-,再經過充電控制mosfet到p-。在充電過程中,當單體電池的電壓超過4.

35v時,專用積體電路dw01的oc腳輸出訊號使充電控制mosfet關斷,鋰電池立即停止充電,從而防止鋰電池因過充電而損壞。放電過程中,當單體電池的電壓降到2.30v時,dw01的od腳輸出訊號使放電控制mosfet關斷,鋰電池立即停止放電,從而防止鋰電池因過放電而損壞,dw01的cs腳為電流檢測腳,輸出短路時,充放電控制mosfet的導通壓降劇增,cs腳電壓迅速公升高,dw01輸出訊號使充放電控制mosfet迅速關斷,從而實現過電流或短路保護。

二次鋰電池的優勢是什麼?

1. 高的能量密度

2. 高的工作電壓

3. 無記憶效應

4. 迴圈壽命長

5. 無汙染

6. 重量輕

7. 自放電小

鋰聚合物電池具有哪些優點?

1. 無電池漏液問題,其電池內部不含液態電解液,使用膠態的固體。

2. 可製成薄型電池:以3.6v400mah的容量,其厚度可薄至0.5mm。

3. 電池可設計成多種形狀

4. 電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲900左右

5. 可製成單顆高電壓:液態電解質的電池僅能以數顆電池串聯得到高電壓,高分子電池由於本身無液體,可在單顆內做成多層組合來達到高電壓。

7. 容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍

iec規定鋰電池標準迴圈壽命測試為:

電池以0.2c放至3.0v/支後

1. 1c恆流恆壓充電到4.2v截止電流20ma擱置1小時再以0.2c放電至3.0v(乙個迴圈)

反覆迴圈500次後容量應在初容量的60%以上

國家標準規定鋰電池的標準荷電保持測試為(iec無相關標準).

電池在25攝氏度條件下以0.2c放至3.0/支後,以1c恆流恆壓充電到4.

2v,截止電流10ma,在溫度為20+_5下儲存28天後,再以0.2c放電至2.75v計算放電容量

什麼是二次電池的自放電不同型別電池的自放電率是多少?

自放電又稱荷電保持能力,它是指在開路狀態下,電池儲存的電量在一定環境條件下的保持能力。一般而言,自放電主要受製造工藝,材料,儲存條件的影響自放電是衡量電池效能的主要引數之一。一般而言,電池儲存溫度越低,自放電率也越低,但也應注意溫度過低或過高均有可能造成電池損壞無法使用,byd常規電池要求儲存溫度範圍為-20~45。

電池充滿電開路擱置一段時間後,一定程度的自放電屬於正常現象。iec標準規定鎳鎘及鎳氫電池充滿電後,在溫度為20度濕度為65%條件下,開路擱置28天,0.2c放電時間分別大於3小時和3小時15分即為達標。

與其它充電電池系統相比,含液體電解液太陽能電池的自放電率明顯要低,在25下大約為10%/月。

什麼是電池的內阻怎樣測量?

電池的內阻是指電池在工作時,電流流過電池內部所受到的阻力,一般分為交流內阻和直流內阻,由於充電電池內阻很小,測直流內阻時由於電極容量極化,產生極化內阻,故無法測出其真實值,而測其交流內阻可免除極化內阻的影響,得出真實的內值.

交流內阻測試方法為:利用電池等效於乙個有源電阻的特點,給電池乙個1000hz,50ma的恆定電流,對其電壓取樣整流濾波等一系列處理從而精確地測量其阻值.

什麼是電池的內壓電池正常內壓一般為多少?

電池的內壓是由於充放電過程中產生的氣體所形成的壓力.主要受電池材料製造工藝,結構等使用過程因素影響.一般電池內壓均維持在正常水平,在過充或過放情況下,電池內壓有可能會公升高:

如果復合反應的速度低於分解反應的速度,產生的氣體來不及被消耗掉,就會造成電池內壓公升高.

什麼是內壓測試?

鋰電池內壓測試為:(ul標準)

模擬電池在海拔高度為15240m的高空(低氣壓11.6kpa)下,檢驗電池是否漏液或發鼓.

具體步驟:將電池1c充電恆流恆壓充電到4.2v,截止電流10ma ,然後將其放在氣壓為11.6kpa,溫度為(20+_3)的低壓箱中儲存6小時,電池不會**,**,裂口,漏液.

環境溫度對電池效能有何影響?

在所有的環境因素中,溫度對電池的充放電效能影響最大,在電極/電解液介面上的電化學反應與環境溫度有關,電極/電解液介面被視為電池的心臟。如果溫度下降,電極的反應率也下降,假設電池電壓保持恆定,放電電流降低,電池的功率輸出也會下降。如果溫度上公升則相反,即電池輸出功率會上公升,溫度也影響電解液的傳送速度溫度上公升則加快,傳送溫度下降,傳送減慢,電池充放電效能也會受到影響。

但溫度太高,超過45,會破壞電池內的化學平衡,導致副反應

過充電的控制方法有哪些?

為了防止電池過充,需要對充電終點進行控制,當電池充滿時,會有一些特別的資訊可利用來判斷充電是否達到終點。一般有以下六種方法來防止電池被過充:

1. 峰值電壓控制:通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點;

2. dt/dt控制:通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點;

3. t控制:電池充滿電時溫度與環境溫度之差會達到最大;

4. -v控制:當電池充滿電達到一峰值電壓後,電壓會下降一定的值

5. 計時控制:通過設定一定的充電時間來控制充電終點,一般設定要充進130%標稱容量所需的時間來控制;

6. tco控制:考慮電池的安全和特性應當避免高溫(高溫電池除外)充電,因此當電池溫度公升高60時應當停止充電。

什麼是過充電,對電池效能有何影響?

