手电筒的充电电池知识

手电筒的充电电池知识 手电筒的充电电池知识 充电电池简介 电池的主要性能指标 1.安全性能 影响最大的是爆炸和漏液，主要与电池的内压、结构和工艺有关(比如安全阀失效、锂离子电池没有保护电路等)。 2.容量 按照IEC和国标规定，镍氢和镍镉电池是指在25?5?的条件下，以0.1C充电16小时，以0.2C放电至1.0V时放出的容量。 锂离子电池是指在常温的条件下，以恒流(1C)、恒压(4.2V)充电3小时，以0.2C放电至2.75V时放出的容量。 容量单位:安时(Ah)或毫安时(mAh) 3.内阻 是指电流流过电池内部所受到的阻力。充电电池的内阻很小，一般要用专门仪器测试。充电态内阻和放电态内阻有差异，放电态内阻稍大，而且不太稳定。内阻越大，消耗的能量越大，充电发热越大。随着电池使用次数的增多，电解液消耗及活性物质减少，内阻会增大，质量越差，内阻增大越快。 4.循环寿命 电池可重复充放电的次数。寿命与容量成反比，与充放电条件密切相关，一般充电电流越大，寿命越短。 5.荷电保持能力 指自放电率。与电池材料、生产工艺和储存条件有关，一般温度越高，自放电率越高。 6.大电流放电能力 主要与电池材料、生产工艺有关，一般用于动力电池。 www.arwoo.com/bbs阿武论坛 充电电池的典型结构 1.正极板 2.负极板 3.隔膜 4.电解液 5.钢壳/塑胶外壳 充电电池的可靠性测试项目 1.循环寿命 2.不同倍率放电特性 3.不同温度放电特性 4.充电特性 5.自放电特性 6.不同温度自放电特性 7.储存特性 8.过放电特性 9.不同温度内阻特性 10. 高温测试 11. 温度循环测试 12. 跌落测试 13. 振动测试 14. 容量分布测试 15. 内阻分布测试 16. 静态放电测试ESD 电池常用标准 镍镉电池: IEC60285-1999,GB/T11013-1996,GB/T18289-2000 镍氢电池: IEC61436-1998.1/GB/T15100-1994/GB/T18288-2000 锂离子电池: GB/T10077-1998/GB/T18287-2000或者SANYO或松下标准 镍氢电池 优点 1.比能量密度高:是镍镉电池的1.5-2倍多。 2.环保 3.无记忆效应 4.循环寿命长:在正确使用条件下可循环使用500次以上。 缺点 1.自放电率高:满电常温下存储自放电率30,35, 2.高温性能差 3.在过充和过放时会排出气体 镍氢电池工作原理 镍氢电池的正极主要成分为氢氧化镍Ni(OH)2，负极主要为无污染物质贮氢合金粉(M)，电解液是氢氧化钾的水溶液。 [attach]12054[/attach] 镍氢电池设计时，容量实际上是由正极限制的，负极容量设计过剩，以保证过充电时候，正极产生的氧气可以到负极反应，电池的内压不会有明显升高。 镍氢电池的充电方式 充电是将充电电池恢复其原始容量的过程，为使电池达到长期使用的目的，必须通过适当的充电方法充电，目前较好的方式是-?V值控制充电，此外还可以采用其它的控制方法。 1. 应在环境温度10,30?下充电，此时充电效率最佳。环境温度低于0?时，电池内气体吸收反应不充分，造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化。而环境温度高于40?时，充电效率会下降。这会使电池性能恶化，发生泄漏。 2. -?V值:5-10mV/只，充电过程中，如果电压从其峰值下落5到10mV则终止充电，充电 转为涓流。 3. dT/dt值:0.8,1?/min，用热敏电阻或温度传感器探测电池温度，单位时间内电池温度上升达到预设值时，终止充电并转为涓流。 4. TCO:电池充电最高温度，D型、F型、2/3M型及M型电池为48?，其他电池为50?，如果充电过程中电池过热会对电池寿命及其他性能造成影响，为此，当电池温度达到预设值，终止充电并转为涓流充电。-?V线路在开始充电后一定时间内启动，但在此时间内dT/dt 可以启动。 5. 初始延时:10分钟，防止-?V检测线路在开始充电后一定时间内启动。因为，镍氢电池在放置较长时间或过放后充电电压会有波动(假-?V)，此时延时的设定是为防止此假-?V误触发使充电终止。 6. 涓流充电电流:1/30,1/20C，如果涓流充电电流过大，电池温升会增加，造成电池性能降低。 7. 