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        鋰電知識

        鋰電基本知識
        發表時間:2020-01-11     閱讀次數:     字體:【

        一,鋰電突出的幾個優點:

        1,重量輕,是相同容量鉛酸電池的四分之一到六分之一。電動車鋰電,婦女也能提上樓。

        2,充電速度快于鉛酸電池,鉛酸電池充電電流為0.1C—0.15C,再大極板接受不了。鋰電0.25C—0.5C,可以到1C。適合現在人們的快節奏生活。

        3,DOD循環壽命長。鉛酸電池為300次,普通鋰電大于500次,磷酸鐵鋰大于1200次。

        二,鋰電突出的致命缺點及對策:

        燃燒和爆炸的幾率很高,這是構造決定的。三種情況可能引起燃燒和爆炸:第一,電充足了繼續充;第二,短路;第三,溫度高時。

        對策有兩條:

        制作方面采取的一些措施,例如多孔的隔膜采用熱縮性材料,大于125度閉孔,切斷鋰離子的通過。再例如圓柱形鋰電正極有PTC,熱了、內部壓強高了,切斷輸出。

        應用方面,電芯的負極不直接對外,無論一節還是多節串聯,要經過保護板。保護板的最基本功能有過充保護和過放保護,以及過電流保護,有的還有過溫度保護。

        保護板實質是裝了兩個電子開關,一個為充電開關,另一個為放電開關。當任何一節電壓高于額定值時,充電開關斷開,即使充電還在工作,也充不進去了,可有效防止過充;當任何一節電壓低于額定值時,放電開關斷開,可有效防止過放電(鋰電過放將大大縮短循環壽命);當放電電流大于額定值時,放電開關斷開,整組電池對外停止放電。過流放電開關即斷開,更不要說外電路短路了。溫度高,開關都切斷,電池充放都不能進行。

        三,鋰電分類

        鋰電分類方法有多種,由陽極材料分類有:鈷酸鋰、錳酸鋰、三元鋰和磷酸鐵鋰四類。其中鈷酸鋰不安全,磷酸鐵鋰相對安全。請大家牢記,鈷酸鋰、錳酸鋰、三元鋰的放電平臺為3.7伏,欠壓保護值為2.8伏到3伏,過壓保護值為4.25伏;而磷酸鐵鋰放電平臺為3.2伏,欠壓保護值為2伏,過壓保護值為3.65伏。

        由外包裝材料分類有:軟包裝和硬包裝兩大類。其中硬包裝的又有圓柱形和方塊型。

        由使用特性分類有:容量型和動力型兩類,手機電池、筆記本鋰電池等大多數屬于容量型。電動車和電動工具使用動力型電池。使用容量型電池換用同樣放電平臺的動力型電池是可以的,反過來是不可以的。

        四,保護板的分類

        保護板的分類方法也有多種,按照充電口和放電口的接法有共口和異口兩類。異口的保護板的電池芯正極、充電口正極、放電口正極三者是相連的。充電口的負極經兩個電子開關接電芯的負極,放電口的負極經放電電子開關接電芯的負極。同口的保護板,充電口、放電口合二為一,其正極接電芯正,負極經兩個電子開關接電芯的負極。

        另一種保護板的分類方法是,帶不帶均衡電路。均衡電路是充電時才起作用的電路,實質是一個個和每節電芯相并聯的電子電路。平時電路不動作,充電時,當電芯接近過壓保護值前,該電路導通,相當于一個可變電阻并到電芯兩端,充電電流一部分流經電芯,一部分不經電芯由此旁路。這樣,充電電流到達這些基本吃飽的電芯時,大部分走了旁路。

        啟動均衡電路動作的電路有兩類,一種為專用集成電路,一種采用TL431通用穩壓電路。

        鋰電電動車保護板損壞是經常發生的,特別用街頭快速充電站和普通鉛酸充電器進行充電極易發生。

        保護板分類的核心有3點:

        1,陽極為什么材料的電芯,因為不同電芯的欠壓保護值和過壓保護值不同,一般不通用。需要特別指出,磷酸鐵鋰和其他的差別很大。

        2,串聯的數目,電芯串聯數不同,保護板也不能互換。大多數保護板從信號線插頭引線數目可以判斷電芯串聯數,引線一般為串聯數加1。但是,不要教條。因為有的廠家將最低端電芯的負極省略了,引線數目等于串聯數。更有甚者,將引線中最低端電芯的負極數目重復為兩條,電信串聯數等于引線數減一。最可靠的方法還是實際數一下串聯電芯數,注意每一節是幾并。

        3,充電電流和放電電流各為幾何?一般看電子開關NMOS管的個數。例如充電電流5A以下,放電電流15A的:異口的為3個管,其中一個為充電開關,另兩個為放電開關。如果是同口的,為四個管,充、放電各兩個。

        無論同口還是異口,充、放電的電子開關都是NMOS管,并且是頭對頭(漏極相連)的,電芯負極與放電開關NMOS的源極相連。對外充電插口的負極是充電開關NMOS的源極。異口保護板對外放電插口的負極就是兩個開關NMOS管的漏極處。

        充電時,充電電流既流經放電開關也流經充電開關。充電開關NMOS導通,電流對此管為正向,從漏極到源極。而放電開關NMOS此時是截止的,充電電流是如何流經它的呢?原來,NMOS管制作時,在漏極和源極間寄生了一只二極管,二極管負極與漏極相連,二極管正極與源極相連,充電電流就是流經了這只寄生二極管。

        放電時,放電開關NMOS導通,放電電流對此管為正向,從漏極到源極。異口的,放電電流不經過充電開關NMOS,此時充電開關NMOS雖然是截止的,對放電沒有影響。同口的,放電電流既經過放電開關NMOS,又經過充電開關NMOS。此時,放電電流經過充電開關NMOS的寄生二極管。

        寄生二級管為硅二極管,飽和壓降為0.7V—1V,10安流經就會產生10瓦左右的熱量。顯然,異口的的保護板放電時,電流不經過充電的電子開關,故溫度低于同口的保護板。

         
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