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鋰聚合物電池的全面指南

來源:鋰聚合物電池廠家?作者:鋰聚合物電池廠家??發(fā)布時間:2020-07-15 15:26:55??閱讀數(shù):1056

  鋰聚合物電池的廣泛應(yīng)用,也使之在電池界的地位逐漸提高。本文將根據(jù)鋰聚合物電池的歷史、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點、鋰離子和鋰聚合物電池的區(qū)別、鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別、鋰聚合物電池的一般術(shù)語、充放電、常見注意事項、處置措施等,為您詳細(xì)介紹鋰聚合物電池。以下是鋰聚合物電池的全面指南。

鋰聚合物電池

  鋰聚合物電池(俗稱LiPo電池)采用鋰離子技術(shù)代替通常使用的液體電解質(zhì)。這些類型的電池是可充電的,從而為用戶節(jié)省了大量成本。

  此類電池專門用于以重量為關(guān)鍵特征的產(chǎn)品和設(shè)備,例如已經(jīng)考慮重量的產(chǎn)品和設(shè)備。例如,消費者更喜歡輕便的手機(jī),所以移動公司必須使用不會增加手機(jī)重量的電池。

  那么,這些電池有什么大不了的呢? 

  我會解釋。這些電池由于具有較長的運行時間和高功率,近年來越來越受到人們的歡迎,因此,了解它們的每一個細(xì)節(jié)都至關(guān)重要。

一、鋰聚合物電池的歷史

  電池是最早的實用發(fā)電方式,由亞歷山德羅·沃爾塔(Alessandro Volta)發(fā)明。在發(fā)電機(jī)出現(xiàn)之前,電池一直是19世紀(jì)末的主要電力來源。

  每年,電池技術(shù)都會有一定的進(jìn)步,這確保了未來會有特殊的發(fā)展。許多科學(xué)家和工程師開發(fā)了幾種重要的商業(yè)電池,其中之一是濕電池,它們已在電報和電話系統(tǒng)中大量使用。

鋰聚合物電池的歷史

  電池是最早的實用發(fā)電方式,由亞歷山德羅·沃爾塔(Alessandro Volta)發(fā)明。直到發(fā)電機(jī)出現(xiàn)之前,電池一直是主要的電力來源。古代電動汽車也使用半密封的濕電池。電池的這種背景是鋰聚合物電池發(fā)展的關(guān)鍵。鋰聚合物電池的發(fā)現(xiàn)源于1980年代鋰離子和鋰金屬電池的發(fā)展。一個重要但又非凡的里程碑是1991年,索尼推出了首個商用鋰離子電池。此后發(fā)生了一場革命,推出了名為“ 鋰聚合物”的袋裝電池。

二、鋰聚合物電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

  鋰聚合物電池是圓柱形和矩形結(jié)構(gòu)的組合。內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈螺旋形限制,通過在兩者之間放置一個簡潔且高度多孔的聚乙烯層,有助于在電池的陽極和陰極之間建立分隔。

鋰聚合物電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

  同樣,如前所述,鋰聚合物電池的工作原理是使用液體電解質(zhì)溶液,因此電池的一部分充滿了有機(jī)液體電解質(zhì)溶液。另外,為了保護(hù)電池免受短路或爆炸等空前事件的影響,還安裝了安全閥和PTC組件。

  然后,將電池串聯(lián)或并聯(lián)安裝。電池數(shù)量根據(jù)電池的總電壓要求而變化。一個電池的電壓為3.6V,電池的總電壓為已安裝電池的電壓之和。

三、鋰聚合物電池的優(yōu)缺點

鋰聚合物電池的優(yōu)缺點

優(yōu)點

  這些電池的使用為制造商提供了競爭優(yōu)勢。因為這些電池不僅重量輕,而且重量輕,所以可以按任何形狀和大小生產(chǎn)。

  但是,請記住,此處的結(jié)果是,它們的自放電率(如其耗盡率)與使用量無關(guān),也相當(dāng)?shù)?,每月約5%。

缺點

  它們的總壽命相對較短(大約500-800個充電周期),尤其是在高要求的應(yīng)用中使用時,即高放電脂電池(250-500個充電周期)。

  另外,由于涉及的化學(xué)過程復(fù)雜且敏感得多,因此這些電池在其整個使用壽命期間進(jìn)行存儲,充電和放電時需要特別注意。

  退一步說,如果好,適當(dāng)?shù)恼疹櫴遣槐徊捎?,那么鋰聚合物電池可能會?dǎo)致爆炸也。同樣由于安全問題,運輸公司將它們歸類為危險貨物,這使得其運輸昂貴且困難。

