类型:硅光电池 | 品牌:DS/得速 | 型号:thisis型号 |
转换效率:thisis转换效率% | 构造:单层光电池 | 额定电压:额定电压8234 |
额定容量:额定容量8728 | 用途:遥控 |
μA和μC的差为锂离子电池的开路电压(高电压值),当这个电压值在Eg区间内,就能够***电解液正常工作。“正常工作”的意思是:锂离子电池通过电解液在正负极间来回运动,但不会与电解液发生氧化还原反应,从而***电池结构的稳定性。而正负极材料的电化学势造成电解液工作非正常有两种形式:
1、当负极的电化学势高于电解液低电子未占有能级时,负极的电子会被电解液夺取,因而电解液被氧化,反应产物在负极材料颗粒表面形成“固液界面层”,从而导致负极可能遭到破坏。
2、当正极的电化学势低于电解液高电子占有能级时,电解液中的电子会被正极夺取,从而被电解液氧化,反应产物在正极材料颗粒表面形成“固液界面层”,从而导致正极可能遭到破坏。
但是,这种正极或者负极遭到破坏的可能性却因为“固液界面层”的存在而阻止了电子在电解液和正负极间的进一步运动,反而保护了电极材料,这就是说,程度较轻的“固液界面层”是“保护性”的。这种保护性的前提是:正负极电化学势可以略微超过Eg区间,但不能超出太多。比如,现在的锂离子电池负极材料之所以大多选用石墨,就是因为石墨相对于Li/Li+电极的电化学势约为0.2V,略微超出了Eg区间(1V~4.5V),但因为有“保护性”的“固液界面层”,使得电解液不被进一步还原,从而停止了极化反应的继续发展。但是,5V高电压正极材料超出了现在商用有机电解液的Eg区间太多,因而在充放电过程中极易被氧化,随着充放电次数的增加,容量下降,寿命减少。
现在明白了锂离子电池的开路电压之所以选择为4.2V,是因为现有商用锂电池电解液Eg区间为1V~4.5V,如果开路电压设定为4.5V或许可以提高锂电池输出的电能,但也加大了电池过充的风险,而过充的危害有相当多的资料已经说明,这里就不再多说了。
根据上述原理,人们要想通过提高电压值来提升锂电池的能量密度,只有两条道路可寻,一是找到可与高电压值正极材料匹配的电解液,二是对电池进行保护性的表面改性。
锂离子电池的电压,有开路电压、工作电压、充电截止电压、放电截止电压等一些参数,本文不再分开一一论述,而是集中做个解释。
开路电压,顾名思义,就是电池外部不接任何负载或电源,测量电池正负极之间的电位差,此即为电池的开路电压。
工作电压,就是电池外接负载或电源,处在工作状态,有电流流过时,测量所得的正负极之间的电位差。一般来说,由于电池内阻的存在,放电状态时的工作电压低于开路电压,充电时的工作电压高于开路电压。
充/放电截止电压,是指电池允许达到的高和低工作电压。超过了这一限值,会对电池产生一些不可逆的损害,导致电池性能的降低,严重时甚至造成起火、等安全事故。
电池的开路电压和工作电压,与电池的容量存在一定的对应关系。
锂电池日常使用过程中的常识
(1)、误区:“电池,前三次充电12小时以上”
对于锂电池的“”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便电池。这种“前三次充电要充 12小时以上”的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法,可以说一开始就是误传。经过抽样调查,可以看出有相当一部分人混淆了两种电池的充电方法。
锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常,手机说明书上介绍的充电方法,就是适合该手机的标准充电方法。
(2)、 不益长时间充电、电池完全用完再充电
锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。如果锂电池在充满后,放在充电器上也是也不再充电。
超常时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成的损坏,从分子层面看,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。
(3)、电池寿命
关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下(DOD是放电深度的英文缩写):
循环寿命 (10%DOD):> 1000次
循环寿命 (100%DOD):> 200次
从上面数据可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然 如果折合到实际充电的相对总容量10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一 些。但是锂电池的寿命主要体现在充放电周期上,这个周期是一个概念,上次使用了30%电力,充满电,下次又使用了70%的电力,又充满电,这个刚好是 一个充电周期。所以还是遵循锂电池***的口号“即用即充,即充即用”的方法使用锂电池。
(4)、定期深度充放电进行 电池校准
锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、 温度、ID 、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当 的值。