鋰離子電池的原理

發(fā)布時(shí)間:2025-09-28 21:03:34 瀏覽次數(shù):6

鋰離子電池是前幾年出現(xiàn)的金屬鋰蓄電池的替代產(chǎn)品,它的陽極采用能吸藏鋰離子的碳極,放電時(shí),鋰變成鋰離子,脫離電池陽極,到達(dá)鋰離子電池陰極。鋰離子在陽極和陰極之間移動(dòng),電極本身不發(fā)生變化。這是鋰離子電池與金屬鋰電池本質(zhì)上的差別。鋰離子電池的陽極為石墨晶體,陰極通常為二氧化鋰。充電時(shí),陰極中鋰原子電離成鋰離子和電子,并且鋰離子向陽極運(yùn)動(dòng)與電子合成鋰原子。放電時(shí),鋰原子從石墨晶體內(nèi)陽極表面電離成鋰離子和電子,并在陰極處合成鋰原子。所以,在該電池中鋰永遠(yuǎn)以鋰離子的形態(tài)出現(xiàn),不會(huì)以金屬鋰的形態(tài)出現(xiàn),所以這種電池叫做鋰離子電池。

一、鋰離子電池的充放電特性

500mah的aa型鋰離子電池的充放電特性曲線。單只鋰離子電池的充電電壓最好保持在4.1v+50mv,充電電流通常限制在1c(500ma)以下,否則會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池通常采用恒流/恒壓充電模式,即先采用1c的恒定電流充電,電池電壓不斷上升,當(dāng)上升到4.1v時(shí)充電器應(yīng)立即轉(zhuǎn)入恒壓方式(4.1v+50mv),充電電流逐漸減小,當(dāng)電池充足電時(shí),電流降到涓流充電電流。用此方法,大約兩個(gè)小時(shí)電池可以充足(500mah)。鋰離子電池放電電流不應(yīng)超過3c(1.5a),單體電池電壓不應(yīng)低于2.2v,否則會(huì)造成損壞。采用0.2c的放電電流,電池電壓下降到2.7v時(shí),可以放出額定電池容量(500mah),采用1c的放電電流時(shí),電池能夠放出90%的電池容量,另外環(huán)境的溫度對(duì)電池的放電容量也會(huì)產(chǎn)生影響,所以規(guī)定了鋰離子電池放電時(shí)的溫度為-20℃~+60℃。鋰離子電池的一個(gè)特點(diǎn)是比較容易顯示剩余電量,因?yàn)殇囯x子電池的工作電壓隨時(shí)間徐徐下降,鋰離子電池放電起始電壓為4.1v(4.2v),放電終止電壓為2.5v。

二、鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):1.工作電壓高;2.體積小、重量輕、能量高;3.壽命長(zhǎng);4.安全快速充電;5.允許溫度范圍寬;6.放電電流小、無記憶效應(yīng)、無環(huán)境污染。

缺點(diǎn):1.與干電池?zé)o互換性;2.不能快速充電;3.內(nèi)部阻抗高;4.工作電壓變化大;5.放電速率大,容量下降快,無法大電流放電。

三、鋰離子電池充電器

下面介紹一種新型的鋰離子電池充電器模塊ps1719,它采用恒流/恒壓方式控制鋰離子電池充電。恒流、恒壓調(diào)整方便,以充電電流減小到最大電流(恒流)的15%作為充滿判別基準(zhǔn),并終止充電。此外還有充電顯示和充滿顯示功能。ps1719模塊工作電壓為9v,內(nèi)部結(jié)構(gòu)
鋰離子電池的工作原理
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