对锂离子电池保护器的基本要求:
1.在充、放电过程中不过流,并有短路保护;
2.在多个串联的电池组充电时,要保护各节电池电压的匹配平衡,匹配精度要求±10%左右;
3.到达终止放电电压要禁止继续放电,终止放电电压精度在±3%左右;
4.价格低。
5.自身耗电省(无论在充、放电时保护器都是通电工作的)。单节电池保护器耗电一般小于10μa,多节的一般在20μa左右;在到达终止放电时,它处于关闭状态,一般耗电2μa以下;
6.对深度放电的电池(低于终止放电电压)在充电前以涓流方式预充电;
7.保护器电路简单,外围元器件少,占空间小,可以做在电池或电池组中;
8.充电时要充满,终止充电电压精度要保护±1%;
9.为了工作稳定可靠,防止瞬态电压变化的干扰,内部有过充电、过放电、过流保护的延时电路,防止瞬态干扰造成误动作;
有些原装电池刚买时不能开机,有几个原因,一是保护板死锁,电池没有输出电压,这样的电池在瞬间充电后就恢复电压,马上就“有电”了,这到是激活。再有就是放置时间太长,因为原装手機电池几乎不是手機厂生产的,电池从生产出到与手機配套再到消费者手中,可能时间比较长,此时电芯的电压低到了2.5v以下,而保护板的下限截止电压是2.5v,此时电池没有输出,但并不证明电芯没有电,电芯在2.2v以上,还是“活”的,对于这样的电池我们拿来正常充电使用就是了。
电蚊拍电池
锂离子蓄电池是一种锂离子浓差电池,充放电时li+在正负极间脱嵌与嵌入[5],正极材料lixcoo2在li+脱嵌过程中(x从1减小到0。4),层间距从0。465nm增大到0。485nm,正极体积膨胀;负极材料石墨在li+嵌入过程中,石墨层间距d002从0。3454nm增大到0。3706nm(lic6),负极体积膨胀[10]。锂离子在电场的作用下进行电迁移。在锂离子的迁移数不变时,锂离子的电迁流量随电池内部几何形状的改变而不同。壳体膨胀,正、负极片之间间距增大,锂离子迁移速率变慢,迁移困难,溶液的电导率发生质的改变[11]。053450a3电池在壳壁的抵制下内部体积变化较小,锂离子的迁移速率比053450a1和053450a2大,相应的溶液电导率较大,这可以反映在电池的内阻上,053450a3电池内阻略小于另两规格。内阻小,不可逆比容量损失少,电池释放容量较多,循环寿命也相应较高。这也是053450a3电池的放电比容量和循环寿命略高于053450a1和053450a2的原因。值得一提的是,三种规格电池的放电平台没有太大区别.
锂离子蓄电池在初次放电时会在电解液和电极表面形成一层稳定的、具有保护作用的钝化膜(solidelectrolyteinter-face,简称sei膜)[6],形成的钝化膜对电极、电池性能和不可逆比容量损失起着重要作用。它可以将电解液与电极隔开,消除(或减少)溶剂和阴离子从电解液转入电极,阻止溶剂分子的共嵌入,而又允许li+嵌入和脱嵌,起保护电极作用[7]。在sei膜形成过程中,生成hf、短链r-h、co2、co等气体[8],电解液溶剂分解产生气体r-h等[9]。sei膜生成以后,水的存在又会使lipf6分解生成hf气体[10]。这些气体的产生会使电池的内压增大,逐渐增多的内压有让电池壳壁向外鼓的趋势。壳抵制侧鼓的能力不同,相应的电池性能也不同。由1。1节可知,053450a3与原壳厚相比的膨胀系数为1。018,低于053450a1和053450a2两个规格。膨胀系数小,电池壳的鼓胀就小,电池的厚度就相应小一些,053450a3的成品电池厚度较其它两个规格的厚度小。在这里控制电池壳膨胀的主要因素是壳的cu和mg合金含量。053450a3的壳合金含量比其它两个规格略高,尤其是mg的含量。在电池设计时,基本保证卷芯入壳的松紧度(也叫电池的装配比)为85%。电池的松紧度一般控制在80%~90%[5]。在相同的外界条件下,基本保证了三种实验电池内部水分相同,也就是说三种实验电池的内压基本相同。由实验数据可知:053450a3电池壳抵制内压的能力大一些,侧鼓较小,而053450a1和053450a2电池壳抵制内压的能力小一些,侧鼓较大。