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文檔簡介

電池基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料1、電池電池:指通過正負(fù)極之間的反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置. 一次電池:指無法進(jìn)行充電,僅能放電的電池,但一次電池容量一般大于同等規(guī)格充電電池,如鋅錳、堿性干電池,鋰扣電池,鋰亞電池等。 二次電池:指可反復(fù)充電再循環(huán)的電池,如鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鋰離子、鋰聚合物、燃料、鋅、鋁、鎂空氣電池等。其它:燃料電池,物理電池,太陽電池。 額定容量:指電池在充滿電后,空載狀態(tài)下放電至截止電壓時(shí),所能釋放出的電能量,一般以mAh或Ah(1Ah = 1000mAh)符號(hào)來表示。電池長期使用后,釋放的電量會(huì)下降。容量由于充放電是在一定的C-倍率條件下進(jìn)行的,因此電池的容量與C-倍率直接相關(guān)。電池的額定容量是指0.2C條件下測(cè)試得到的電容量。C-倍率越大,電池的放電率越小。充電容量(Ah或者mAh)=充電電流充電時(shí)間,放電容量(Ah或者mAh)=放電電流放電時(shí)間。一般而言,0.2C電流放電基本能夠達(dá)到95%100%放電率,而1C電流放電只能能夠達(dá)到90%放電率左右,由于充電受電池原材料本身特性影響,相應(yīng)需要多充一部分時(shí)間,大致是同等電流放電時(shí)間的120160%,例如,NI-MH AA1800mAh,以0.2C(360mA)充電約需68小時(shí),而以0.2C(360mA)放電約可以達(dá)到5小時(shí)。 額定電壓:指電池正負(fù)極材料因化學(xué)反應(yīng)而造成的電位差, 由此產(chǎn)生的電壓值。不同電池由于正負(fù)極材料不同,產(chǎn)生的電壓是不一樣的,電池電壓會(huì)隨著充電的過程而不斷上升至某一值,會(huì)隨著放電的過程而不斷下降至某一值。 開路電壓:指電池在無負(fù)載的情況下,電池正負(fù)極之間的電壓。開路電壓與電池的剩余能量有一定的聯(lián)系,因此,電池顯示器是利用這種關(guān)系而制造。 內(nèi)阻:指電池內(nèi)部由化學(xué)材料自動(dòng)生成的阻抗,內(nèi)阻越小,電池的充放電性能越好。電池內(nèi)阻包含直流電阻和交流電阻。影響電池內(nèi)阻的因素有:電解質(zhì)的成份;正負(fù)電極片中的成份配方;正負(fù)電極片的幾何面積以及比表面積;金屬基片(銅箔和鋁箔);電解液與正負(fù)電極片接口狀態(tài);溫度;充電狀態(tài)(電池的開路電壓);測(cè)量頻率高低;電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 C:用來表示電池充放電時(shí)電流大小的比率,即倍率。如1200mAh的電池,0.2C表示240mA(1200mAh的0.2倍率),1C表示1200mA(1200mAh的1倍率)。充放電效率也與C(倍率)相關(guān),在0.2C條件下,聚合物鋰電池的充放電效率應(yīng)該在99.8%。充放電效率=放電容量/充電容量 100% 放電截止電壓:指電池充滿電后進(jìn)行放電,放完電時(shí)達(dá)到的電壓(若繼續(xù)放電則為過度放電,對(duì)電池的壽命和性能有極大的損傷)。 放電深度:與電池額定容量比較,放電量的比率。 過充(放)電:指超過電池規(guī)定的充(放)電狀態(tài),若繼續(xù)充(放)電可能造成電池漏液或劣化。 能量密度:指單位體積或單位質(zhì)量所釋放的能量,一般用體積能量密度(wh/l)和質(zhì)量能量密度(wh/kg)表示。 自放電:電池充滿電之后,在與外電路沒有接觸和常溫放置的條件下,其電容量會(huì)自然衰減。在儲(chǔ)存過程中,電池蓄電容量會(huì)逐漸下降,其減少的容量與額定容量的比例,稱為自放電率。通常,環(huán)境溫度對(duì)其影響較大,過高溫度會(huì)加速電池的自放電。電池容量衰減(自放電率)的表達(dá)方法為:%/月。鎳鎘、鎳氫電池的自放電率為20-25%/月,鋰電池的自放電率為2-5%/月。 循環(huán)壽命:二次電池經(jīng)歷一次充放電稱為一個(gè)周期或一次循環(huán)。