  而且,與其他NiCad和NiMH電池相比,它們非常昂貴。

四、鋰離子和鋰聚合物(LiPo)電池之間的區(qū)別

鋰離子和鋰聚合物(LiPo)電池的區(qū)別

基于攜帶電解質(zhì)材料的離子的成分,鋰電池可分為鋰離子和鋰聚合物。以下是兩者之間的區(qū)別點:

  1.鋰離子電池使用液體電解質(zhì),而鋰聚合物電池則使用固態(tài)凝膠,如聚合物來代替電解質(zhì)。

  2.鋰離子電池由于能量密度較高而相對便宜。

  3.鋰聚合物電池更安全,重量更輕。

  4.與鋰離子電池相比,鋰聚合物電池可充電,并且一旦充電就具有更長的使用壽命,即使不使用鋰離子電池也往往會失去電荷。

五、鋰電池和鎳氫電池之間的區(qū)別

鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別

鋰聚合物和NiMH電池之間的主要區(qū)別在于:

  1.兩種電池的化學(xué)性質(zhì)和組成。一方面,鎳金屬混合動力(NiMH)電池使用基于鎳的技術(shù),另一方面,鋰聚合物電池使用鋰技術(shù)。

  2.如上所述,電池的電壓和容量取決于電池的電壓和容量,而電池的電壓和容量又由在電池組內(nèi)部串聯(lián)或并聯(lián)的電池單元確定。

  因此,基本上,這兩種特性的容量和電壓均不同,最終導(dǎo)致其特性和用途之間的差異。

  與鋰聚合物電池相比,NiMH電池相對更易于使用。這主要是因為它們的充電器很簡單,并且以簡單的原則工作,在使用電池之前,應(yīng)將電池充滿電;同樣,在充電之前,應(yīng)將電池完全放電。

  另一方面,鋰聚合物電池不會遵循這種現(xiàn)象。在投入使用之前,不應(yīng)將它們充滿電。相反,它們的充電水平必須保持在50-70%左右的穩(wěn)定水平。充電應(yīng)由平衡充電支持;僅在兼容鋰聚合物的充電器中具有的功能。

  NiMH電池可以使用任何充電器充電,而鋰聚合物電池只能由兼容鋰聚合物的充電器充電。而且,與鋰聚合物相比,NiMH電池的存儲和維護(hù)更加容易,因為鋰聚合物應(yīng)該在室溫下專門存儲在安全的袋子中,以防止發(fā)生任何意外事故。

六、有關(guān)鋰聚合物電池的一般知識

鋰聚合物電池的知識

C等級

  就像幾乎所有產(chǎn)品,每個設(shè)備,每個產(chǎn)品和每個過程都有一個分級或分級系統(tǒng)一樣,也使用評級系統(tǒng)對電池進(jìn)行評級。

  事實是,需要這樣的評級系統(tǒng)來指導(dǎo)我們根據(jù)我們的特定需求和電池?fù)碛械膶傩赃x擇最合適的電池組。

  對于鋰聚合物電池,在決定是否購買之前,首先需要檢查以下額定值:

放電(C)等級

  這是所有評級中最復(fù)雜的術(shù)語。

  放電率是允許用戶確定電池在不遭受損壞的情況下可以連續(xù)輸出多少安培的值,因此它也是電池可以安全放電的速率的度量。損壞電池。

  許多無線電控制應(yīng)用都要求高安培數(shù),這使其成為了解電池放電速率以確保車輛整體性能的關(guān)鍵因素。

  使得此問題變得復(fù)雜的是,這不是像下面兩個那樣的獨立數(shù)字。相反,它是一個計算得出的數(shù)字,也考慮了電池的容量。

電池容量

  容量從根本上講是指電池可以容納的電量。舉例來說,油箱的容量是根據(jù)其可容納的燃油量以及在油箱完全變空之前車輛可以行駛多長時間來衡量的。同樣,電池的容量就是它可以容納的電量。

  單位為毫安小時(mAH)。

  跟我在一起!作為消費者,您只需要知道m(xù)AH就是您可以施加在電池上的壓力量,它將在一小時內(nèi)完全耗盡電量。無疑,數(shù)量越多,電池越好,因為它可以容納的電量越高,因此運行時間會更長。

電池數(shù)量/電壓

  在進(jìn)入鋰聚合物電池的電壓之前,我們應(yīng)該知道什么電壓?

