結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-電池篇

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-電池篇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-電池篇常見(jiàn)電池術(shù)語(yǔ)與及使用基本常識(shí)*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小容量言十算公式:Fomulatocalculatecellc

2、apacity:長(zhǎng)X寬X高X0.095厚（H）寬（W）長(zhǎng)（L）工藝P6/P8電池容量mmmmmm450/500mAh43040450454430405005053.532374503862.8343645031313.6301304502891573101450398667310145048177739245051155.555162450539767310645050694.16016945045375.25611694505975582.510345046105.5655845021493.14142450509430425005342.51950500242230405002392.71

3、6445001893.3601374502900 x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小*1、什么是1C充電電流？例如一節(jié)5號(hào)鎳氫電池的電容量為1200皿人乂而另一節(jié)則為1600mAH。我們把一節(jié)電池的電容量稱為1C，可見(jiàn)1C只是一個(gè)邏輯概念，同樣的1C并不相等，1C充電電流可以是1200mA，也可以是1600mA。x*x*x*x

4、*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)*2、什么是快速充電？充電電流大于0.2C,小于0.8C則是快速充電。3、什么是慢速充電？充電電流在0.1C-0.2C之間時(shí)，我們稱為慢速充電。4、什么是涓流充電？充電電流小于0.1C時(shí)，我們稱為涓流充電。5、什么是超高速充電？充電電流大于0.8C時(shí)，我們稱之為超高速充電。6、什么是恒流充電方式？恒流充電法

5、是保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法。恒流充電器通常使用慢速充電電流。*x*x*x*x*對(duì)充電時(shí)間的計(jì)算有個(gè)簡(jiǎn)單的公式：Hour=1.5。充電電流。例如：對(duì)1200mAH的電池充電，充電器的充電電流為150mA，則時(shí)間為1800mAH/150mA等于12小時(shí)。當(dāng)然在很多時(shí)候并不能計(jì)算出正好的時(shí)間，我們可以挑離得最近的半小時(shí)以方便記時(shí)。例如：充電器的電流為160mA，對(duì)1400mAH的電池充電，則時(shí)間為2100mAH/160mA約為13小時(shí)，而不用計(jì)算到分。*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x

6、*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小*7、什么是快速自動(dòng)充電方式？通常所使用的是余弦法充電，也就是說(shuō)并非用恒定的大電流充電，而是像余弦波那樣電流強(qiáng)度隨之變化，這樣能緩解熱量的積聚，從而將溫度控制在一定范圍內(nèi)。8、什么是脈沖式充電法？脈沖充電方式首先是用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池停充一段時(shí)間，如此循環(huán)。x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x

7、*9、大電流充電對(duì)電池壽命的影響大不大？大電流充電對(duì)電池壽命的影響是很小的，在很多情況下我們都要用到快速充電甚至超高速充電，充電電流有時(shí)可以達(dá)到2c或更高。大電流并不是電池殺手，真正對(duì)電池壽命產(chǎn)生影響的是大電流充電時(shí)產(chǎn)生的高熱。10、如何解決大電流充電過(guò)程中的發(fā)熱問(wèn)題（過(guò)溫保護(hù)）？過(guò)高的溫度對(duì)充電電池是有害的，在慢速恒流充電器中，由于是慢速充電，產(chǎn)生的熱量在可控制范圍內(nèi)，因此并不需要采取特殊的措施。但在快速自動(dòng)充電器中，采用快充電流就會(huì)產(chǎn)生更高的溫度。因此目前市場(chǎng)上的快速自動(dòng)充電器都采用了各種方法來(lái)降低充電時(shí)的溫度，通常所使用的是余弦法。一些充電器甚至加裝散熱風(fēng)扇來(lái)解決發(fā)熱問(wèn)題。x*x*x*x

8、*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*11、超高速充電器如何進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)？由于超高速充電器需要極大的充電電流，有些甚至使用了2C-3C的充電電流，其發(fā)熱問(wèn)題尤為嚴(yán)重，僅僅采用余弦波充電還不夠，因此這類充電器很多都采用在一個(gè)余弦波后插入一個(gè)很短暫的放電這種方法。這種做法可以緩解由于反電勢(shì)消耗充電電流所產(chǎn)生的熱量積累，從而進(jìn)一步控制溫度。12、什么是-4V保護(hù)？使用快速充電器的另一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)充電時(shí)間到了之后如果忘記停止充電，對(duì)電池的傷害要遠(yuǎn)大于慢速恒流充電器過(guò)充產(chǎn)生的傷害。因此為了