在一定的放電制度下,電池容量降至規(guī)定值之前,電池所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)稱為循環(huán)壽命。二次電池在反復(fù)充放電的使用下,電池容量會(huì)逐漸下降,一般以電池的額定容量為標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)電池容量降至其60%或80%時(shí)的充放電次數(shù)稱為循環(huán)壽命。 記憶效應(yīng):電池的記憶效應(yīng)是指在下一次充電時(shí)所能充電的百分比。為了消除電池的記憶效應(yīng),在下一次充電之前,必須先完全放電,然后再充電。只有這樣,才能百分之百的充滿電池。鎳氫、鋰電池均無記憶效應(yīng)。 CC/CV:CC即恒流,以固定的電流對(duì)電池充(放)電;CV即恒壓,以固定的電壓對(duì)電池充電,充電電流會(huì)隨著電壓的上升而下降。對(duì)鉛酸電池一般采用恒壓方式充電,對(duì)鎳鎘、鎳氫電池一般采用恒流方式充電,對(duì)鋰離子電池一般采用先恒壓(4.2V/節(jié))后恒流方式充電。 涓流充電:指以小于0.1C電流對(duì)電池充電,一般在電池接近充滿電時(shí),進(jìn)行補(bǔ)充充電時(shí)采用涓流充電方式充電,在此情況下,電池使用壽命較長。 -V:這是在電池接近充滿電時(shí),電壓達(dá)到一個(gè)峰值后,對(duì)其繼續(xù)充電,電壓會(huì)有瞬間的微量下降,一般在35mV之間,充電芯片多根據(jù)-V值對(duì)電池進(jìn)行控制。 V/t:這是在電池接近充滿電時(shí),電池表面溫度會(huì)隨著時(shí)間而快速上升,以每分鐘上升的溫度作為充電截止條件,一般設(shè)定在每分鐘上升1度作為截止點(diǎn)。 充放電率: 充電狀態(tài)和放電深度都是電池保有值。充放電狀態(tài)以百分比率來表示,以滿充電和滿放電為100%。充電狀態(tài)稱為SOC;放電深度稱為DOD。如:DOD=250mAh/800mAh 100%=31.25%。2、電池的分類:一、伏打電池-電池的始祖 最古老的電池,是伏打電池。它是把一塊銅片和一塊鋅片放在盛有稀硫酸的容器中,接通電路,銅片就成了電池正極,鋅片就成為負(fù)極。這種電池很“土”,它的電壓很低,電流也很小,但畢竟用這種手段使人類第一次得到了電流。所以它是一切電池的老鼻祖。為什么銅和鋅泡在稀硫酸里就能生電?把銅片和鐵片分別插進(jìn)稀硫酸去能生電嗎?試一試,也行。碳棒和鋅片呢?也成。稀硫酸起什么作用?電解液而已。也就是說,只要是導(dǎo)電的液體就能代替它。比如稀鹽酸、醋、食鹽水,比如用一碗湯都可以。比如把一根銅釘和一根鐵釘插在西紅柿上,西紅柿的汁液就可以作電解液,一個(gè)銅錢和一個(gè)鋁幣插入土豆,也可以成為一個(gè)電池。當(dāng)然,這類電池中效果最好的是伏打電池。所以,它流傳至今,但伏打電池?cái)y帶不便,稀硫酸灑出來還有腐蝕性。人們就用鋅做成圓筒,用碳棒做成芯,這就構(gòu)成電池的兩極。沒有電解液不行,人們就把氯化銨調(diào)成漿糊,這樣既能導(dǎo)電又不至于泄漏。其中加入黑色的二氧化錳粉末,是催化劑。這就是人們俗稱的“干電池”,也叫錳鋅電池。所謂干電池是相對(duì)于伏打電池的稀硫酸而言,所謂錳鋅是指的原材料。針對(duì)其它材料的干電池如氧化銀電池,鎳鎘電池而言。錳鋅電池的電壓是1.5伏,而其它干電池就不是1.5伏。 干電池是消耗化學(xué)原材料產(chǎn)生電能的。它的電壓不高,所能通過的持續(xù)電流也不能超過1安培,否則就會(huì)發(fā)熱損壞。二、鉛蓄電池 蓄電池也是應(yīng)用最廣泛的電池之一。用一個(gè)玻璃槽或塑料槽,注滿硫酸,再插入兩塊鉛板,一塊與充電機(jī)正極相連,一塊與充電機(jī)負(fù)極相連,經(jīng)過十幾小時(shí)的充電,就成為一個(gè)蓄電池了。它的正負(fù)極之間有2伏的電壓。蓄電池的好處就是可以反復(fù)多次使用。還有一個(gè)大優(yōu)點(diǎn)就是它的內(nèi)電阻極小,可以提供很大的電流。用它給汽車的起動(dòng)機(jī)供電,瞬間電流可達(dá)20多安培,這是迄今任何其它電池都不能替代的。蓄電池充電時(shí),是把供給它的電能變?yōu)樗苜A存起來,放電時(shí)又把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池體積太大,又不便攜帶。但汽車、摩托車還離不開它。三、充電電池 鎳鎘充電電池的外觀和錳鋅干電池一樣,只不過是用鎳鎘材料制成,成本高,但它可以反復(fù)充電使用。