  因此,簡單來說,電壓決定了設(shè)備的運行速度。電壓越高,速度越快,反之亦然。一塊普通的鋰聚合物電池的標(biāo)稱電壓(電池組的靜止電壓)為3.7V。

  現(xiàn)在,如果設(shè)備需要7.4V電池,則需要串聯(lián)使用兩個鋰聚合物電池。它的工作原理很簡單,即累加電壓,就像串聯(lián)安裝的每個電池的電壓一樣,累加起來即可確定電池的總電壓。

  在我們的日常生活中,我們經(jīng)常遇到“ 2S電池組”,“ 3S電池組”,“ 4S電池組”等術(shù)語。

  這些只是理解組合的簡單術(shù)語,即2S指串聯(lián)的2個單元;3S指串聯(lián)的3個電池;4S指串聯(lián)的4個單元,依此類推。這意味著3S電池組的電壓為11.1V。4S電池組的電壓為14.8V,依此類推。

進(jìn)一步說明:

  “ 4S”表示它有四個串聯(lián)的單元。由于每個電池具有3.7伏特(充滿電時為4.2伏特),因此電池的總電池組電壓為14.8伏特或16.8伏特。另一方面,第二個數(shù)字是指電池的容量,以毫安小時(mAh)為單位。充滿電的2200mAh電池在完全放電之前可以提供2200毫安的電流一小時。

內(nèi)部阻力

  顧名思義,內(nèi)部電阻是電池由于自身內(nèi)部因素而在放電時面臨的困難。內(nèi)阻越高,就熱量而言損失的能量越高。

  因此,不用說,高內(nèi)阻對任何電池都不好,因為它表明電池產(chǎn)生的能量沒有到達(dá)其所需的目的地,而是在熱量方面損失了。這里需要注意的重要一點是,與上述3不同,內(nèi)部電阻未印在電池上。

  這是因為內(nèi)部電阻不會保持恒定,并且會隨著電池的壽命而變化,并且其他因素(例如溫度)也會對其產(chǎn)生影響。但是,這并沒有降低其重要性。內(nèi)部電阻是衡量電池效率的同等重要的指標(biāo),在??做出購買電池的最終決定之前必須考慮在內(nèi)電阻。

七、鋰聚合物電池的充放電介紹

  至關(guān)重要的是,兼容鋰聚合物的充電器只能用于為此類電池充電。如上所述,這些電池需要特別注意,以防止發(fā)生任何意外。

  鋰聚合物電池使用恒流/恒壓(CC / CV)概念進(jìn)行充電。

  外觀如下圖所示,基本上是將電池連接到充電器時,最初它將保持恒定的充電速率,直到電池達(dá)到其電壓為止。并且一旦電池達(dá)到其峰值電壓,電壓將保持在該速率,并且電流量將緩慢而穩(wěn)定地減小。

鋰聚合物電池的充電曲線
鋰聚合物電池的充電曲線

  而且,與鋰聚合物電池兼容的充電器具有平衡的特殊功能,即,不僅它們可以將電池充電至峰值,而且可以在已連接到該串聯(lián)電池的每個電池的電壓之間保持平衡。這有助于電池的最佳性能。市場上有很多平衡器,但是,購買具有內(nèi)置平衡器的充電器既經(jīng)濟(jì)又有效,而鋰聚合物兼容充電器則具有這一功能。

  對于用戶而言,至關(guān)重要的一點是要確保鋰聚合物電池平衡良好,這意味著串聯(lián)的每個電池的電壓均約為3.7伏。同樣,在給電池充電時,每個電池將從最近的電壓讀數(shù)開始充電,然后將其保持在打開狀態(tài)。

  例如,如果使用4S電池組,它將吸收更多電流,并且道具也會以更高的速度旋轉(zhuǎn)。

不同溫度下的放電曲線
不同溫度下的放電曲線

  我為什么要給你看這些?原因是,如果人們試圖從電池中吸收更多電流而不是其容量,其電壓容量將很快下降。這也將導(dǎo)致電池化學(xué)成分的破壞,甚至?xí)s短電池的使用時間。

