數(shù)碼相機(jī)鋰聚合物電池
803243 1050mah 3.7v
厚度:8.0mm
寬度:32.0mm
長(zhǎng)度:43.0mm Max ( 含保護(hù)板)
來(lái)源:藍(lán)泰陽(yáng)作者:admin瀏覽次數(shù):2515發(fā)布時(shí)間:2023-02-21 20:19:08
基于德州大學(xué)奧斯汀分校 John Goodenough 教授的研究,索尼公司在 1991 年將鋰離子電池商業(yè)化。迄今為止,離子電池已經(jīng)成為世界上產(chǎn)量最大的電池。在2013 年,離子圓柱形電芯生產(chǎn)量約6.6億AH(安時(shí)),軟包電芯高達(dá)7億AH(安時(shí))
由于能量密度高,鋰離子電池很快成為小型電子器件電源的最佳選擇。這也就意味著,提供同樣的能量,鋰離子電池只需要鎳氫電池一半的體積和重量。在移動(dòng)電源方面,比如手機(jī)、筆記本電腦,高能量密度意味著更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。鋰離子電池是如何工作的呢? 事實(shí)上,和其他電池一樣,鋰離子電池也需要集流體,離子也隨充放電過(guò)程在正負(fù)極之間傳輸。在鋰離子電池中,充放電過(guò)程中伴隨著能量流的形成: 充電過(guò)程,鋰離子從正極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極: 放電時(shí),鋰離子從負(fù)極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入正極(見圖 7.3)。離子電池充放電這一點(diǎn)和常識(shí)相反: 放電時(shí),離子從負(fù)極傳輸?shù)秸龢O。圖7.3為充電過(guò)程示意圖,離子從正極材料進(jìn)入電解液,經(jīng)過(guò)隔膜再進(jìn)入電解液,最后從電解液進(jìn)入負(fù)極。這個(gè)過(guò)程在負(fù)極銅箔和正極集流體之間產(chǎn)生電壓差。
相對(duì)于鎳基電池和鉛酸電池,鋰離子電池具有較高的工作電壓。通常情況下,鎳氫電池和鎳隔電池的工作電壓為1.2~1.5 V,而離子電池的工作電壓一般為3.2~3.8 V。工作電壓高就意味著達(dá)到相同的組裝電壓,鋰離子電池需要更少的電芯。例如組裝350V電壓的模組,鎳氫電池需要約292 塊電芯(350V/1.2V=292),然而鋰離子電池僅需要98塊(350V/3.6V=98)。
除高壓與高能量密度以外,鋰離子電池還具有較低的自放電率。也就是說(shuō),電池儲(chǔ)存一段時(shí)間后,鋰離子電池的容量損失要比別的電池少很多。根據(jù)鋰離子電池類型不同,其平均每月自放電率大約為1%一5%容量損失分為兩種: 可逆性容量損失和永久性容量損失。可逆性容量損失通過(guò)充電可恢復(fù),而永久性容量損失則無(wú)法恢復(fù)。幾乎所有的鋰離子電池都有可逆性和永久性容量損失。
另外,相對(duì)于其他電池,鋰離子電池具有非常好的循環(huán)壽命。鉛酸電池的完全充放電循環(huán)壽命約為 300~500 圈,而離子電池則達(dá)上千次。如果電池每次僅用80%的總能量,則鋰離子電池的循環(huán)壽命可高達(dá)數(shù)千次。
表 7.5 總結(jié)了目前最常用到的鋰離子電池種類、電化學(xué)性能和價(jià)格等信息,包括鎳鉆錳三元材料(NMC)電池、鎳鉆鋁三元材料(NCA)電池磷酸鐵鋰(LFP)電池、鈦酸鋰(LTO)電池、錳酸鋰(LMO)電池以及鈷酸鋰(LCO)電池。
鋰離子電池電芯的組成較少,只有五部分,與電芯相關(guān)的材料約10~20種(見圖 7.4)。電池包括正極材料、負(fù)極材料以及相對(duì)應(yīng)的集流體,正負(fù)極之間通過(guò)隔膜隔離,其主要成分為聚丙烯和聚乙烯塑料。正負(fù)極材料涂覆在集流體上與隔膜通過(guò)卷曲或疊片形成卷芯,然后裝進(jìn)金屬殼或塑料膜內(nèi),再經(jīng)過(guò)電解液注入等工序后便將金屬殼或者塑料膜完全密封,隨后便可移至下一個(gè)電芯工序。圖 7.5 顯示了鋰離子電池的主要部件與成本的關(guān)系。
表7.5不同鋰離子電池參數(shù)
|
磷酸鐵鋰離子電池 |
錳酸鐵鋰離子電池 |
鈦酸鐵鋰離子電池 |
鈷酸鐵鋰離子電池 |
鎳鈷鋁三元鋰離子 |
鎳鈷錳三元鋰離子電池 |
英文縮寫 |
LFP |
LMO |
LTO |
LCO |
NCA |
NMC |
比能量 |
80~130 |
105~120 |
70 |
120~150 |
80~220 |
140~130 |
能量密度 |
220~250 |
250~265 |
130 |
250~450 |
210~600 |
325 |
比功率(Wkg) |
1400~2400 |
1000 |
750 |
600 |
1500~1900 |
500~3000 |
功率密度 |
4500 |
2000 |
1400 |
1200~3000 |
4000~5000 |
6500 |
電芯電壓 |
3.2~3.3 |
3.8 |
2.2~2.3 |
3.6~3.8 |
3.6 |
3.6~3.7 |
循環(huán)壽命 |
1000~2000 |
>500 |
>4000 |
>700 |
>1000 |
>1000~4000 |
自放電 |
<1% |
5% |