9、解決過(guò)充問(wèn)題，快速充電器一般都采用了比如-V保護(hù)等方法來(lái)判斷電池是否接近充滿，這些充電器都使用了控制電路或者IC芯片來(lái)完成這一任務(wù)。當(dāng)電池接近充滿時(shí)，控制電路會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入涓流充電模式，對(duì)電池進(jìn)行涓流充電。采用涓流電流對(duì)電池進(jìn)行充電的好處是很明顯的，其一如前所述，涓流充電能將電池充的很滿，其次就是不用擔(dān)心過(guò)充的問(wèn)題，因此使用這類充電器的最大好處就是不用再去計(jì)算時(shí)間。x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*13、常見(jiàn)的充電控制方式有哪些？為避免電池過(guò)充，需要在必要時(shí)對(duì)充電過(guò)

10、程或在充電完成時(shí)予以控制或終止。常見(jiàn)的充電控制方法有以下六種：1）時(shí)間控制：通過(guò)設(shè)置一定的充電時(shí)間來(lái)控制充電終點(diǎn)，一般按照充入120%150%電池標(biāo)稱容量所需的對(duì)應(yīng)時(shí)間來(lái)控制。標(biāo)準(zhǔn)充電一般采用時(shí)間控制方式，比如按照IEC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電池容量時(shí)即采用0.1C充電16小時(shí)的方法。-V控制：當(dāng)電池充滿電時(shí)，電池電壓會(huì)達(dá)到一個(gè)峰值，然后電壓會(huì)下降。當(dāng)電壓下降一定的值時(shí)，終止充電。3）峰值電壓控制：通過(guò)檢測(cè)電池的電壓來(lái)判斷充電的終點(diǎn)，當(dāng)電壓達(dá)到峰值時(shí)，終止充電。4）溫度控制：電池在充電過(guò)程中，溫度會(huì)逐漸升高。充滿電時(shí)，電池溫度與周圍環(huán)境溫度的差值會(huì)達(dá)到最大。當(dāng)差值最大時(shí)停止充電。dT/dt控制：通過(guò)檢測(cè)電池

11、溫度相對(duì)于充電時(shí)間的變化率來(lái)判斷充電的終點(diǎn)。TCO控制：當(dāng)電池溫度升高一定數(shù)值時(shí)停止充電。*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小電池充電的名詞解釋：1

12、)充電率9-血。)：C是Capacity的第一個(gè)字母，用來(lái)表示電池充放電時(shí)電流的大小數(shù)值。例如：充電電池的額定容量為1100mAh時(shí)，即表示以1100mAh(1C)放電時(shí)間可持續(xù)1小時(shí)，如以200mA(0.2C)放電時(shí)間可持續(xù)5小時(shí)，充電也可按此對(duì)照計(jì)算。2)終止電壓(Cut-offdischargevoltage)：指電池放電時(shí)，電壓下降到電池不宜再繼續(xù)放電的最低工作電壓值。根據(jù)不同的電池類型及不同的放電條件，對(duì)電池的容量和壽命的要求也不同，因此規(guī)定的電池放電的終止電壓也不相同。3)開(kāi)路電壓(OpencircuitvoltageOCV)：電池不放電時(shí)，電池兩極之間的電位差被稱為開(kāi)路電壓。電池

13、的開(kāi)路電壓，會(huì)依電池正、負(fù)極與電解液的材料而異，如果電池正、負(fù)極的材料完全一樣，那么不管電池的體積有多大，幾何結(jié)構(gòu)如何變化，起開(kāi)路電壓都一樣的。4)放電深度(DepthofdischargeDOD)：在電池使用過(guò)程中，電池放出的容量占其額定容量的百分比，稱為放電深度。放電深度的高低和二次電池的充電壽命有很深的關(guān)系，當(dāng)二次電池的放電深度越深，其充電壽命就越短，因此在使用時(shí)應(yīng)盡量避免深度放電。5)過(guò)放電(Overdischarge)：電池若是在放電過(guò)程中，超過(guò)電池放電的終止電壓值，還繼續(xù)放電時(shí)就可能會(huì)造成電池內(nèi)壓升高，正、負(fù)極活性物質(zhì)的可逆性遭到損壞，使電池的容量產(chǎn)生明顯減少。6)過(guò)充電(Over

14、charge)：電池在充電時(shí)，在達(dá)到充滿狀態(tài)后，若還繼續(xù)充電，可能導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高、電池變形、漏夜等情況發(fā)生，電池的性能也會(huì)顯著降低和損壞。7)能量密度(Energydensity)：電池的平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。一般在相同體積下，鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情況下，鋰離子電池就會(huì)比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。8)自我放電(Selfdischarge)：電池不管在有無(wú)被使用的狀態(tài)下，由于各種原因，都會(huì)引起其電量損失的現(xiàn)象。若是以一個(gè)月為單位來(lái)計(jì)算的話，鋰離子電池自我放電約是1%-2%、鎳氫電池自我放電約3%-5%。9)充