鎳鎘電池的電壓只有1.2伏,所以在有些場(chǎng)合不好使,如放在閃光燈、電視遙控器、電子表等需要滿足一定電壓值的用電器中。但愛好電動(dòng)汽車模型的同學(xué)都知道,放上1.2伏的鎳鎘電池比1.5伏的錳鋅電池跑的快。為什么?因?yàn)殒囨k電池的內(nèi)電阻小,所以當(dāng)電流較大時(shí),路端電壓很大,而錳鋅電池的內(nèi)電阻大,當(dāng)大電流時(shí),輸出的路端電壓都很小。 但鎳鎘電池也有缺點(diǎn),就是殘留記憶性。就是說,當(dāng)電還有1/3沒有用完時(shí)就進(jìn)行充電,只能充進(jìn)總?cè)萘康?/3,而且下次的放電量也只是這次充入的量,以前的1/3空間就堵死了,再也不能充電了。所以,盡管說充電可達(dá)萬次,但一般充放電十余次就不好使了。 盡管如此,它的用途還是十分廣泛的。特別是攝像機(jī)、手機(jī)更離不開它。近年來,人們又開發(fā)了鎳氫電池,體積更小了,而且沒有記憶特性,效果頗佳,只是價(jià)格也較高,一片1200mAh的電池價(jià)格在400元以上。就是說這塊電池的儲(chǔ)放電能力為提供1200mA的電流工作1小時(shí)。四、鈕扣電池 有時(shí),需要的電壓一定,電流極小,而對(duì)體積和重量又有一定限制。如電子手表、電子計(jì)算器中,電流只有2mA,體積卻必須很小。這時(shí)人們只能用鈕扣電池。鈕扣電池按不同的需要,制成的大小不同,放在手表中的比襯衣鈕扣還小,計(jì)算器中安裝的就有西服鈕扣一般大。鈕扣電池主要有兩種,一種是鋰電池3伏,另一種是銀鋅電池,輸出電壓是1.5V。鈕扣電池屬于一次性電池,不能充電。也要避免投放在火中。五、鋰電池 還有一種電池,多用于自動(dòng)照相機(jī),外觀是白色的,短粗。這是鋰電池,它的供電量較大,內(nèi)阻又小,主要用于照相機(jī)驅(qū)動(dòng)卷片電動(dòng)機(jī)。鋰電池的密封性很好,它不會(huì)因用電量過大,使用后“流湯”,腐蝕機(jī)件,所以用于精密儀器很安全。這種鋰電池是一次性電池,千萬不能充電,因?yàn)樗粌H充不了電,反而會(huì)因?yàn)槌潆姲l(fā)熱而造成爆炸。所以,在使用說明上明確注出不能充電,不能放入火中燒烤,防止發(fā)生事故。 還有一種可充電的鋰電池,制成塊狀。它的能量很大,可以提供7.2Ah的電流,也就是說,在1安培電流的條件下,可以工作7.2小時(shí)。顯然它的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鎳鎘電池和鎳氫電池。并且電池可以充電,反復(fù)使用。因此,廣泛用于手機(jī)和攝像機(jī),只是目前成本還較高。一塊充電鋰電池,價(jià)格可達(dá)上千元。 所有一次性電池的原理都是消耗原材料的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化為電能,供給人們使用。而蓄電池和充電電池則是在充電時(shí),把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;而在放電時(shí),把化學(xué)能又轉(zhuǎn)變成電能。六、太陽能電池 還有一種電池,叫硅光電池,就是電子計(jì)算器上的那幾小片棕竭色的薄膜。它是用硅材料制成的,利用光電效應(yīng)的原理來工作的,特別是可以利用取之不竭的太陽光能,轉(zhuǎn)化成電能,因此,通常也稱做太陽能電池。每片太陽能電池產(chǎn)生的電壓和可提供的電流都是很小的,但人們把許多片這樣的電池串聯(lián)又并聯(lián)起來,就可以得到較高的電壓和較大的電流了。在太陽光很充沛的地方,如沙漠、草原和海上,人們廣泛使用太陽能電池供電。把一片片硅光電池片連接起來,足有一張報(bào)紙大。太陽能電池和一個(gè)鉛蓄電池連接起來,白天產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在蓄電池中,晚上再用它給電視機(jī)、日光燈供電。 人們?cè)囍阉惭b在電動(dòng)汽車上,制成一個(gè)大大的頂蓋,安在汽車頂上,以便接收更多的太陽能輻射,它提供的電能可以取代汽油燃燒的熱能,干凈又無廢氣污染,所以被認(rèn)為是大有前途的環(huán)保“汽車”。而它的最大用途是在人造衛(wèi)星上,在浩瀚無垠的宇宙中,衛(wèi)星可以盡情地伸展開它的翅膀去“享受”太陽的輻射,把硅光電池產(chǎn)生的電能供給衛(wèi)星中的儀器。七、積層電池電池常??梢源?lián)或并聯(lián)使用。有時(shí),儀器需要較高的電壓,一節(jié)電池的電壓供不應(yīng)求,就把幾節(jié)電池串聯(lián)起來。