詳解：鋰聚合物電池的優(yōu)點(diǎn)有哪些？鋰聚合物電池優(yōu)點(diǎn)分析

　　該電路主要由鋰聚合物電池保護(hù)專用集成電路DW01，充、放電控制MOSFET1（內(nèi)含兩只N溝道MOSFET）等部分組成，單體鋰聚合物電池接在B＋和B－之間，電池組從P＋和P－輸出電壓。充電時(shí)，充電器輸出電壓接在P＋和P－之間，電流從P＋到單體電池的B＋和B－，再經(jīng)過(guò)充電控制MOSFET到P－。在充電過(guò)程中，當(dāng)單體電池的電壓超過(guò)4.35V時(shí)，專用集成電路DW01的OC腳輸出信號(hào)使充電控制MOSFET關(guān)斷，鋰聚合物電池立即停止充電，從而防止鋰聚合物電池因過(guò)充電而損壞。放電過(guò)程中，當(dāng)單體電池的電壓降到2.30V時(shí)，DW01的OD腳輸出信號(hào)使放電控制MOSFET關(guān)斷，鋰聚合物電池立即停止放電，從而防止鋰聚合物電池因過(guò)放電而損壞，DW01的CS腳為電流檢測(cè)腳，輸出短路時(shí)，充放電控制MOSFET的導(dǎo)通壓降劇增，CS腳電壓迅速升高，DW01輸出信號(hào)使充放電控制MOSFET迅速關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)電流或短路保護(hù)。

二次鋰電池的優(yōu)勢(shì)是什么？

　　1.高的能量密度

　　2.高的工作電壓

　　3.無(wú)記憶效應(yīng)

　　4.循環(huán)壽命長(zhǎng)

　　5.無(wú)污染

　　6.重量輕

　　7.自放電小

鋰聚合物電池具有哪些優(yōu)點(diǎn)？

　　1.無(wú)電池漏液?jiǎn)栴}，其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液，使用膠態(tài)的固體。

　　2.可制成薄型電池：以3.6V 400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。

　　3.電池可設(shè)計(jì)成多種形狀

　　4.電池可彎曲變形：高分子電池最大可彎曲90°左右

　　5.可制成單顆高電壓：液態(tài)電解液的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓，高分子電池由于本身無(wú)液體，可在單顆內(nèi)做成多層組合來(lái)達(dá)到高電壓。

　　6.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。

IEC規(guī)定鋰聚合物電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測(cè)試為：

　　電池以0.2C放至3.0V/支后

　　1C恒流恒壓充電到4.2V截止電流20mA擱置1小時(shí)再以0.2C放電至3.0V（一個(gè)循環(huán)）反復(fù)循環(huán)500次后容量應(yīng)在初容量的60%以上國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測(cè)試為（IEC無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）電池在25℃條件下以0.2C放至3.0/支后，以1C恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA，在溫度為20±5下儲(chǔ)存28天后，再以0.2C放電至2.75V計(jì)算放電容量

什么是二次電池的自放電，不同類型電池的自放電率是多少？

　　自放電又稱荷電保持能力，它是指在開路狀態(tài)下，電池儲(chǔ)存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。一般而言，自放電主要受制造工藝，材料，儲(chǔ)存條件的影響自放電是衡量電池性能的主要參數(shù)之一。一般而言，電池的儲(chǔ)存溫度越低，自放電率也越低，但也應(yīng)該注意溫度過(guò)低或過(guò)高均有可能造成電池?fù)p壞無(wú)法使用，BYD常規(guī)電池要求儲(chǔ)存溫度范圍為-20～45℃。電池充滿電開路擱置一段時(shí)間后，一定程度的自放電屬于正?，F(xiàn)象。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘及鎳氫電池充滿電后，在溫度為20℃濕度為65%的條件下，開路擱置28天，0.2C放電時(shí)間分別大于3小時(shí)和3小時(shí)15分即為達(dá)標(biāo)。