充电总时间:10,20小时(视充电电流的大小)，即使是涓流充电，长时间过充也会造成电池性能恶化，为防止涓流或其他充电下过充，建议设立一个保护性的总充电时间控制。 8. 要坚决避免反极充电。反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化，甚至电池会破裂。 9. 不要将电池反极充电或大电流过充，否则会造成气体快速产生，使电池内压增加，电池鼓胀或破裂。 镍氢电池的放电注意事项 1.镍氢电池的放电终止电压非常关键，必须在1.0,1.1V之间，超过了这个终止电压可能有 危险，过放会造成排气，对电池损害很大。 过放的 2.放电时环境温度应在-10,45?度，超过此范围，放电容量会严重下降，长期在高低温环境下工作，容量会衰减很快。 3.放电电流影响放电效率。在放电电流为0.1 C,2 C之间放电效率最佳。 4.过放电会损害电池特性，放电时要有过放保护。 储存 1.将电池储存在干燥、无腐蚀性气体、温度在-20,35?之间的地方。 2.长期储存会加速电池自放电和活性物质钝化，电池电压和容量会下降重复几次充放电循环后，电池可恢复原有性能，所以要定期充电。 电池寿命 电池使用后期，电池内阻增加，还有可能发生内部短路。充电器和充电电路应考虑电池使用末期电池失效发热的安全问题。 焊接 不要将任何东西直接焊接在电池上。这可能会损坏电池内部的安全阀，破坏电池的安全性。 设备上安装(密闭的电池盒) 应避免设计使用密闭的电池盒，在一些情况下，电池有气体放出，如有点火源出现，可能有电池破裂的危险。 组合电池的注意事项 1. 组合数量不要超过6个，只能串联使用。 2. 要严格控制放电电压，一般终止电压在1.1V(指单体电池电压)。 3. 要严格控制充电，不能过充，要用-?V控制。 锂离子电池 简介 锂离子电池的正极活性材料是钴酸锂(LiCoO2--氧化钴锂)，负极活性材料是碳材。电池通过正极的锂离子在负极的键入与迁出实现电池的充放电过程。锂离子电池有各种形 状(圆柱形、长方形等)以适合不同产品的需要，其容量一般有几百毫安时到几安时。另外，可以将几个锂离子电池串联在一起，并与电池保护器封装在一起组成电池组。 优点 1. 单体电压高:3.6,3.8V，充满电时的电压(终止充电电压)一般为4.2V，终止放电电压不低于2.5V。 2. 比能量大:100,135Wh/kg，是镍氢的1.5倍，镍镉2倍。 3. 循环寿命长:一般500次，甚至1000次。 4. 安全，无公害，无记忆，无污染。 5. 自放电低:室温下满电存储1个月的自放电率约10,左右(镍镉25,30,，镍氢30,35,)。 6. 温度范围广:,20,+60? 缺点 1. 成本高:LiCoO2价格高(几十万元/吨)。 2. 不能大电流放电，内阻相对较大，一般在0.5C以下放电。例如，一种容量为3Ah的锂离子电池，在0.75A(0.25C)电流放电时，工作时间为4小时;若以2A(0.67C)电流放电时，工作时间为1.25小时(相当于2.5Ah了);若以3A(1C)电流放电，工作时间仅为为0.6小时(相当于1.8Ah了)。 3. 需要保护电路控制。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后还继续使用，则称为过放电(或过放)，对电池有损害。[attach]12055[/attach] 放电曲线 充电 锂离子电池充电的需求有:(1)过充保护——终止充电电压精度在额定值的1%之内 充电电流)应(过压充电可能对锂离子电池造成永久性损坏)。(2)锂离子电池的充电率(根据电池生产厂的建议选用。虽然某些电池充电率可达2C(C为电池的容量)，但常用的充电率为(0.5,1.0)C。(3)如果充电电流过大会产生温度过高，不仅会损坏电池并可能引起爆炸。因此在大电流充电时，需要对电池进行温度检测，并且在超过设定充电温度时能停止充电以保证安全。(4)充电器电路中有设定的限流电阻，保证充电电流不超过设定的限制电流。 ----完善的充电器可对过放的电池进行挽救修复，即在充电前进行预处理。充电前检测电池的电压:若电池电压大于2.5V，则按正常方式充电;若电池电压低于2.5V，则用小电流(约1/10C的电流)充电，充到2.5V后再按正常方式充电。这种预充电的方式称为预处理。 ---- 目前的充电器常采用三段充电法，即预处理、恒流充电(快充)、恒压充电(充满)。