锂离子电池的基本知识 |电子通-应用新知，新电子的助推者电子通

便携式电子产品以电池锂离子电池的基本知识电源。随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。这里主要介绍有关锂电池的基本知识。这它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

　　锂电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能(还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

　　锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。这里举一个例锂离子电池的基本知识明：5号镍镉电池的额定电压为1.2V，其容量为800mAh，则其能量为0.96Wh(12V×08Ah)。同样尺寸的5号锂－二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为3.6Wh。这两种电池的体积是的，则锂－二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的3.75倍!
　　一节5号镍镉电池约重23g，而一节5号锂－二氧化锰电池约重18g。一节锂－二氧化锰电池为3V，而两节镍镉电池才2.4V。采用锂电池时电池数量少(使便携式电子产品体积减小、重量减轻)，并且电池的工作寿命长。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

　　锂离子电池的基本知识锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。
　　锂电池的缺点是价格昂贵，目前尚不能普遍应用，主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的锂离子电池的基本知识，锂电池的价格将会不断地下降，应用上也会更普遍。不可充电的锂电池
　　不可充电的锂电池有多种，目前常用的有锂－二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和化合物电池。本文仅介绍最常用的。
　　1锂－二氧化锰电池(LiMnO2)
　　锂－二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极，并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特点是电池电压高，额定电压为3V(是锂离子电池的基本知识碱性电池的2倍)；终止放电电压为2V；比能量大(见上面举的例子)；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能(储存时间3年)、自放电率低(年自放电率≤2％)；工作温度范围－20℃～＋60℃。
　　该电池可以做成不同的外形以满足不同要求，它有长方形、圆柱形及纽扣形(扣式)。圆柱形的也有不同的直径及高度尺寸。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

可充电锂离子电池是目前手机中应用最广泛的电池，但它较为“娇气”，在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在1%之内，目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

　　现在手机已十分普遍，手机中一部分是镍氢电池，但灵巧型的手机则是锂离子电池。正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。锂离子电池是目前应用最为广泛的锂电池，它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，并且有由几个电池串联在一起组成的电池组。锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：阳极材料为石墨的4.2V；阳极材料为焦炭的4.1V。不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻略大，其放电曲线也略有差别，如图1 锂离子电池的基本知识。称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在使用的大部分是4.2V的，锂离子电池的终止放电电压为2.5V～2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同)。低于终止放电电压继续放电称为过放，过放对电池会有损害。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

　　锂离子电池不适合用作大电流放电，过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生较高的温度而损耗能量)。锂离子电池的基本知识电池生产工厂给出最大放电电流，在使用中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有要求，工厂给出了充电温度范围、放电温度范围及保存温度范围。锂离子电池对充电的要求是很高的，它要求精密的充电电路以保证充电的安全。终止充电电压精度允差为额定值的±1%(例如:充4.2V的锂离子电池，其允差为±0.042V)，过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议，并要求有限流电路以免发生过流(过热)。常用的充电率为0.25C～1C（C是电池的容量，如C=800mAh，1C充电率即充电电流为800mA）。在大电流充电时往往要检测电池温度，以防止过热损坏电池或产生爆炸。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

　　锂离子电池充电分为两个阶段：先恒流充电，到接近终止电压时改为恒压充电，其充电特性如图2 锂离子电池的基本知识。这是一种800mAh容量的电池，其终止充电电压为4.2V。电池以800mA(充电率为1C)恒流充电，开始时电池电压以较大的斜率升压，当电池电压接近4.2V时，改成4.2V恒压充电，电流渐降，电压变化不大，到充电电流降为1/10C(约80mA)时，认为接近充满，可以终止充电(有的充电器到1/10C后启动定时器，过时间后结束充电)。锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时，会造成电池的损坏或降低使用寿命。
《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

应用注意事项：
　　锂离子电池应用注意事项除与上述不可充电的锂电池锂离子电池的基本知识外，在充电还应注意以下几点：
     1、锂离子电池有4.1V及4.2V终止充电的不同品种，在充电时注意的是4.1V的电池不能用4.2V的充电器充电，否则会有过充的危险(4.1V与4.2V的充电器用的充电器IC是不同的!)。
     2、对电池充电时，其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度范围。
     3、不能反向充电。
     4、不能用充镍镉电池的充电器(充三节镍镉电池的)来充锂离子电池(虽然额定电压一样，都是3.6V)，但充电方式不同，锂离子电池的基本知识造成过充。
　　在放电应注意以下几点：
     1、锂离子电池放电电流不能超过产品特性表中给出最大放电电流。放电电流较大时，会产生较高的温度(损耗能量)，减少放电时间，若电池中无保护元件会产生过热而损坏电池。
     2、不同温度下放电曲线是不同的，如图5 锂离子电池的基本知识。从图中可以看出，在不同的温度下，其放电电压及放电时间也不同。在-20℃放电时最差。
　　在贮存：
     1、电池若长期贮存，要保持在50%放电态。
     2、电池应保存在低温、干燥坏境中。
     3、要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

现在将锂离子电池原理和充放电机理，用生活中锂离子电池的基本知识的泡沫现象来比喻。锂离子电池如同一堆肥皂泡沫，泡内储存的电能。当充电时，汽泡会随着充电时间加长而不断增大，当超过其极限值时汽泡就会破裂，即损坏了锂电晶型，造成永久性损坏。
　　当过度放电则会造成汽泡塌陷、消失，这样下次充电时汽泡也充不起来，而造成锂电失效。如何控制汽泡不充爆和汽泡不过度塌陷？就要用保护电路加以严格控制。当然，优质的电芯和精确的控制电路可大大地延长电池的使用寿命。《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

时间T    端电压V
6：40    12.00
6：52    11.83
7：20    11.43
7：56    11.16
8：23    11.00
8：50    10.92
9：10    10.84
9：35    10.55
9: 46       9.85
9: 52     9.00《版权声明：本文由www.dziuu.com整理提供，部分内容来源于网络，如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

本文地址：http://www.dziuu.com/dz/26/2011621200105.shtml

微信