　　與其他充電電池系統(tǒng)相比，含液態(tài)電解液太陽(yáng)能電池的自放電率明顯要低，在25下大約為10%每月。

什么是鋰聚合物電池的內(nèi)阻，應(yīng)該怎樣測(cè)量？

　　鋰聚合物電池的內(nèi)阻是指電池在工作時(shí)，電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力，一般分為交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻，由于充電電池內(nèi)阻很小，測(cè)直流內(nèi)阻時(shí)由于電極容量極化，產(chǎn)生極化內(nèi)阻，故無(wú)法測(cè)出其真實(shí)值，而測(cè)其交流內(nèi)阻可免除極化內(nèi)阻的影響，得出真實(shí)的內(nèi)值。

　　交流內(nèi)阻測(cè)量方法為：利用電池等效于一個(gè)有源電阻的特點(diǎn)，給電池一個(gè)1000HZ，50mA的恒定電流，對(duì)其電壓采樣整流濾波等一系列處理從而精確地測(cè)量其阻值。

什么是鋰聚合物電池的內(nèi)壓電池，正常內(nèi)壓一般為多少？

　　鋰聚合物電池的內(nèi)壓是由于充放電過(guò)程中產(chǎn)生的氣體所形成的壓力。主要受電池材料制造工藝，結(jié)構(gòu)等使用過(guò)程因素影響。一般電池內(nèi)壓均維持在正常水平，在過(guò)充或過(guò)放情況下，電池內(nèi)壓有可能會(huì)升高：

　　如果復(fù)合反應(yīng)的速度低于分解反應(yīng)的速度，產(chǎn)生的氣體來(lái)不及被消耗掉，就會(huì)造成電池內(nèi)壓升高。

什么是鋰聚合物電池內(nèi)壓測(cè)試？

　　鋰電池內(nèi)壓測(cè)試為：UL標(biāo)準(zhǔn)

　　模擬電池在海拔高度為15240m的高空（低氣壓11.6kPa）下，檢驗(yàn)電池是否漏液或鼓脹。

　　具體步驟：將電池1C充電恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA，然后將其放在氣壓為11.6kPa，溫度為（20±3）的低壓箱中儲(chǔ)存6小時(shí)，電池不會(huì)爆炸、起火、裂口、漏液。

環(huán)境溫度對(duì)鋰聚合物電池性能有何影響？

　　在所有的環(huán)境因素中，溫度對(duì)鋰聚合物電池的充電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應(yīng)率也下降，假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會(huì)下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率上升，溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升則加快，溫度下降則減慢，電池充放電性能也會(huì)受到影響。但是溫度太高（超過(guò)45℃），會(huì)破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。

　　過(guò)充電的控制方法有哪些？為了防止電池過(guò)充， 需要對(duì)充電終點(diǎn)進(jìn)行控制，當(dāng)電池充滿時(shí)，會(huì)有一些特別的信息可利用來(lái)判斷充電是否達(dá)到終點(diǎn)。一般有以下六種方法來(lái)防止電池被過(guò)充：

　?、俜逯惦妷嚎刂疲和ㄟ^(guò)檢測(cè)電池的峰值電壓來(lái)判斷充電的終點(diǎn)；

　?、赿T/dt控制：通過(guò)檢測(cè)電池峰值溫度變化率來(lái)判斷充電的終點(diǎn)；

　?、跿控制：電池充滿電時(shí)溫度與環(huán)境溫度之差會(huì)達(dá)到最大；

　　④－V控制：當(dāng)電池充滿電達(dá)到一峰值電壓后，電壓會(huì)下降一定的值；

　?、萦?jì)時(shí)控制：通過(guò)設(shè)置一定的充電時(shí)間來(lái)控制充電終點(diǎn)，一般設(shè)定要充進(jìn)130%標(biāo)稱容量所需的時(shí)間來(lái)控制；

　?、轙CO控制：考慮電池的安全和特性應(yīng)當(dāng)避免高溫（高溫電池除外）充電，因此當(dāng)電池溫度升高60℃時(shí)應(yīng)當(dāng)停止充電。