开始以设定的恒流充电，电池电压以较高的斜率增长，在充电过程中斜率逐步降低，充到接近4.2V时，恒流充电阶段结束。接着以4.2V恒压充电，在恒压阶段充电时，电压几乎不变(或稍有增加)，充电电流不断下降。当充电电流下降到1/10C时，示电池已充满，终止充电。有的充电器在充电电流降到某一值时，启动定时器，经一段定时后，结束充电 镍氢电池 优点 1.比能量密度高:是镍镉电池的1.5-2倍多。 2.环保 3.无记忆效应 4.循环寿命长:在正确使用条件下可循环使用500次以上。 缺点 1.自放电率高:满电常温下存储自放电率30,35, 2.高温性能差 3.在过充和过放时会排出气体 镍氢电池工作原理 镍氢电池的正极主要成分为氢氧化镍Ni(OH)2，负极主要为无污染物质贮氢合金粉(M)，电解液是氢氧化钾的水溶液。 镍氢电池设计时，容量实际上是由正极限制的，负极容量设计过剩，以保证过充电时候，正极产生的氧气可以到负极反应，电池的内压不会有明显升高。 镍氢电池的充电方式 充电是将充电电池恢复其原始容量的过程，为使电池达到长期使用的目的，必须通过 ，此外还可以采用其它的控制方适当的充电方法充电，目前较好的方式是-?V值控制充电 法。 1. 应在环境温度10,30?下充电，此时充电效率最佳。环境温度低于0?时，电池内气体吸收反应不充分，造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化。而环境温度高于40?时，充电效率会下降。这会使电池性能恶化，发生泄漏。 2. -?V值:5-10mV/只，充电过程中，如果电压从其峰值下落5到10mV则终止充电，充电转为涓流。 3. dT/dt值:0.8,1?/min，用热敏电阻或温度传感器探测电池温度，单位时间内电池温度上升达到预设值时，终止充电并转为涓流。 4. TCO:电池充电最高温度，D型、F型、2/3M型及M型电池为48?，其他电池为50?，如果充电过程中电池过热会对电池寿命及其他性能造成影响，为此，当电池温度达到预设值，终止充电并转为涓流充电。-?V检测线路在开始充电后一定时间内启动，但在此时间内dT/dt 可以启动。 5. 初始延时:10分钟，防止-?V检测线路在开始充电后一定时间内启动。因为，镍氢电池 V)，此时延时的设定是为防止此假-?在放置较长时间或过放后充电电压会有波动(假-? V误触发使充电终止。 6. 涓流充电电流:1/30,1/20C，如果涓流充电电流过大，电池温升会增加，造成电池性能降低。 7. 充电总时间:10,20小时(视充电电流的大小)，即使是涓流充电，长时间过充也会造成电池性能恶化，为防止涓流或其他充电下过充，建议设立一个保护性的总充电时间控制。 8. 要坚决避免反极充电。反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化，甚至电池会破裂。 9. 不要将电池反极充电或大电流过充，否则会造成气体快速产生，使电池内压增加，电池鼓胀或破裂。 镍氢电池的放电注意事项 1.镍氢电池的放电终止电压非常关键，必须在1.0,1.1V之间，超过了这个终止电压可能有过放的危险，过放会造成排气，对电池损害很大。 2.放电时环境温度应在-10,45?度，超过此范围，放电容量会严重下降，长期在高低温环境下工作，容量会衰减很快。 3.放电电流影响放电效率。在放电电流为0.1 C,2 C之间放电效率最佳。 4.过放电会损害电池特性，放电时要有过放保护。 储存 1.将电池储存在干燥、无腐蚀性气体、温度在-20,35?之间的地方。 2.长期储存会加速电池自放电和活性物质钝化，电池电压和容量会下降重复几次充放电循环后，电池可恢复原有性能，所以要定期充电。 电池寿命 电池使用后期，电池内阻增加，还有可能发生内部短路。充电器和充电电路应考虑电池使 用末期电池失效发热的安全问题。 焊接 不要将任何东西直接焊接在电池上。这可能会损坏电池内部的安全阀，破坏电池的安全性。 设备上安装(密闭的电池盒) 应避免设计使用密闭的电池盒，在一些情况下，电池有气体放出，如有点火源出现，可能有电池破裂的危险。 组合电池的注意事项 1. 组合数量不要超过6个，只能串联使用。 2. 要严格控制放电电压，一般终止电压在1.1V(指单体电池电压)。 3. 要严格控制充电，不能过充，要用-?V控制。