15、電循環(huán)壽命(Cyclelife)：充電電池在反復(fù)充放電使用下，電池容量會(huì)逐漸下降到初期容量的60%-80%。10)記憶效應(yīng)(Memoryeffect)：在電池充放電過(guò)程中，會(huì)在電池極板上產(chǎn)生許多小氣泡，時(shí)間一久，這些氣泡會(huì)減少電池極板的面積，也間接影響電池的容量。*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小*x*x*x*x*x*x*x*x

16、*x*x*x*x*x*x*x*x*x*個(gè)小小小小小小小小小小小小小小小小充電電池的種類：電池種類鎳鎘電池(Ni-Cd)鎳氫電池(Ni-Mh)鋰離子電池(Li-lon)鋰聚合物電池(Li-polymer)鉛酸電池(Sealed)電壓1.2V1.2V3.6V3.7V2V使用壽命500次1000次500次500次200300次放電溫度-2060-1045-2060-2060045充電溫度0451045045045045備注耐過(guò)充能力較強(qiáng)目前最高容量是2100mah左右重量比鎳氫電池輕30%40%,容量高出鎳氫電池60%以上。但是不耐過(guò)充，如果過(guò)充會(huì)造成溫度過(guò)高而破壞結(jié)構(gòu)=爆炸。鋰電的改良型，沒(méi)有電池

17、液，而改用聚合物電解質(zhì)，可以做成各種形狀，比鋰電池穩(wěn)定。就是一般車用電瓶（它是以6個(gè)2V串聯(lián)成12V的），免加水的電池使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年，但體積和重量是最大的。*x*x*個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)*充電電池的充放電的基本要求：1）新買的充電電池要充電8-12小時(shí)？不論任何電池都有自我放電的特性，所以當(dāng)新充電電池到你手中時(shí)，這中間可能充電電池已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的自我放電了。這就是充電電池內(nèi)部的化學(xué)原料已經(jīng)歷一段時(shí)間沒(méi)有使用，出現(xiàn)“鈍化”狀態(tài)，無(wú)法充分發(fā)揮化學(xué)反應(yīng)，提供足夠的電壓。在這種情況下，第一次使用充電電池時(shí)，一定要

18、將充電電池充滿，讓電壓恢復(fù)到原有的水平。事實(shí)上，如果你的充電電池長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用，也一樣會(huì)產(chǎn)生這種“鈍化”現(xiàn)象，而且情況會(huì)更嚴(yán)重。最好能對(duì)充電電池進(jìn)行3次充放電的過(guò)程，將有助充電電池的活化作用。讓充電電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)可以充分發(fā)揮應(yīng)有的效果（鎳鎘電池）。有時(shí)新購(gòu)買的充電電池，放進(jìn)充電器的時(shí)候，會(huì)在還沒(méi)充飽電之前充電器就停止充電了。當(dāng)遇見(jiàn)這種問(wèn)題的時(shí)候，你只要將充電電池移開(kāi)充電器，然后在放進(jìn)充電器繼續(xù)充電。這對(duì)于新充電電池是很正常的現(xiàn)象，不是你購(gòu)買到不良的充電電池（鎳氫、鋰離子電池）。一般來(lái)說(shuō)對(duì)充電的時(shí)間不能太久，最多12小時(shí)就足夠，如果一旦過(guò)度充電就會(huì)對(duì)充電電池造成損壞。2）如何計(jì)算充電時(shí)間？充

19、電時(shí)間（小時(shí)）=充電電池容量（mAh）/充電電流（mA）*1.5的系數(shù)假如你用1600mAh的充電電池，充電器用400mA的電流充電，則充電時(shí)間為:600/400*1.5=6小時(shí)（注意：這種方法不適用新購(gòu)買或長(zhǎng)期未使用的充電電池）3）鎳氫充電電池和鋰離子充電電池其實(shí)也是有記憶效應(yīng)，使用起來(lái)真的不用放電嗎？其實(shí)上鎳氫充電電池和鋰離子充電電池的記憶效應(yīng)是十分輕微的，并不值得我們?nèi)プ⒁馑?。（?qǐng)注意看到這里時(shí)，就不要利用充電器的放電功能對(duì)鎳氫充電電池和鋰離子充電電池進(jìn)行放電動(dòng)作，尤其是鋰離子充電電池，由于本身的材質(zhì)因數(shù)，并不允許電池本身能夠承受充電器的強(qiáng)制放電。如果你硬要對(duì)鋰離子充電電池進(jìn)行放電，最終

20、將導(dǎo)致電池?fù)p壞。）另外，你使用需放電的鎳鎘充電電池，那么建議你，不論使用電池的次數(shù)是否頻繁，最好每隔兩、三個(gè)月左右就對(duì)鎳鎘充電電池進(jìn)行一次充放電，這樣可以確保鎳鎘充電電池的記憶效應(yīng)對(duì)電池的影響減到最低狀態(tài)。*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*聚合物鋰電安全使用指南聚合物鋰電有著非常多的優(yōu)良性能，它正被越來(lái)越多地應(yīng)用到遙控模型當(dāng)中。但是在使用這種先進(jìn)的能源裝置之前，有一些非常重要的使用要點(diǎn)是需要您時(shí)刻注意的。由于聚合物鋰電池能量密度大，不正確的使用往往會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)，

