電池基礎(chǔ)知識(shí)

1、一次電池和充電電池有什么區(qū)別？

電池內(nèi)部的電化學(xué)性決定了該類型的電池是否可充，根據(jù)它們的電化學(xué)成分和電極的結(jié)構(gòu)可知，真正的可充電電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間所發(fā)生反應(yīng)是可逆的。

理論上，這種可逆性是不會(huì)受循環(huán)次數(shù)的影響，既然充放電會(huì)在電極體積和結(jié)構(gòu)上引起可逆的變化，那么可充電電池的內(nèi)部設(shè)計(jì)必須支持這種變化，既然，一次電池僅做一放電，它內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多且不需要支持這種變化，因此，不可以將一次電池拿來(lái)充電，這種做法很危險(xiǎn)也很不經(jīng)濟(jì)，如果需要反復(fù)使用，應(yīng)有盡有選擇真正的循環(huán)次數(shù)在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱為一次電池或蓄電池。

2、一次電池和二次電池還有其他的區(qū)別嗎？

另一明顯的區(qū)別就是它們能量和負(fù)載能力，以及自放電率，二次電池能量遠(yuǎn)比一次電池高，然而他們的負(fù)載能力相對(duì)要小。

3、可充電便攜式電池的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

充電電池壽命較長(zhǎng)，可循環(huán)1000次以上，雖然價(jià)格比干電池貴，但如果經(jīng)常使用的話，是比較劃算的。充電電池的容量比同規(guī)格的堿錳電池或鋅碳電池低，比如，他們放電較快。

另一缺點(diǎn)是由于他們幾近恒定的放電電壓，很難預(yù)測(cè)放電何時(shí)結(jié)束。當(dāng)放電結(jié)束時(shí)，電池電壓會(huì)突然降低。假如在照相機(jī)上使用，突然電池放完了電，就不得不終止。

但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。

但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中，因?yàn)樗萘扛?，能量密度大，以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。

4、充電電池是怎樣實(shí)現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換？

每種電池都具有電化學(xué)轉(zhuǎn)換的能力，即將儲(chǔ)存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言（另一術(shù)語(yǔ)也稱可充電使攜式電池），在放電過(guò)程中，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能；而在充電過(guò)程中，又將電能重新轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。這樣的過(guò)程根據(jù)電化學(xué)系統(tǒng)不同，一般可充放電500次以上，而我司產(chǎn)品li-ion可重復(fù)充放電1000次以上。Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6V，它的放電電壓會(huì)隨放電的深度逐漸衰退，不象其他充電電池一樣，在放電未，電壓突然降低。

5、什么是Li-ion電池？

Li-ion是鋰電池發(fā)展而來(lái)。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來(lái)講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬，負(fù)極是碳。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過(guò)程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來(lái)回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。

6、Li-ion電池有哪幾部分組成？

（1）電池上下蓋（2）正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷（3）隔膜——一種特殊的復(fù)合膜

（4）負(fù)極——活性物質(zhì)為碳（5）有機(jī)電解液（6）電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）

7、Li-ion電池有哪些優(yōu)點(diǎn)？哪些缺點(diǎn)？

Li-ion具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.8V：

2）比能量大，目前能達(dá)到的實(shí)際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達(dá)150Wh/kg和400Wh/L

3）循環(huán)壽命長(zhǎng),一般均可達(dá)到500次以上,甚至1000次.對(duì)于小電流放電的電器,電池的使用期限將倍增電器的競(jìng)爭(zhēng)力.

4）安全性能好,無(wú)公害,無(wú)記憶效應(yīng).作為L(zhǎng)i-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對(duì)環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結(jié)式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”，嚴(yán)重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問(wèn)題。

5）自放電小

室溫下充滿電的Li-ion儲(chǔ)存1個(gè)月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著一定的缺點(diǎn)，如：

1）電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價(jià)格高（Co的資源較?。?，電解質(zhì)體系提純困難。

2）不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對(duì)其他類電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。

3）需要保護(hù)線路控制。

A、過(guò)充保護(hù)：電池過(guò)充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時(shí)過(guò)充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過(guò)高而導(dǎo)致漏液等問(wèn)題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；

B、過(guò)放保護(hù)：過(guò)放會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。

8、什么是鋰離子制造過(guò)程？

1）配料

用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。

2）涂漠

將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負(fù)極極片。

3）裝配

按正極片——隔膜——負(fù)極片——隔膜自上而下的順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，在經(jīng)注入電解液、封口等工藝過(guò)程，即完成電池裝配過(guò)程。制成成品電池。

4）化成

用專用的電池充放電設(shè)備對(duì)成品電池進(jìn)行充放電測(cè)試，對(duì)每一只電池都進(jìn)行檢測(cè)。篩選出合格的成品電池，待出廠。

