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18650电池的特性及使用范围


发布时间:2010-11-25 15:04:05  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:

充电式电动工具的锂电池特性

  目前市面所有充电式的电动工具较为有竞争力的应该是属锂电池的新产品;而消费者所得知

  的讯息大多数是说锂电池是没有记忆效应!锂电池寿命也比镍镉、镍氢电池来得长!重量也轻!加上环

  保的诉求!现在锂电池的充电式的工具将会是未来电动工具市场的主力。

  不过其实现在的各大工具制造商的产品研发对目前锂电池并不满意!因为委托开发的电池管理的PCB机

  能还有一些盲点无法克服!如锂电池最大致命伤就是过度放电;基本市面上所有电动工具可以充电的电

  池都会因过度放电导致不良损毁!

  为什麼会导致过度放电?待续。。。。。。。。

  目前A123锂电池锂电池市场中表现是最优异的电池无论是寿命、容量及出力与快速充电速度的性能都是相当适合运用於高扭力的充电工具;从一些专业报导有关A123锂电池的为来发展是相当可观的!

  锂铁动力电池简介(网路摘录)

  自锂离子电池问世以来,围绕它的研究、开发工作一直不断地进行著,上世纪90年代末又开发出锂聚物电池,2002年后则推出锂铁动力电池。

  锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为"锂锰电池"及"锂镍电池"。新开发的锂铁动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。

  一般锂离子电池的电解质是液体的,后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质,则称这种锂离子电池为锂聚合物电池,其性能优於液体电解质的锂离子电池

  采用LiFePO4材料作正极的意义

  目前用作锂离子电池的正极材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。

  作为可充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电回圈性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的锂铁电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(回圈次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。

  LiFePO4电池的结构与工作原理

  LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。

  LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

  LiFePO4电池主要性能

  LiFePO4电池的标称电压是3.2 V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由於各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。

  典型的放电特性及寿命

  一种型号为STL18650的锂铁动力电池(容量为1100mAh)在不同的放电率时其放电特性如下图所示。最小的放电率为0.5C,最大的放电率为10C,五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图2中可看出,不管哪一种放电率,其放电过程中电压是很平坦的(即放电电压平稳,基本保持不变),只有快到终止放电电压时,曲线才向下弯曲(放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内,输出电压大部分在2.7~3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。

 
 
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