什么是鋰聚合物電池過(guò)充電，對(duì)電池性能有何影響？

　　過(guò)充電是指鋰聚合物電池在經(jīng)過(guò)一定充電過(guò)程充滿電后，再繼續(xù)充電的行為。

　　由于在設(shè)計(jì)時(shí)，負(fù)極容量比正極容量要高，因此，正極產(chǎn)生的氣體透過(guò)隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的鎘復(fù)合。故一般情況下，電池的內(nèi)壓不會(huì)有明顯升高，但如果充電電流過(guò)大，或充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)生的氧氣來(lái)不及消耗，就可能造成內(nèi)壓升高，電池變形、漏液等不良現(xiàn)象。同時(shí)，其電性能也會(huì)明顯降低。

什么是鋰聚合物電池過(guò)放電，對(duì)電池性能有何影響？

　　鋰聚合物電池放完內(nèi)部?jī)?chǔ)存的電量，電壓達(dá)到一定值后，繼續(xù)放電就會(huì)造成過(guò)放電，通常根據(jù)放電電流來(lái)確定放電截止電壓。2.0C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支, 3C 以上如5C或 10C 放電設(shè)定為0.8V/支，電池過(guò)放可能會(huì)給電池帶來(lái)災(zāi)難性的后果，特別是大電流過(guò)放，或反復(fù)過(guò)放對(duì)電池影響更大。一般而言，過(guò)放電會(huì)使電池內(nèi)壓升高，正負(fù)極活性物質(zhì)可逆性受到破壞，即使充電也只能部分恢復(fù)，容量也會(huì)有明顯衰減。 

不同容量的鋰聚合物電池組合在一起使用會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？ 

　　如果將不同容量或新舊電池混在一起使用，有可能出現(xiàn)漏液, 零電壓等現(xiàn)象。這是由于充電過(guò)程中，容量差異導(dǎo)致充電時(shí)有些電池被過(guò)充，有些電池未充滿電，放電時(shí)有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過(guò)放。如此惡性循環(huán)，電池受到損害而漏液或低（零）電壓。

什么是鋰聚合物電池的爆炸，怎樣預(yù)防電池爆炸？

　　鋰聚合物電池內(nèi)的任何部分的固態(tài)物質(zhì)瞬間排出，被推至離電池25cm以上的距離，稱為爆炸。判別電池爆炸與否，采用下述條件實(shí)驗(yàn)。將一網(wǎng)罩住實(shí)驗(yàn)電池，電池居于正中，距網(wǎng)罩任何一邊為25cm。網(wǎng)的密度為6-7根/cm，網(wǎng)線采用直徑為0.25mm的軟鋁線，如果實(shí)驗(yàn)無(wú)固體部分通過(guò)網(wǎng)罩，證明該電池未發(fā)生爆炸。 

鋰電池串聯(lián)問(wèn)題 

　　由于鋰電池廠家在生產(chǎn)過(guò)程中，從涂膜開始到成品要經(jīng)過(guò)很多道工序。 即使經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)程序，使每組電源的電壓、電阻、容量一致，但使用一段時(shí)間，也會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的差異。如同一位母親生的雙胞胎，剛生下時(shí)可能長(zhǎng)得一模一樣，做為母親都很難分辨。然而，在兩個(gè)孩子不斷成長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的差異，鋰聚合物電池也是這樣。

　　使用一段時(shí)間產(chǎn)生差異后，采用整體電壓控制的方式是難以適用于鋰聚合物電池的，如一個(gè)3.6V的電池堆，必須用10只電池串聯(lián)。整體的充電控制電壓是4.2V，而放電控制電壓是2.6V。用整體電壓控制方式，初始使用階段由于電池一致性特別好，也許不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。在使用一段時(shí)間以后電池內(nèi)阻和電壓產(chǎn)生波動(dòng)，形成不一致的狀態(tài)，（不一致是絕對(duì)的，一致性是相對(duì)的）這種時(shí)候仍然使用整體電壓控制是不能達(dá)到其目的的。例如 10只電池放電時(shí)其中兩只電池的電壓在2.8V，四只電池的電壓是3.2V，四只是3.4V，現(xiàn)在的整體電壓是32V，我們讓它繼續(xù)放電一直工作到26V。這樣，那兩只2.8V的電池就低于2.6V處于了過(guò)放狀態(tài)，鋰電池幾次過(guò)放就等于報(bào)廢。

