手機鋰電池原理

2021-05-31 23:04:12 字數 2439 閱讀 3745

1樓:匿名使用者

鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成,負極則是特殊分子結構的碳.常見的正極材料主要成分為 licoo2 ,充電時,加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋出鋰離子,嵌入負極分子排列呈片層結構的碳中.放電時,鋰離子則從片層結構的碳中析出,重新和正極的化合物結合.鋰離子的移動產生了電流.

化學反應原理雖然很簡單,然而在實際的工業生產中,需要考慮的實際問題要多得多:正極的材料需要新增劑來保持多次充放的活性,負極的材料需要在分子結構級去設計以容納更多的鋰離子;填充在正負極之間的電解液,除了保持穩定,還需要具有良好導電性,減小電池內阻.

雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應,記憶效應的原理是結晶化,在鋰電池中幾乎不會產生這種反應.但是,鋰離子電池在多次充放後容量仍然會下降,其原因是複雜而多樣的.主要是正負極材料本身的變化,從分子層面來看,正負極上容納鋰離子的空穴結構會逐漸塌陷、堵塞;從化學角度來看,是正負極材料活性鈍化,出現副反應生成穩定的其他化合物.物理上還會出現正極材料逐漸剝落等情況,總之最終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動的鋰離子數目.

過度充電和過度放電,將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞,從分子層面看,可以直觀的理解,過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷,過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構裡去,而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來.這也是鋰離子電池為什麼通常配有充放電的控制電路的原因.

不適合的溫度,將引發鋰離子電池內部其他化學反應生成我們不希望看到的化合物,所以在不少的鋰離子電池正負極之間設有保護性的溫控隔膜或電解質新增劑.在電池公升溫到一定的情況下,復合膜膜孔閉合或電解質變性,電池內阻增大直到斷路,電池不再公升溫,確保電池充電溫度正常.

而深充放能提公升鋰離子電池的實際容量嗎?專家明確地告訴我,這是沒有意義的.他們甚至說,所謂使用前三次全充放的「啟用」也同樣沒有什麼必要.然而為什麼很多人深充放以後 battery information 裡標示容量會發生改變呢 ? 後面將會提到.

鋰離子電池一般都帶有管理晶元和充電控制晶元.其中管理晶元中有一系列的暫存器,存有容量、溫度、id 、充電狀態、放電次數等數值.這些數值在使用中會逐漸變化.我個人認為,使用說明中的「使用乙個月左右應該全充放一次」的做法主要的作用應該就是修正這些暫存器裡不當的值,使得電池的充電控制和標稱容量吻合電池的實際情況.

充電控制晶元主要控制電池的充電過程.鋰離子電池的充電過程分為兩個階段,恆流快充階段(電池指示燈呈黃色時)和恆壓電流遞減階段 ( 電池指示燈呈綠色閃爍.恆流快充階段,電池電壓逐步公升高到電池的標準電壓,隨後在控制晶元下轉入恆壓階段,電壓不再公升高以確保不會過充,電流則隨著電池電量的上公升逐步減弱到 0 ,而最終完成充電.

電量統計晶元通過記錄放電曲線(電壓,電流,時間)可以抽樣計算出電池的電量,這就是我們在 battery information 裡讀到的 wh. 值.而鋰離子電池在多次使用後,放電曲線是會改變的,如果晶元一直沒有機會再次讀出完整的乙個放電曲線,其計算出來的電量也就是不準確的.所以我們需要深充放來校準電池的晶元.

2樓:iai絮語

對於新買的鋰離子電池的「啟用」問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反覆做三次,以便 啟用 電池。這種「前三次充電要充12小時以上」的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續下來的說法。

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別,而且可以非常明確的告訴大家,所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰電池、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準時間和標準方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電。

  那麼電池需要啟用嗎?答案是肯定的,需要啟用!但是,這個過程是由生產廠家完成的,與使用者無關,使用者也沒有能力完成。

鋰電池真正的啟用過程是這樣的:鋰離子電池殼灌輸電解液--封口--化成,就是恆壓充電,然後放電,如此進行幾個迴圈,使電極充分浸潤電解液充分活化,直至容量達到要求為止,這個就是啟用過程--分容,也就是說出廠後鋰離子電池到使用者手上已經是啟用過的了。另外,其中有些電池的啟用過程需要電池處於開口狀態,啟用以後再封口,除非您擁有了電芯生產裝置,否則如何完成?

  可是為什麼有些產品的說明書上寫著,建議使用者前三次使用,要對手機進行完全的充放電呢?難道這不是啟用嗎?其實事實是這樣的,在電池出廠,然後銷售,再到使用者的手中,會經歷一段時間,乙個月或者幾個月,這樣一來,電池的電極材料就會「鈍化」,此時容量低於正常值,使用時間亦隨之縮短。

但鋰電池很容易 啟用,只要經過3—5次正常的充放電迴圈就可 啟用 電池,恢復正常容量。由於鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應。因此使用者新鋰電池在啟用過程中,是不需要特別的方法和裝置的。

3樓:匿名使用者

這問題我回答過,

請看

4樓:時代智造plus呀

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