  儲存中沒有發(fā)生過鋰聚合物電池爆炸的情況。涉及鋰聚合物電池的火災(zāi)事故通常發(fā)生在電池充電或放電期間。大多數(shù)電池問題發(fā)生在充電過程中,故障通常出在充電器或操作電池的人身上。這并非總是會發(fā)生,但這是大多數(shù)鋰聚合物電池著火情況下的常見因素。

  從這些事件中可以吸取教訓(xùn)。首先,用戶必須投資購買高質(zhì)量的充電器,以免引起火災(zāi)。其次,充電器的操作員必須學(xué)習(xí)如何正確操作它。內(nèi)置鋰電池的電池是鋰電池充電器的絕佳選擇。這種類型的電池充電器允許用戶正確配置。

放電

  由于鋰聚合物電池的運行時間更長,并且它們提供的功率更高,因此,如果電池使用不當(dāng),則會持續(xù)存在著火和爆炸的危險。如前所述,較高的內(nèi)部電阻是指產(chǎn)生的熱量更多?,F(xiàn)在,當(dāng)產(chǎn)生熱量時,它以氧氣(一種可燃?xì)怏w)的形式釋放,從而引起火災(zāi)。

  因此,最好跟蹤充電器上顯示的內(nèi)部電阻讀數(shù),如果您的充電器支持的話。但是,這是一項罕見的功能,僅在昂貴的充電器中才能找到,并不是每個人都能負(fù)擔(dān)得起。因此,跟蹤內(nèi)部電阻的另一種簡單方法是偶爾檢查電池。

鋰聚合物電池的放電曲線
鋰聚合物電池的放電曲線

  如果內(nèi)部電阻更大,則電池會因氧氣積累而膨脹一些。這是電池的一種方式,可以告訴您電池的末端已接近,過早或及時,并且丟棄電池對您最大的利益。

  僅當(dāng)您遵循指南并采取必要的預(yù)防措施時,鋰聚合物電池充電才是安全的。鋰聚合物電池在關(guān)閉之前會持續(xù)一百多個循環(huán),因此建議正確充電和使用。

存儲

  關(guān)于鋰聚合物電池,還有一個相當(dāng)奇怪但有趣的事實是,不應(yīng)將它們充滿電存放,因為這樣可能會損壞它們。最好將電池保持在室溫下,并在每次運行時充電一點。在以前,人們曾經(jīng)給電池充電直到充滿電,然后再使用到最后一刻,然后再次充滿電。

電池破損

  這不是正確的做法。正確的最佳實踐是始終保持恒定的電壓水平。這不會損壞電池,并有助于在最長時間內(nèi)使用它。

平行VS串聯(lián)充電

  人們總是找到一種方法一口氣完成手頭的任務(wù),但是尋找捷徑并不總是最好的選擇。有些人選擇同時為六個單節(jié)鋰電池同時充電,這種充電器在市場上也很容易獲得。

  但是,這不是給電池充電的最佳方法。專家說,并聯(lián)電池充電非常危險,因為它會使電池容量翻倍,并且保持串聯(lián)連接的每個電池的電壓很重要。

  制造商也不接受這種情況,在對六節(jié)電池組進(jìn)行充電時,充電器會監(jiān)視整個電池,并且該系列中所有六節(jié)電池的單個容量都得不到照顧。如果將兩個性質(zhì)完全相同,質(zhì)量相同的電池并聯(lián)充電,那就可以了。

  但是從消費者的角度來看,他們將無法區(qū)分它們并復(fù)制那些適合充電的確切條件,其結(jié)果是,電池過度充電和熱失控的機(jī)會將大大增加。

  因此,串聯(lián)充電是這兩種方法中更好的選擇。想要一次為六節(jié)相同容量的鋰聚合物電池充電的人,應(yīng)該選擇此系列設(shè)置。平衡充電在這里起著關(guān)鍵作用,因為它們將每個電池充電到安全水平。如果您有六個端口充電器,則此方法是最好的方法,但是再次需要特別注意,因為正確設(shè)置它們很復(fù)雜,任何臨時消費者或初學(xué)者都無法使用。這只能由經(jīng)驗豐富的專家來完成。