　　反之，用整體電壓控制充電的方式進(jìn)行充電，也會(huì)出現(xiàn)過(guò)充的狀況。比如用上述10只電池當(dāng)時(shí)的電壓狀態(tài)進(jìn)行充電。整體電壓達(dá)到42V時(shí)，那兩只2.8V的電池處于“饑餓”的狀態(tài)，而迅速吸收電量，就會(huì)超過(guò)4.2V，而過(guò)充的超過(guò)4.2V的電池，不僅由于電壓過(guò)高產(chǎn)生報(bào)廢，甚至還會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，這就是鋰動(dòng)力電池的特性。

　　鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產(chǎn)品為3.7V)。充滿電時(shí)的終止充電電壓與電池陽(yáng)極材料有關(guān)：陽(yáng)極材料為石墨的4.2V；陽(yáng)極材料為焦炭的4.1V 。不同陽(yáng)極材料的內(nèi)阻也不同，焦炭陽(yáng)極的內(nèi)阻略大，其放電曲線也略有差別，如圖1所示。一般稱為4.1V 鋰離子電池及4.2V鋰離子電池?，F(xiàn)在使用的大部分是4.2V的，鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V～2.75V(電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓，各參數(shù)略有不同）。低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱為過(guò)放，過(guò)放對(duì)電池會(huì)有損害。

　　便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，各種電池的用量大增，并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外，還有近年來(lái)開發(fā)的鋰電池。本文主要介紹有關(guān)鋰電池的基本知識(shí)。這包括它的特性、主要參數(shù)、型號(hào)的意義、應(yīng)用范圍及使用注意事項(xiàng)等。 

　　鋰是一種金屬元素，其化學(xué)符號(hào)為L(zhǎng)i（其英文名為lithium)，是一種銀白色、十分柔軟、化學(xué)性能活潑的金屬，在金屬中是最輕的。它除了應(yīng)用于原子能工業(yè)外，可制造特種合金、特種玻璃（電視機(jī)上用的熒光屏玻璃等) 及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽(yáng)極。 

　　鋰電池也分成兩大類：不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池，它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化為電能，不能將電能還原回化學(xué)能（或者還原性能極差）而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池）。它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，在使用時(shí)，再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，它是可逆的，如電能化學(xué)能鋰電池的主要特點(diǎn)。 

　　靈巧型便攜式電子產(chǎn)品要求尺寸小重量輕，但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是最大的也是最重的。例如，想當(dāng)年的“大哥大” 是相當(dāng)“粗大、笨重”，而今天的手機(jī)是如此的輕巧。其中電池的改進(jìn)是起了重要作用的：過(guò)去是鎳鎘電池，現(xiàn)在是鋰離子電池。 

　　埋電池的最大特點(diǎn)是比能量高。什么是比能量呢?？比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來(lái)表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克（重量單位），L是升（體積單位）。這里舉一個(gè)例來(lái)說(shuō)明：5號(hào)鎳鎘電池的額定電壓為1.2V，其容量為800mAh，則其能量為0.96Wh（1.2V×0.8Ah）。同樣尺寸的5號(hào)鋰一二氧化錳電池的額定電壓為3V，其容量為1200mAh，則其能量為3.6Wh。這兩種電池的體積是相同的，則鋰一二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的375倍！

　　—節(jié)5號(hào)鎳鎘電池約重23g，而一節(jié)5號(hào)鋰一二氧化猛電池約重18g。一節(jié)鋰一二氧化猛電池為3V，而兩節(jié)鎳鎘電池才2.4V。所以采用鋰電池時(shí)電池?cái)?shù)量少（使便攜式電子產(chǎn)品體積減小重量減輕），并且電池的工作壽命長(zhǎng)。 

　　另外，鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)及無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。

　　鋰電池的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，所以目前尚不能普遍應(yīng)用，主要應(yīng)用于掌上計(jì)算機(jī)、PAD、通信設(shè)備、照相機(jī)、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、魚雷、儀器等。隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)及生產(chǎn)量的增加，鋰電池的價(jià)格將會(huì)不斷地下降，應(yīng)用上也會(huì)更普遍廣泛。 

不可充電的鋰電池 

　　不可充電的鋰電池有多種，目前常用的有鋰一二氧化錳電池、鋰一亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。這里我們僅說(shuō)說(shuō)前兩種常用的。  