2%~10% |
1%~5% |
2%~10% |
1% |
成本價(jià)格 |
400~1200 |
400~900 |
600~2000 |
250~450 |
600~1000 |
500~900 |
工作溫度 |
-20~60C |
-20~60C |
-40~55C |
-20~60C |
-20~60C |
-20~55 |
資訊
厚度:8.0mm
寬度:32.0mm
長(zhǎng)度:43.0mm Max ( 含保護(hù)板)
厚度:5.0mm
寬度:15.0mm
長(zhǎng)度:65.5mm Max
帶日本進(jìn)口IC保護(hù)板
厚度:9.0mm
寬度:38.0mm
長(zhǎng)度:55.0mm Max
厚度:5.5mm
寬度:36.0mm
長(zhǎng)度:110.5mm Max
厚度:7.0mm
寬度:42.0mm
長(zhǎng)度:100.5mm Max ( 含保護(hù)板)
厚度:8.0mm
寬度:40.0mm
長(zhǎng)度:55.5mm Max ( 含精工保護(hù)板)
插頭與導(dǎo)線長(zhǎng)度可定制
電池組失效模式與影響分析FMEA是質(zhì)量分析和可靠性分析都會(huì)用到的工具。FMEA是一個(gè)工具,它可以系統(tǒng)地分析產(chǎn)品和工藝過(guò)程中潛在的失效及其可能性評(píng)估其產(chǎn)生的危險(xiǎn),預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生失效的區(qū)域以降低風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然這...
2023-03-24
可靠性設(shè)計(jì)和維護(hù)設(shè)計(jì)與其他的工程領(lǐng)域一樣,DFR和DFS(DesignforService,維護(hù)設(shè)計(jì)是非常重要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素,這兩個(gè)要素在電子器件安全保障的設(shè)計(jì)初期就必須與鋰離子電池作為一個(gè)整體考慮。可靠性設(shè)計(jì)是一...
2023-03-21
鋰離子電池基于德州大學(xué)奧斯汀分校JohnGoodenough教授的研究,索尼公司在1991年將鋰離子電池商業(yè)化。迄今為止,離子電池已經(jīng)成為世界上產(chǎn)量最大的電池。在2013年,離子圓柱形電芯生產(chǎn)量約6.6億AH(安時(shí)),軟...
2023-02-21
計(jì)算公式總結(jié)下面是本章所介紹公式的總結(jié)列表。基于這些公式,我們可以對(duì)設(shè)計(jì)電池進(jìn)行基礎(chǔ)的理論計(jì)算,從而對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能有大致的了解。電壓V計(jì)算公式:V=I×RV=電流I計(jì)算公式:I=V/RI2=P/RI=P/V...
2023-02-20
電網(wǎng)用電池系統(tǒng)的計(jì)算上述相同的計(jì)算、公式和過(guò)程可用于評(píng)估和調(diào)整用于大型電網(wǎng)或固定系統(tǒng)的基于電池的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。大多數(shù)電池制造商面臨的挑戰(zhàn)是,從這些類型應(yīng)用的信息需求的數(shù)量和水平通常比一個(gè)大型汽...
2023-02-16
將客戶需求轉(zhuǎn)換為電池組設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)上述講解,我們已經(jīng)對(duì)各類公式進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。在鋰離子電池組裝工藝過(guò)程中,需要把這些公式放在一起使用。在此,我們簡(jiǎn)單地論述消費(fèi)者對(duì)電池的要求??蛻魧?duì)電池的要求可以...
2023-02-15
計(jì)算鋰電池充電電壓最高充電電壓等于串聯(lián)的電芯的數(shù)目乘以每個(gè)電芯的最高充電電壓(由制造商規(guī)定的):96cellsx4.2Vmax=403V最高充電電壓最低放電電壓與此計(jì)算類似,串聯(lián)的電芯數(shù)目乘以電芯制作商規(guī)定的最低放...
2023-02-15
鋰電池功率與能量的比值功率/能量比是許多客戶和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者用來(lái)快速評(píng)估某種技術(shù)對(duì)其應(yīng)用的適用性的一個(gè)快速數(shù)字(譯者注:即倍率,C-rate)。高功率應(yīng)用,例如:12V啟/停型汽車電池,其比功率的數(shù)值(w/kg)通常...
2023-02-14
最大持續(xù)放電電流系統(tǒng)可以提供的最大持續(xù)放電電流的計(jì)算方法為:電芯并聯(lián)的數(shù)目(Np)乘以電流(Ic),然后再乘以最大倍率(CMax)。另外一種計(jì)算方法,是從制作商的數(shù)據(jù)清單里得到電芯的最大放電電流,然后再乘以...