最簡單的實(shí)例就是手電筒,夜晚倉庫值班員使用的手電往往需要三節(jié)或四節(jié)干電池。報(bào)話機(jī)、萬用電表需要9伏甚至15伏電壓,但并不需很大的電流。這時(shí),人們就把錳鋅電池制成薄片,把許多這樣的薄片疊放在一起,這樣的電池叫積層電池。它的外形是個(gè)長方體。拆開9伏的積層電池,你會(huì)看到,里面實(shí)際是6層電池片構(gòu)成的。如果需要提供較大的電流,可以把幾節(jié)電池并聯(lián)使用鋰離子電池專欄鋰離子電池名稱鋰電池的負(fù)極材料是鋰金屬,正極材料是碳材。習(xí)慣上稱為鋰電池。鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰,負(fù)極材料是碳材。為了區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的鋰電池,稱之為鋰離子電池。鋰離子電池的主要構(gòu)成: (1)電池蓋(2)正 極-活性物質(zhì)為氧化鈷鋰(3)隔 膜-一種特殊的復(fù)合膜(4)負(fù) 極-活性物質(zhì)為碳(5)有機(jī)電解液(6)電池殼一、鋰電池的種類:目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫(Ni-MH)與鋰離子(Li-ion)兩種類型。鋰離子電池中已經(jīng)量產(chǎn)的有液體鋰離子電池(LiB)和聚合物鋰離子電池(LiP)兩種。所以在許多情況下,電池上標(biāo)注了Li-ion的,一定是鋰離子電池。但不一定就是液體鋰離子電池,也有可能是聚合物鋰離子電池。鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。鋰電池很早以前就有了,但鋰是一種高度活躍(還記得它在元素周期表中的位置嗎?)的金屬,它使用時(shí)不太安全,經(jīng)常會(huì)在充電時(shí)出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況,后來就有了改進(jìn)型的鋰離子電池,加入了能抑制鋰元素活躍的成份(比如鈷、錳等等)從而使鋰電真正達(dá)到了安全、高效、方便,而老的鋰電池也隨之基本上淘汰了。至于如何區(qū)分它們,從電池的標(biāo)識(shí)上就能識(shí)別,鋰電池為Li、鋰離子電池為Li-ion?,F(xiàn)在,筆記本和手機(jī)使用的所謂“鋰電池”,其實(shí)都是鋰離子電池?,F(xiàn)代電池的基本構(gòu)造包括正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。作為電池的一種,鋰離子電池同樣具有這三個(gè)要素。一般鋰離子技術(shù)使用液體或無機(jī)膠體電解液,因此需要堅(jiān)固的外殼來容納可燃的活性成分,這就增加了電池的重量和成本,也限制了尺寸大小和造型的靈活性。一般而言,液體鋰離子二次電池的最小厚度是6mm,再減少就比較困難。而所謂聚合物鋰離子電池是在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料作為其主要的電池系統(tǒng)。新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經(jīng)很高,所以形狀上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池。同時(shí),聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。目前市面上所銷售的液體鋰離子(LiB)電池在過度充電的情形下,容易造成安全閥破裂因而起火的情形,這是非常危險(xiǎn)的,所以必需加裝保護(hù)IC線路以確保電池不會(huì)發(fā)生過度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面,這種類型的電池相對(duì)液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性,因此對(duì)外加保護(hù)IC線路方面的要求可以適當(dāng)放寬。此外在充電方面,聚合物鋰離子電池可以利用IC定電流充電,與鋰離子二次電池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充電方式所需的時(shí)間比較起來,可以縮短許多的等待時(shí)間。鋰離子電池的優(yōu)越性能不含任何汞、鎘有毒元素,是真正的環(huán)保電池。除過流過熱雙重保護(hù)外,還內(nèi)置智能IC保護(hù)電路。