1. 锂离子电池介绍
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
锂离子电池电压范围2.8V~4.2V,典型电压3.7V,低于2.8V或者高于4.2V,电池都会有损坏风险。
2. 1C和0.1C的概念
电池容量的单位是mAh,C指的是电池充放电的倍率,比如一个2000mAh的电池,以1C放电指的是放电电流大小为2000mA,0.1C为200mA,充电也是同样的道理。
3. 锂离子电池的优缺点
锂离子电池的主要优点:
锂离子电池电压高,能量密度高;
循环寿命长,一般可循环500,甚至达到1000次以上;
自放电小,室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右;
可快速充电,1C充电时容量可以达到标称的80%;
工作温度范围宽,一般为-25~45°C,后面有望突破-40-70°C;
没有Ni-Cd、Ni-Mh一样的记忆效应,在充电前不比将剩余电量用完;
相比较Ni-Cd、Ni-Mh来说环保无污染(不含镉,汞等重金属);
锂离子电池的主要缺点:
成本高;
需要加保护电路板,包括过充和过放保护;
不能大电流放电,一般放电电流在0.5C以下,过大的电流导致电池内部发热;
安全性差,容易爆炸、起火。
4. 锂电池和锂离子电池的区别
锂电池和锂离子电池是两个不同的概念,主要有如下的区别:
锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂;
锂离子电池是以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子;
锂电池也称一次锂电池,可以连续放电,也可以间歇放电,一旦电能耗尽便不能再用,不能进行充电;
锂离子电池也称二次锂电池,可以充放电;
5. 锂离子电池充电模式
锂离子电池理想充电模式被称为CC CV模式,即恒流 恒压模式。
如下的图形中,灰色为电池电压,绿色为充电电流,红色为电池容量。
在电池电压低时,电池以固定的恒定电流进行充电,当电池电压达到4.2V时,会由恒流模式切换到恒压模式,因为电池的电压不容许超过4.2V,所以系统会逐渐减小充电电流,直到接近于0;当电池电压为4.2V,且充电电流为0,代表电池已充满电。
在这里插入图片描述
锂离子电池CC CV模式
为了保证电池的绝对安全,实际的充电模式会更细化,对于不确定的电池上来就按照恒流进行充电,会给电池造成更大的损坏。