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18650電池的特性及使用範圍


發布時間:2010-11-25 15:04:05  來源:红杏视频。電子鋰電事業部 點擊次數:

充電式電動工具的鋰電池特性

  目前市麵所有充電式的電動工具較為有競爭力的應該是屬鋰電池的新產品;而消費者所得知

  的訊息大多數是說鋰電池是沒有記憶效應!鋰電池壽命也比鎳鎘、鎳氫電池來得長!重量也輕!加上環

  保的訴求!現在鋰電池的充電式的工具將會是未來電動工具市場的主力。

  不過其實現在的各大工具製造商的產品研發對目前鋰電池並不滿意!因為委托開發的電池管理的PCB機

  能還有一些盲點無法克服!如鋰電池最大致命傷就是過度放電;基本市麵上所有電動工具可以充電的電

  池都會因過度放電導致不良損毀!

  為什麼會導致過度放電?待續。。。。。。。。

  目前A123鋰電池鋰電池市場中表現是最優異的電池無論是壽命、容量及出力與快速充電速度的性能都是相當適合運用於高扭力的充電工具;從一些專業報導有關A123鋰電池的為來發展是相當可觀的!

  鋰鐵動力電池簡介(網路摘錄)

  自鋰離子電池問世以來,圍繞它的研究、開發工作一直不斷地進行著,上世紀90年代末又開發出鋰聚物電池,2002年後則推出鋰鐵動力電池。

  鋰離子電池內部主要由正極、負極、電解質及隔膜組成。正、負極及電解質材料不同及工藝上的差異使電池有不同的性能,並且有不同的名稱。目前市場上的鋰離子電池正極材料主要是氧化鈷鋰(LiCoO2),另外還有少數采用氧化錳鋰(LiMn2O4)及氧化鎳鋰(LiNiO2)作正極材料的鋰離子電池,一般將後兩種正極材料的鋰離子電池稱為"鋰錳電池"及"鋰鎳電池"。新開發的鋰鐵動力電池是用磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料作電池正極的鋰離子電池,它是鋰離子電池家族的新成員。

  一般鋰離子電池的電解質是液體的,後來開發出固態及凝膠型聚合物電解質,則稱這種鋰離子電池為鋰聚合物電池,其性能優於液體電解質的鋰離子電池

  采用LiFePO4材料作正極的意義

  目前用作鋰離子電池的正極材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。這些組成電池正極材料的金屬元素中,鈷(Co)最貴,並且存儲量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜,而鐵(Fe)最便宜。正極材料的價格也與這些金屬的價格行情一致。因此,采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。它的另一個特點是對環境無汙染。

  作為可充電電池的要求是:容量高、輸出電壓高、良好的充放電回圈性能、輸出電壓穩定、能大電流充放電、電化學穩定性能、使用中安全(不會因過充電、過放電及短路等操作不當而引起燃燒或爆炸)、工作溫度範圍寬、無毒或少毒、對環境無汙染。采用LiFePO4作正極的鋰鐵電池在這些性能要求上都不錯,特別在大放電率放電(5~10C放電)、放電電壓平穩上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(回圈次數)、對環境無汙染上,它是最好的,是目前最好的大電流輸出動力電池。

  LiFePO4電池的結構與工作原理

  LiFePO4電池的內部結構如圖1所示。左邊是橄欖石結構的LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負極隔開,但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負極,由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質,電池由金屬外殼密閉封裝。

  LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程中,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。

  LiFePO4電池主要性能

  LiFePO4電池的標稱電壓是3.2 V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由於各個生產廠家采用的正、負極材料、電解質材料的質量及工藝不同,其性能上會有些差異。例如同一種型號(同一種封裝的標準電池),其電池的容量有較大差別(10%~20%)。

  典型的放電特性及壽命

  一種型號為STL18650的鋰鐵動力電池(容量為1100mAh)在不同的放電率時其放電特性如下圖所示。最小的放電率為0.5C,最大的放電率為10C,五種不同的放電率形成一組放電曲線。由圖2中可看出,不管哪一種放電率,其放電過程中電壓是很平坦的(即放電電壓平穩,基本保持不變),隻有快到終止放電電壓時,曲線才向下彎曲(放電量達到800mAh以後才出現向下彎曲)。在0.5~10C的放電率範圍內,輸出電壓大部分在2.7~3.2V範圍內變化。這說明該電池有很好的放電特性。

 
 
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