具備高功率的承受力,充分滿足攝像機(jī)/數(shù)碼相機(jī)各相關(guān)負(fù)載功率要求,表現(xiàn)出優(yōu)異的恒壓源特性。可快速完成 充電過程,完全無記憶效應(yīng)。即使大功率充放,高頻度使用,其循環(huán)壽命仍比鎳氫電池多1倍以上。荷電保持能力強(qiáng),月荷電保持率大于92%。具備最優(yōu)良的內(nèi)部一致性,保證每次“充放”過程的一致性,確保電池最長的整體壽命鋰離子電池的工作原理鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回到正極?;氐秸龢O的鋰離子越多,放電容量越高。通常所說的電池容量指的就是放電容量。鋰離子電池的充放電過程是從正極 負(fù)極 正極的運(yùn)動(dòng)過程。鋰離子電池的安全特性對(duì)于鋰離子電池安全性能的考核指標(biāo),國際上規(guī)定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),一只合格的鋰離子電池在安全性能上應(yīng)該滿足以下條件:(1)短路:不起火,不爆炸(2)過充電:不起火,不爆炸(3)熱箱試驗(yàn):不起火,不爆炸(150恒溫10min)(4)針剌:不爆炸(用3mm釘穿透電池)(5)平板沖擊:不起火,不爆炸(10kg重物自1M高處砸向電池)(6)焚燒:不爆炸(煤氣火焰燒烤電池)幾類數(shù)碼相機(jī)電池介紹1、堿性電池(Zinc-MnO2) 這類電池全稱為堿性鋅錳電池。它是以鋅粉為負(fù)極,電解二氧化錳為正極,以氫氧化鉀為電解液制成的電池。它的優(yōu)點(diǎn)有電量大、電流強(qiáng)、壽命長、輸出穩(wěn)定、低溫特性良好,保存時(shí)間長等,廣泛應(yīng)用于卷片器、閃光燈等相機(jī)附件中。但是,一般情況下大多數(shù)堿性電池都不能充電,一次使用完就沒用了,比較昂貴的使用代價(jià)不用說,對(duì)環(huán)境也會(huì)造成一定的污染.其實(shí),堿性電池幷不適合作為數(shù)碼相機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源,這是因?yàn)椋簲?shù)碼相機(jī)的LCD預(yù)覽、影像數(shù)據(jù)處理、鏡頭變焦、連拍等都需要消耗大量的電力,這常常導(dǎo)致一些使用者在使用新買的堿性電池時(shí),拍不了幾張照片就出現(xiàn)電量報(bào)警了。 2、鎳鎘電池(Ni-Cd) 鎳鎘電池是以鎳的氧化物作為正極,氧化鎘作為負(fù)極,堿液(主要為氫氧化鉀)作為電解質(zhì)制成的電池,這種電池最早應(yīng)用于手機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)等設(shè)備的電池種類,也常用于閃光燈及照相機(jī)的馬達(dá)卷片器中。雖然價(jià)格相對(duì)較高,但由于它用完后可以充電再次使用,因此對(duì)于長期使用來說還是很經(jīng)濟(jì)的。這種電池具有良好的大電流放電特征、低溫特性好等優(yōu)點(diǎn)。鎳鎘電池最致命的缺點(diǎn)是:在充放電過程中如果處理失當(dāng)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”,使得電池壽命大大縮短。所謂“記憶效應(yīng)”是指在電池充電前,電池里的電量沒有完全放盡,久而久之引起的電池容量的降低。當(dāng)然,我們可以掌握合理的充放電方法來減輕“記憶效應(yīng)”,但是,一般來說充電次數(shù)為300次700次的鎳鎘電池,在充放電達(dá)500次后電池容量就會(huì)下降約20%,另外,該電池內(nèi)阻很小,有些照相機(jī)和閃光燈注明不能使用該電池,因此必須注意,以免燒毀電子線路的元器件。除此之外,鎳鎘電池中的鎘是有毒的重金屬,不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。眾多的缺點(diǎn)使鎳鎘電池已基本上被淘汰出了數(shù)碼相機(jī)電池的行列。 3、鎳氫電池(Ni-Mh) 鎳氫電池是以鎳氧化物作為正極,儲(chǔ)氫金屬作為負(fù)極,堿液(主要為氫氧化鉀)作為電解液制成的電池。這種電池是早期鎳鎘電池的替代產(chǎn)品,相對(duì)于鎳鎘電池來說,鎳氫電池具有更加引人注目的優(yōu)勢(shì)。它大大減少了鎳鎘電池中存在的“記憶效應(yīng)”,這使鎳氫電池的使用更加方便,循環(huán)使用壽命更加長久(可達(dá)1000次)。