2023-02-13
計(jì)算系統(tǒng)功率考慮到這些基本的計(jì)算,我們也可以深入挖掘并了解系統(tǒng)能提供多少能量。除了上面所示的基于歐姆定律的公式外,在計(jì)算中也可以使用這幾個(gè)公式來(lái)計(jì)算功率和使用功率(以瓦特計(jì)算)。在這種情況下,我...
2023-02-10
計(jì)算電池組壽命終端時(shí)的能量假設(shè)你可以使用100%的電池能量來(lái)達(dá)到這個(gè)范圍,實(shí)際上,你只能使用電池能量的80%~90%,這取決于電池的選擇和使用情況。這意味著25kWh必須是在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可用的能量。換言之,...
2023-02-09
計(jì)算電池組的能量和容量如何計(jì)算電池組的能量(E)。假設(shè)我們需要一個(gè)25kW的電池組,電池組能量與電池組的電壓(Vp)和容量(Ip)存在如下關(guān)系:Ep=Vp×Ip假設(shè)使用的3.7V的NMC電芯,共計(jì)96個(gè),串聯(lián)后的電池...
2023-02-08
計(jì)算電池組所需的電池單體數(shù)量首先介紹電池組設(shè)計(jì)過(guò)程中如何計(jì)算需要多少個(gè)電芯以滿足所需要的電壓和電流。系統(tǒng)需要的電壓一般取決于系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)。擁有電池組目標(biāo)電壓,很容易計(jì)算出需要多少電芯才能滿足系...
2023-02-07
歐姆定律和基本的電池計(jì)算雖然電池組設(shè)計(jì)需要用到很多公式,但是歐姆定律是最重要、最基礎(chǔ)的公式。歐姆定律描述的是電壓、電流以及電阻三者之間的關(guān)系由于電壓和電流是電池中為數(shù)不多的可以測(cè)量的物理量(可...
2023-02-07
鋰聚合物電池壽命定義在環(huán)境溫度下,電池以0.2C充電,電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)改為恒流充電,直到充電電流小于20mA時(shí)停止充電,擱置0.5-1,再去以0.2C電流放電至終止電壓.放電截止后,再擱置0.5~1H.再...
2022-06-06
鋰聚合物電池禁止事項(xiàng):1.不可將電池置于火中。2.不可將電池充電器正負(fù)極反接。3.不可將電池短路(P+、P-)。4.避免電池過(guò)度沖擊和震蕩。5.不可拆解或扭曲電池。6.不可浸入水中。7.不可將該電池與其他種類和...
2022-06-06
冬季更容易出現(xiàn)電池失效的原因是什么?冬季是車輛不易啟動(dòng)的高發(fā)季節(jié),尤其是在寒冷的早晨,更容易出現(xiàn)“趴窩”的現(xiàn)象。為什么到了早晨想要出門卻啟動(dòng)不了車輛?最常見的原因就是蓄電池失效了。...
2022-02-06
2022-02-06
鋰聚合物電池鼓包脹氣的原因:聚合物鋰離子電池芯采用的是鋁塑複合膜的包裝技術(shù),當(dāng)電池芯內(nèi)部由于異?;瘜W(xué)反應(yīng)的發(fā)生而產(chǎn)生氣體時(shí),Pocket會(huì)被充起,電池芯鼓脹(有輕微鼓脹和嚴(yán)重鼓脹兩種情況),且不論外...
2022-02-06
計(jì)算電池組壽命終端時(shí)的能量假設(shè)你可以使用100%的電池能量來(lái)達(dá)到這個(gè)范圍,實(shí)際上,你只能使用電池能量的80%~90%,這取決于電池的選擇和使用情況。這意味著25kWh必須是在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可用的能量。換言之,...
2023-02-09
計(jì)算電池組的能量和容量如何計(jì)算電池組的能量(E)。假設(shè)我們需要一個(gè)25kW的電池組,電池組能量與電池組的電壓(Vp)和容量(Ip)存在如下關(guān)系:Ep=Vp×Ip假設(shè)使用的3.7V的NMC電芯,共計(jì)96個(gè),串聯(lián)后的電池...
2023-02-08
計(jì)算電池組所需的電池單體數(shù)量首先介紹電池組設(shè)計(jì)過(guò)程中如何計(jì)算需要多少個(gè)電芯以滿足所需要的電壓和電流。系統(tǒng)需要的電壓一般取決于系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)。擁有電池組目標(biāo)電壓,很容易計(jì)算出需要多少電芯才能滿足系...
2023-02-07
冬季更容易出現(xiàn)電池失效的原因是什么?冬季是車輛不易啟動(dòng)的高發(fā)季節(jié),尤其是在寒冷的早晨,更容易出現(xiàn)“趴窩”的現(xiàn)象。為什么到了早晨想要出門卻啟動(dòng)不了車輛?最常見的原因就是蓄電池失效了。...
2022-02-06
2022-02-06