八、鋰聚合物電池的常見注意事項

注意事項

  1.切勿對損壞的鋰電池進(jìn)行充電,放電,使用或處理。最好將此類電池帶到維修中心或制造商,以使它們能夠盡最大可能對電池進(jìn)行處理。

  2.避免購買二手鋰聚合物電池,因為此類電池的實際狀況無法確切知道。

  3.使用兼容鋰聚合物的充電器和平衡器進(jìn)行充電和放電。至關(guān)重要的是,串聯(lián)連接的所有電池都應(yīng)在相同的電壓電平下保持平衡,因為如果各個電池的電壓彼此之間的偏差太大,則電池可能會變得不穩(wěn)定。

  4.在充電,放電和儲存時,建議始終確保隨時隨身攜帶安全設(shè)備,以免在發(fā)生火災(zāi)或爆炸時能夠做好準(zhǔn)備。幾乎不可能預(yù)測電池何時充滿電或何時放電,因此,不能肯定地防止任何意外。

  5.為了存放鋰聚合物電池,請務(wù)必使用防火容器。

  6.如果鋰聚合物電池膨脹或浮腫,則應(yīng)該將其丟棄。

  7.鋰聚合物電池在充電時應(yīng)該有人在旁邊。

  8.請勿對鋰聚合物電池過度充電。

  9.完全充電后,切勿使電池閑置超過2-3天。

  10.鋰聚合物電池應(yīng)在室溫下存放。

九、鋰聚合物電池如何處置

  像處理其他電子產(chǎn)品一樣,在處置鋰聚合物電池之前,應(yīng)確保電池的保修期已過,并且您不會因此失去任何的售后好處,例如,如果只是電池沒電了,則可以進(jìn)行更換或維修。在特定時間段之前,通常為6個月至1年。

鋰聚合物電池處置

以下是鋰聚合物電池的處置措施

  1.棄置電池前,請確保已盡其所能。兼容鋰聚合物充電器還具有使電池放電的功能,因此可以很好地達(dá)到目的。但是,如果您沒有帶電池放電功能的充電器,則可以通過關(guān)閉設(shè)備的電源來使電池放電,同時要記住,在操作過程中不會對設(shè)備造成傷害并且不會著火。隨身攜帶安全設(shè)備將是最安全的利益。

  2.在處置前,將電池完全浸入溫鹽水中至少24小時。鹽水是一種極好的導(dǎo)體,它將進(jìn)一步幫助使電池完全放電。確保所有電線完全浸沒。

  3.完成上述兩個步驟后,檢查電池電壓。如果接近于0.0V則可以丟棄電池,否則應(yīng)將其在鹽水中再浸泡24小時。制備鹽水溶液的合適方法是將水煮沸一點,然后向其中加入鹽,并繼續(xù)添加鹽直到不再溶解鹽為止?;旧?,應(yīng)該重復(fù)此步驟,直到達(dá)到所需的0.0V電壓為止。

  4.最后,當(dāng)達(dá)到目標(biāo)電壓0.0V時,將鋰聚合物電池與其他垃圾一起放入垃圾中。與其他類型的電池不同,鋰聚合物電池對環(huán)境無害。

  如今,大多數(shù)公司都提供了將電池自行報廢的選項。因此,簡單地說,客戶在保修期結(jié)束后充分使用電池后,只需將電池帶到公司,他們將以最安全的方式將其丟棄。

總結(jié)

  鑒于鋰聚合物電池越來越受歡迎和受益,可以肯定地說這些電池是未來,因此,像任何消費者/制造商一樣,建議您事先充分了解它們并做出明智的購買決定。

  鋰聚合物電池根據(jù)其分配的好處被認(rèn)為是最好的,即使在公眾輿論中也是如此。人們一直在尋找高質(zhì)量的產(chǎn)品以確保安全性和耐用性,而鋰聚合物電池?fù)碛衅渲兴斜匦璧墓δ堋?/span>

  在購買任何這些電池組件之前,唯一需要考慮的就是它們配備了正確的電源線,良好的適配器,并確保已在防火袋中投入了一定的量,以避免電池可能發(fā)生的任何危險轉(zhuǎn)動。邊充電邊取。

  這些電池是優(yōu)選的,因為與鋰電池類型的其他主題相比,它們提供更高的比能量。這些電池有潛力替代一般用途的現(xiàn)有NIHM電池。

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