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锂电池放电曲线,锂电池充放电特性

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-08-15 10:34  浏览量:

  锂电池放电曲线,锂电池充放电特性。测定锂电池的放电曲线,是研究电池性能的基本方法之一,根据放电曲线,可以判断锂电池工作性能是否稳定,以及电池在稳定工作时所允许的最大电流。为了锂电池能够安全正常使用,就需要确保锂电池的充放电特性和优势,这也能够为锂电池的发展奠定一个坚实的基础。

  锂离子电池放电时,它的工作电压总是随着时间的延续而不断发生变化,用锂电池的工作电压做纵坐标,放电时间,或容量,或荷电状态(SOC),或放电深度(DOD)做横坐标,绘制而成的曲线称为放电曲线。要认识电池的放电特性曲线,首先需要从原理上理解电池的电压。

锂电池充放电.jpg

  锂电池放电曲线的阶段

  1)锂电池在初始阶段端电压快速下降,放电倍率越大,电压下降的越快;

  2)电池锂电压进入一个缓慢变化的阶段,这段时间称为电池的平台区,放电倍率越小,平台区持续的时间越长,平台电压越高,电压下降越缓慢。在锂离子电池的实际使用过程中,尽可能希望电池工作在平台区;

  3)在锂电池电量接近放完时,电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。从容量测试的结果中,同时还可以得到放电电流与容量的曲线关系。

  可以看出,锂电池放电电流的大小,会直接影响到电池的实际容量。放电电流越大,电池容量相应减小,这表明放电电流越大,到达终止电压经历的时间越短。所以谈到电池容量时,应指明其放电电流(放电倍率)。

  锂电池充放电特性

  过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。

  不适合的温度将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保锂电池充电温度正常。

  锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化!锂电池能量密度高,难以确保电池的安全性,在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,容易使内压上升而产生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,降低可充电次数。

  在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低。过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为切断而截止放电,以避免电池过度放电现象产生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅0.1μA。

  因此锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路,用以保护锂电池。

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