此外,鎳氫電池還具有電容量高、放電深度大、耐過充和過度放電、充電時(shí)間短等明顯的優(yōu)點(diǎn)。最重要的是鎳氫電池不再使用有毒的重金屬作為材料,可以消除其對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí),在電學(xué)特性方面與鎳鎘電池基本相似,在實(shí)際應(yīng)用中完全可以替代鎳鎘電池而不需要對(duì)相機(jī)進(jìn)行任何的改造。 4、鋰離子電池(Li-Ion) 現(xiàn)在許多數(shù)碼相機(jī)都采用了鋰離子電池作為電源。它是用嵌入鋰的化合物作正極,碳素材料作負(fù)極,用鋰鹽非水有機(jī)溶劑為電解質(zhì)制成的電池。鋰離子電池價(jià)格比較高,但它具有重量輕,容量大、能量密度大的優(yōu)點(diǎn),與鎳氫電池相比,鋰離子電池輕30%40%,能量比卻高出60%,正因?yàn)槿绱?,鋰離子電池的生產(chǎn)和銷售正逐漸超過鎳氫電池了。此外,鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應(yīng)”以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)也是它廣泛應(yīng)用的重要原因. 在手機(jī)中,無論是從技術(shù)角度評(píng)估還是從價(jià)格方面的考慮,電池都占有十分重要的地位。時(shí)值今日,市場(chǎng)上正在銷售的手機(jī)中,所使用的電池已經(jīng)基本完成了從鎳電池到鋰電池的過渡。也許是由于手機(jī)電池剛剛完成了一次鎳電池到鋰電池的革命,所以人們對(duì)鋰電池的認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一,在許多情況下不正確的說法和做法頗為流行。因此,懂得一點(diǎn)鋰電池的知識(shí),掌握鋰電池的正確使用方法是非常有必要的。一、鋰電池的種類:目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫(Ni-MH)與鋰離子(Li-ion)兩種類型。鋰離子電池中已經(jīng)量產(chǎn)的有液體鋰離子電池(LiB)和聚合物鋰離子電池(LiP)兩種。所以在許多情況下,電池上標(biāo)注了Li-ion的,一定是鋰離子電池。但不一定就是液體鋰離子電池,也有可能是聚合物鋰離子電池。鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。鋰電池很早以前就有了,但鋰是一種高度活躍(還記得它在元素周期表中的位置嗎?)的金屬,它使用時(shí)不太安全,經(jīng)常會(huì)在充電時(shí)出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況,后來就有了改進(jìn)型的鋰離子電池,加入了能抑制鋰元素活躍的成份(比如鈷、錳等等)從而使鋰電真正達(dá)到了安全、高效、方便,而老的鋰電池也隨之基本上淘汰了。至于如何區(qū)分它們,從電池的標(biāo)識(shí)上就能識(shí)別,鋰電池為Li、鋰離子電池為Li-ion?,F(xiàn)在,筆記本和手機(jī)使用的所謂“鋰電池”,其實(shí)都是鋰離子電池。現(xiàn)代電池的基本構(gòu)造包括正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。作為電池的一種,鋰離子電池同樣具有這三個(gè)要素。一般鋰離子技術(shù)使用液體或無機(jī)膠體電解液,因此需要堅(jiān)固的外殼來容納可燃的活性成分,這就增加了電池的重量和成本,也限制了尺寸大小和造型的靈活性。一般而言,液體鋰離子二次電池的最小厚度是6mm,再減少就比較困難。而所謂聚合物鋰離子電池是在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料作為其主要的電池系統(tǒng)。新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經(jīng)很高,所以形狀上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池。同時(shí),聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。