1、鋰一二氧化錳電池（Li Mn02）

　　鋰一二氧化猛電池是一種以鋰為陽(yáng)極、以二氧化錳為陰極，并采用有機(jī)電解液的一次性電池。該電池的主要特點(diǎn)是電池電壓高，額定電壓為3V（是一般堿性電池的2倍）；終止放電電壓為2V；比能量大（見(jiàn)上面舉的例子）；放電電壓穩(wěn)定可靠；有較好的儲(chǔ)存性能（儲(chǔ)存時(shí)間3年以上）、自放電率低（年自放電率≤2%）；工作溫度范圍-20℃～60℃。 

　　該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求，它有長(zhǎng)方形、圓柱形及紐扣形(（扣式）。圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸。這里列舉大家較熟悉的1#（尺寸代碼D）、2#（尺寸代碼C）及5#（尺寸代碼AA）電池的主要參數(shù)。

　　CR表示為圓柱形鋰一二氧化錳電池；五位數(shù)字中，前兩位表示電池的直徑，后三位表示帶一位小數(shù)的高度。例如，CR14505，其直徑為14mm，高度為50.5mm（這種型號(hào)是通用的）。 

　　這里要指出的是不同工廠生產(chǎn)的同型號(hào)的電池其參數(shù)可能有些差別。另外，標(biāo)準(zhǔn)放電電流值是較小的，實(shí)際放電電流可以大于標(biāo)準(zhǔn)放電電流，并且連續(xù)放電及脈沖放電的允許放電電流也不同，由電池廠提供有關(guān)數(shù)據(jù)。

　　照相機(jī)中用的鋰電池多半是鋰一二氧化錳電池。這里將照相機(jī)中常用的鋰一二氧化錳電池列入表2，供參考。 

　　紐扣式（扣式）電池尺寸較小，其直徑為12.5～24.5mm，高度為16～50mm。幾種較常用的扣式電池如表3所示。 

　　CR為圓柱形鋰一二氧化錳電池，后四位數(shù)字中前兩位為電池的直徑尺寸，后兩位為帶小數(shù)點(diǎn)的高度尺寸。例如，CR1220的直徑為12.5mm（不包括小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)），其高度為20mm。這種型號(hào)表示方法是國(guó)際通用的。 

　　這種扣式電池常用于時(shí)鐘、計(jì)算器、電子記事本、照相機(jī)、助聽器、電子游戲機(jī)、IC卡、備用電源等。 

2、鋰一亞硫酰氯電池（Li SOC12）

　　鋰一亞硫酰氧電池是比能量最高的一種，目前可達(dá)到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的額定電壓是3.6V，以中等電流放電時(shí)具有極其平坦的3.4V放電特性（可在90%容量范圍內(nèi)平坦地放電，保持不大的變化）。

　　電池可以在－40℃?85℃范圍內(nèi)工作，但在－40℃時(shí)的容量約為常溫容量的50%。自放電率低（年自放電率≤1%）、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上。 

　　以1#（尺寸代碼D）鎳鎘電池與1#鋰一亞硫酰氧電池的比能量作一個(gè)比較：1#鎳鎘電池的額定電壓為1.2V，容量為5000mAh；1#鋰一亞硫酰氧的額定電壓為3.6V，容量為10000mAh，則后者的比能量比前者大6倍！

　　上述兩種鋰電池是一次性電池，不可充電（充電時(shí)有危險(xiǎn)！）；電池正負(fù)極之間不可短路；不可以過(guò)大電流放電（超過(guò)最大放電電流放電）；電池使用至終止放電電壓時(shí)，應(yīng)從電子產(chǎn)品中及時(shí)取出；用完的電池不可擠壓、焚燒及拆卸；不可超過(guò)規(guī)定溫度范圍使用。 

　　由于鋰電池的電壓高于普通電池或鎳鎘電池，使用時(shí)不要搞錯(cuò)以免損壞電路。通過(guò)熟悉型號(hào)中的CR、ER就可以知道它的種類及額定電壓。在購(gòu)買新電池時(shí)，一定要按原來(lái)的型號(hào)來(lái)買，否則會(huì)影響電子產(chǎn)品性能。

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