21、同時(shí)也令電池性能得不到好的發(fā)揮，甚至令電池過(guò)早夭折。為了使您更安全地使用A.K.E聚合物鋰電池，請(qǐng)您仔細(xì)閱以下文字。燃燒：使用非鋰電池充用充電器進(jìn)行充電，有可能引起鋰電池?fù)p壞、冒煙、發(fā)熱或燃燒！對(duì)于3串A.K.E鋰電池組，我們建議您使用CoolDazzleS400充電器進(jìn)行充電；對(duì)于2串A.K.E鋰電池組，我們建議您使用CoolDazzleS200充電器進(jìn)行充電。損壞：過(guò)度放電、過(guò)度充電或反向充電將立即導(dǎo)致鋰電池?fù)p壞！充電：充電電流不得大于電池容量的1/2；充電截止電壓為單顆4.20V0.05V；CoolDazzle充電器能對(duì)對(duì)應(yīng)的鋰電池組進(jìn)行全自動(dòng)充電，并有指示燈提示充電過(guò)程（詳情請(qǐng)閱充電器

22、說(shuō)明書(shū)）。放電：初次使用，請(qǐng)先使用推薦的充電器進(jìn)行充電；持續(xù)使用時(shí)，請(qǐng)注意檢查電池電壓，3串電池組總電壓不得低于8.25V；2串電池組總電壓不得低于5.5V；單顆電壓不得低于2.75V。低于這些額定電壓將導(dǎo)致電池氣鼓，直至損壞！保存：鋰電池的自放電率高于鎳氫電池，長(zhǎng)期保存，容易過(guò)度放電，請(qǐng)定期檢查電壓，使之單顆電壓維持在3.6V3.9V之間；保存條件：溫度-20+35；相對(duì)濕度45%85%。A.K.E聚合物鋰電池單體采用鋁塑膜包裝材料，禁止刮擦、碰撞或用尖銳物刺破電池表面。電池極耳并非十分堅(jiān)固，彎折容易斷裂，尤其是正極耳。每顆單體在正極耳上冷焊有助焊片，有助于您進(jìn)行焊接。焊接時(shí)應(yīng)使用50050

23、0自放電率（%/月）圖1簡(jiǎn)化的電池電量計(jì)框圖最早應(yīng)用的方法是通過(guò)監(jiān)視電池開(kāi)路電壓來(lái)獲得剩余容量。這是因?yàn)殡姵囟穗妷汉褪Ｓ嗳萘恐g有一個(gè)確定的關(guān)系，測(cè)量電池端電壓即可估算其剩余容量。這種方法的局限是：1）對(duì)于不同廠商生產(chǎn)的電池，其開(kāi)路電壓與容量之間的關(guān)系各不相同。2）只有通過(guò)測(cè)量電池空載時(shí)的開(kāi)路電壓才能獲得相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果，但是大多數(shù)應(yīng)用都需要在運(yùn)行中了解電池的剩余容量，此時(shí)負(fù)載電流在內(nèi)阻上產(chǎn)生的壓降將會(huì)影響開(kāi)路電壓測(cè)量精度。而電池內(nèi)阻的離散性很大，且隨著電池老化這種離散性將變得更大，因此要補(bǔ)償該壓降帶來(lái)的誤差將十分困難。綜上所述，通過(guò)開(kāi)路電壓來(lái)實(shí)時(shí)估算電池剩余容量的方法在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法達(dá)到足夠的

24、精度，只能提供一個(gè)大致的參考值。另一種大量應(yīng)用的方法是通過(guò)測(cè)量流入/流出電池的凈電荷來(lái)估算電池剩余容量。這種方法對(duì)流入/流出電池的總電流進(jìn)行積分，得到的凈電荷數(shù)即為剩余容量。電池容量可以預(yù)置，也可在后續(xù)的完整充電周期中進(jìn)行學(xué)習(xí)。在補(bǔ)償電池自放電、不同溫度下的容量變化等因素后，這種方法可以獲得令人滿意的精度，因此廣泛運(yùn)用于筆記本電腦等高端應(yīng)用中。*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*電池電量計(jì)工作原理:電池電量計(jì)對(duì)流入/流出電池的總電流持續(xù)進(jìn)行積分，并將積分得到的凈電荷數(shù)作為剩余容量。簡(jiǎn)化的電池電量計(jì)如圖1所示。其中，RSNS為q級(jí)檢流電阻，RL為負(fù)載電