目前市面上所銷售的液體鋰離子(LiB)電池在過度充電的情形下,容易造成安全閥破裂因而起火的情形,這是非常危險(xiǎn)的,所以必需加裝保護(hù)IC線路以確保電池不會(huì)發(fā)生過度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面,這種類型的電池相對(duì)液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性,因此對(duì)外加保護(hù)IC線路方面的要求可以適當(dāng)放寬。此外在充電方面,聚合物鋰離子電池可以利用IC定電流充電,與鋰離子二次電池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充電方式所需的時(shí)間比較起來,可以縮短許多的等待時(shí)間。二、手機(jī)制造商對(duì)鋰電池的應(yīng)用情況雖然近幾年來幾乎所有廠家都已經(jīng)傾向于采用鋰離子電池,但世界各大手機(jī)制造商對(duì)電池的選擇還是有自己的特點(diǎn)和習(xí)慣,例如曾經(jīng)在相同的一段歷史時(shí)期里:諾基亞:采用Ni-MH(鎳氫)電池、LiB(液體鋰離子)電池,未采用LiP(聚合物鋰離子)電池。愛立信:采用Ni-MH電池、LiB電池、LiP電池。摩托羅拉:采用Ni-MH電池、LiB電池,未采用LiP電池。不難發(fā)現(xiàn),從為手機(jī)最早選用LiP聚合物鋰離子電池這件事情上,愛立信體現(xiàn)出自己手機(jī)技術(shù)先驅(qū)的本色。根據(jù)我查找到的資料表明,目前聚合物鋰離子電池主要制造廠為日本SONY、松下、GS等幾家公司,2000年的生產(chǎn)量達(dá)到2100萬只,其中50為愛立信手機(jī)配套。進(jìn)入2002年的今天,鋰離子電池在其它手機(jī)廠商的手機(jī)上也已廣泛的應(yīng)用與普及。但在聚合物鋰離子電池的使用上,還遠(yuǎn)沒有達(dá)到在所有手機(jī)廠家的產(chǎn)品中得到普及的程度,廣泛應(yīng)用還有待時(shí)日。另一方面,雖然鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)多多,但也有缺陷,如價(jià)格高和充放電次數(shù)少等等。鋰電池的充放電次數(shù)只有400600次,經(jīng)過特殊改進(jìn)的產(chǎn)品也不過800多次。而鎳氫電池的充電次數(shù)能夠達(dá)到700次以上,某些質(zhì)量好的產(chǎn)品充放電可達(dá)1200次,這樣一比較,鎳氫電池要比鋰電池長壽。此外鎳氫電池的價(jià)格也要比鋰電池低很多。而且嚴(yán)格說來,鋰電池同樣會(huì)有記憶效應(yīng),只是它的記憶效應(yīng)非常低,基本上可以忽略不計(jì)。由此看來,目前還沒有十全十美電池。三、鋰離子電池的使用這部分是本文的重點(diǎn),我們分三點(diǎn)來談。1、如何為新電池充電在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)容量低于正常值,使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實(shí)踐來看,從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。對(duì)于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時(shí)間一定要超過12小時(shí),反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過12個(gè)小時(shí)的超長充電。通常,手機(jī)說明書上介紹的充電方法,就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。此外,鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說,如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長充電的另一個(gè)理由。此外在對(duì)某些手機(jī)上,充電超過一定的時(shí)間后,如果不去取下充電器,這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對(duì)電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時(shí),長充電需要很長的時(shí)間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多,于是這

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