過充電是指電池經一定充電過程充滿電後,再繼續充電的行為。

由於在設計時,負極容量比正極容量要高,因此,正極產生的氣體透過隔膜紙與負極產生的鎘復合。故一般情況下,電池的內壓不會有明顯公升高,但如果充電電流過大,或充電時間過長,產生的氧氣來不及被消耗,就可能造成內壓公升高,電池變形,漏液,等不良現象。同時,其電效能也會顯著降低。

什麼是過放電,對電池效能有何影響?

電池放完內部儲存的電量,電壓達到一定值後,繼續放電就會造成過放電,通常根據放電電流來確定放電截止電壓。0.2c-2c放電一般設定1.

0v/支,3c 以上如5c或10c放電設定為0.8v/支,電池過放可能會給電池帶來災難性的後果,特別是大電流過放,或反覆過放對電池影響更大。一般而言,過放電會使電池內壓公升高,正負極活性物質可逆性受到破壞,即使充電也只能部分恢復,容量也會有明顯衰減。

不同容量的電池組合在一起使用會出現什麼問題?

如果將不同容量或新舊電池混在一起使用,有可能出現漏液,零電壓等現象。這是由於充電過程中,容量差異導致充電時有些電池被過充,有些電池未充滿電,放電時有容量高的電池未放完電,而容量低的則被過放。如此惡性迴圈,電池受到損害而漏液或低(零)電壓。

什麼是電池的**怎樣預防電池**?電池內的任何部分的固態物質瞬間排出,被推至離電池25cm以上的距離,稱為**。判別電池**與否,採用下述條件實驗。

將一網罩住實驗電池,電池居於正中,距網罩任何一邊為25cm。網的密度為6-7根/cm,網線採用直徑為0.25mm的軟鋁線,如果實驗無固體部分通過網罩,證明該電池未發生**。

鋰電池串聯問題

由於電池在生產過程中,從塗膜開始到成為成品要經過很多道工序。即使經過嚴格的檢測程式,使每組電源的電壓、電阻、容量一致,但使用一段時間,也會產生這樣或那樣的差異。如同一位母親生的雙胞胎,剛生下時可能長得一模一樣,做為母親都很難分辨。

然而,在兩個孩子不斷成長時,就會產生這樣或那樣的差異鋰動力電池也是這樣。使用一段時間產生差異後,採用整體電壓控制的方式是難以適用於鋰動力電池的,如乙個36v的電池堆,必須用10只電池串聯。整體的充電控制電壓是42v,而放電控制電壓是26v。

用整體電壓控制方式,初始使用階段由於電池一致性特別好,也許不會出現什麼問題。在使用一段時間以後電池內阻和電壓產生波動,形成不一致的狀態,(不一致是絕對的,一致性是相對的)這種時候仍然使用整體電壓控制是不能達到其目的的。例如10只電池放電時其中兩隻電池的電壓在2.

8v,四隻電池的電壓是3.2v,四隻是3.4v,現在的整體電壓是32v,我們讓它繼續放電一直工作到26v。

這樣,那兩隻2.8v的電池就低於2.6v 處於了過放狀態。

鋰電池幾次過放就等於報廢。反之,用整體電壓控制充電的方式進行充電,也會出現過充的狀況。比如用上述10只電池當時的電壓狀態進行充電。

整體電壓達到42v時,那兩隻2.8v的電池處於"飢餓"的狀態,而迅速吸收電量,就會超過4.2v,而過充的超過4.

2v的電池,不僅由於電壓過高產生報廢,甚至還會發生危險,這就是鋰動力電池的特性。

鋰離子電池的額定電壓為3.6v(有的產品為3.7v)。

充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關:陽極材料為石墨的4.2v;陽極材料為焦炭的4.

1v。不同陽極材料的內阻也不同,焦炭陽極的內阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示。一般稱為4.

1v鋰離子電池及4.2v鋰離子電池。現在使用的大部分是4.

2v的,鋰離子電池的終止放電電壓為 2.5v~2.75v(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓,各引數略有不同)。

低於終止放電電壓繼續放電稱為過放,過放對電池會有損害。

可攜式電子產品以電池作為電源。隨著可攜式產品的迅猛發展,各種電池的用量大增,並且開發出許多新型電池。除大家較熟悉的高效能鹼性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外,還有近年來開發的鋰電池。

本文主要介紹有關鋰電池的基本知識。這包括它的特性、主要引數、型號的意義、應用範圍及使用注意事項等。

鋰是一種金屬元素,其化學符號為li(其英文名為lithium),是一種銀白色、十分柔軟、化學效能活潑的金屬,在金屬中是最輕的。它除了應用於原子能工業外,可製造特種合金、特種玻璃(電視機上用的螢光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽極。

鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池,它只能將化學能一次性地轉化為電能,不能將電能還原回化學能(或者還原性能極差)。

而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉變成化學能儲存起來,在使用時,再將化學能轉換成電能,它是可逆的,如電能化學能鋰電池的主要特點。

靈巧型可攜式電子產品要求尺寸孝重量輕,但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是最大的及最重的。例如,想當年的「大哥大」是相當「粗大、笨重」,而今天的手機是如此的輕巧。其中電池的改進是起了重要作用的:

過去是鎳鎘電池,現在是鋰離子電池。

鋰電池的最大特點是比能量高。什麼是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。

比能量用wh/kg或wh/l來表示。wh是能量的單位,w是瓦、h 是小時;kg是千克(重量單位),l是公升(體積單位)。這裡舉乙個例來說明:

5號鎳鎘電池的額定電壓為1 2v,其容量為800mah,則其能量為 0 96wh(1 2v×0 8ah)。同樣尺寸的5號鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3v,其容量為1200mah,則其能量為3 6wh。這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的375倍!

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