9、鋰離子安全特性是如何實(shí)現(xiàn)的？

為了確保Li-ion安全可靠的使用，專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全性能設(shè)計(jì)，以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。

1）隔膜135℃自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)

采用國(guó)際先進(jìn)的Celgars2300pE-pp-pE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下，pE復(fù)合膜兩側(cè)的膜孔閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達(dá)到135℃時(shí)，pp膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。

2）向電解液中加入添加劑

在電池過(guò)充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合，電池內(nèi)阻大幅度增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。

3）電池蓋復(fù)合結(jié)構(gòu)

電池蓋采用刻痕防爆球結(jié)構(gòu)，電池升溫時(shí)，電池內(nèi)部活化過(guò)程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度刻痕破裂、放氣。

4）各種環(huán)境濫用測(cè)試

進(jìn)行各項(xiàng)濫用實(shí)驗(yàn)，如外部短路、過(guò)充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池安全性能。同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行溫度沖擊實(shí)驗(yàn)和振動(dòng)、跌落、沖擊等力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境焉的性能情況。

9、什么充電限制電壓？額定容量？額定電壓？終止電壓？

A、充電限制電壓

按生產(chǎn)廠家規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時(shí)的電壓值。

B、額定容量

生產(chǎn)廠家標(biāo)明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時(shí)）或mAh（毫安小時(shí)）。

C、標(biāo)稱電壓

用以表示電池電壓的近似值。

D、終止電壓

規(guī)定放電終止時(shí)電池的負(fù)載電壓，其值為n*2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示)。

10、為什么恒壓充電電流為逐漸減少？

因?yàn)楹懔鬟^(guò)程終止時(shí)，電池內(nèi)部的電化學(xué)極化然保持再整個(gè)恒流中相同的水平，恒壓過(guò)程，再恒定電場(chǎng)作用下，內(nèi)部Li+的濃差極化在逐漸消除，離子的遷移數(shù)和速度表現(xiàn)為電流逐漸減少。

11、什么是電池的容量？

電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應(yīng)該放出最低限度的電量。Li-ion規(guī)定電池在常溫、恒流（1C）恒壓（4.2V）控制的充電條件下充電3h，電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來(lái)講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。容量常見(jiàn)單位有：mAh、Ah=1000mAh）。

12、什么是電池內(nèi)阻？

是指電池在工作時(shí)，電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大，會(huì)導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時(shí)間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測(cè)量，而不能用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。

13、什么是開(kāi)路電壓？

是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無(wú)電流流過(guò)時(shí)，電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。一般情況下，Li-ion充滿電后開(kāi)路電壓為4.1-4.2V左右，放電后開(kāi)壓為3.0V左右，通過(guò)電池的開(kāi)路電壓，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。

14、什么是工作電壓？

又稱端電壓，是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過(guò)時(shí)電池正負(fù)極之間電勢(shì)差。在電池放電工作狀態(tài)下，當(dāng)電流流過(guò)電池內(nèi)部時(shí)，不需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開(kāi)路電池，充電時(shí)則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。

15、什么是放電平臺(tái)？

放電平臺(tái)是恒壓充到電壓為4.2V并且電電流小于0.01C時(shí)停充電，然后擱置10分鐘，在任何們率的放電電流下下放電至3.6V時(shí)的放電時(shí)間。是衡量電池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。

16、什么是（充放電）倍率？時(shí)率？

是指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值，它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)，通常以字母C表放電深度：與電池額定容量比較，放電量的比率。

●過(guò)充（放）電：指超過(guò)電池規(guī)定的充（放）電狀態(tài)，若繼續(xù)充（放）電可能造成電池漏液或劣化。

●能量密度：指單位體積或單位質(zhì)量所釋放的能量，一般用體積能量密度（wh/l）和質(zhì)量能量密度（wh/kg）表示。

●自放電：電池充滿電之后，在與外電路沒(méi)有接觸和常溫放置的條件下，其電容量會(huì)自然衰減。在儲(chǔ)存過(guò)程中，電池蓄電容量會(huì)逐漸下降，其減少的容量與額定容量的比例，稱為自放電率。通常，環(huán)境溫度對(duì)其影響較大，過(guò)高溫度會(huì)加速電池的自放電。電池容量衰減（自放電率）的表達(dá)方法為：%/月。鎳鎘、鎳氫電池的自放電率為20-25%/月，鋰電池的自放電率為2-5%/月。

對(duì)于鋰離子電池安全性能的考核指標(biāo)，國(guó)際上規(guī)定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，一只合格的鋰離子電池在安全性能上應(yīng)該滿足以下條件:

（1）短路：不起火，不爆炸

（2）過(guò)充電：不起火，不爆炸

（3）熱箱試驗(yàn)：不起火，不爆炸（150℃恒溫10min）

（4）針剌：不爆炸（用Ф3mm釘穿透電池）

（5）平板沖擊：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高處砸向電池）

（6）焚燒：不爆炸（煤氣火焰燒烤電池）鋰離子電芯的反應(yīng)機(jī)理是隨著充放電的進(jìn)行，鋰離子在正負(fù)極之間嵌入脫出，往返穿梭電芯內(nèi)部而沒(méi)有金屬鋰的存在，因此鋰離子電芯更加安全穩(wěn)定。其反應(yīng)示意圖及基本反應(yīng)式如下所示：

二、電芯的構(gòu)造

電芯的正極是LiCoO2加導(dǎo)電劑和粘合劑，涂在鋁箔上形成正極板，負(fù)極是層狀石墨加導(dǎo)電劑及粘合劑涂在銅箔基帶上，目前比較先進(jìn)的負(fù)極層狀石墨顆粒已采用納米碳。

根據(jù)上述的反應(yīng)機(jī)理，正極采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一種層結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定的晶型，但當(dāng)從LiCoO2拿走XLi后，其結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，但是否發(fā)生變化取決于X的大小。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)X>0.5時(shí)Li1-XCoO2的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為極其不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生晶型癱塌，其外部表現(xiàn)為電芯的壓倒終結(jié)。所以電芯在使用過(guò)程中應(yīng)通過(guò)限制充電電壓來(lái)控制Li1-XCoO2中的X值，一般充電電壓不大于4.2V那么X小于0.5，這時(shí)Li1-XCoO2的晶型仍是穩(wěn)定的。負(fù)極C6其本身有自己的特點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝淮位珊?，正極LiCoO2中的Li被充到負(fù)極C6中，當(dāng)放電時(shí)Li回到正極LiCoO2中，但化成之后必須有一部分Li留在負(fù)極C6中，心以保證下次充放電Li的正常嵌入，否則電芯的壓倒很短，為了保證有一部分Li留在負(fù)極C6中，一般通過(guò)限制放電下限電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以鋰電芯的安全充電上限電壓≤4.2V，放電下限電壓≥2.5V。

三、電芯的安全性

電芯的安全性與電芯的設(shè)計(jì)、材料及生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過(guò)程的控制等因素密切相關(guān)。在電芯的充放電過(guò)程中，正負(fù)極材料的電極電位均處于動(dòng)態(tài)變化中，隨著充電電壓的增高，正極材料（LixCoO2）電位不斷上升，嵌鋰的負(fù)極材料（LixC6）電位首先下降，然后出現(xiàn)一個(gè)較長(zhǎng)的電位平臺(tái)，當(dāng)充電電壓過(guò)高（>4.2V）或由于負(fù)極活性材料面密度相對(duì)于正極材料面密度(C/A)比值不足時(shí),負(fù)極材料過(guò)度嵌鋰，負(fù)極電位則迅速下降，使金屬鋰析出(正常情況下則不會(huì)有金屬鋰的的析出)，這樣會(huì)對(duì)電芯的性能及安全性構(gòu)成極大的威脅。電位變化見(jiàn)下圖：

在材料已定的情況下，C/A太大，則會(huì)出現(xiàn)上述結(jié)果。相反，C/A太小，容量低，平臺(tái)低，循環(huán)特性差。這樣，在生產(chǎn)加工中如何保證設(shè)計(jì)好的C/A比成了生產(chǎn)加工中的關(guān)鍵。所以在生產(chǎn)中應(yīng)就以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：

1.負(fù)極材料的處理

1)將大粒徑及超細(xì)粉與所要求的粒徑進(jìn)行徹底分離，避免了局部電化學(xué)反應(yīng)過(guò)度激烈而產(chǎn)生負(fù)反應(yīng)的情況，提高了電芯的安全性。

2）提高材料表面孔隙率，這樣可以提高10%以上的容量，同時(shí)在C/A比不變的情況下，安全性大大提高。處理的結(jié)果使負(fù)極材料表面與電解液有了更好的相容性，促進(jìn)了SEI膜的形成及穩(wěn)定上。

2.制漿工藝的控制

1)制漿過(guò)程采用先進(jìn)的工藝方法及特殊的化學(xué)試劑，使正負(fù)極漿料各組之間的表面張力降到了最低。提高了各組之間的相容性，阻止了材料在攪拌過(guò)程“團(tuán)聚”的現(xiàn)象。

2)涂布時(shí)基材料與噴頭的間隙應(yīng)控制在0.2mm以下，這樣涂出的極板表面光滑無(wú)顆粒、凹陷、劃痕等缺陷。

3)漿料應(yīng)儲(chǔ)存6小時(shí)以上，漿料粘度保持穩(wěn)定，漿料內(nèi)部無(wú)自聚成團(tuán)現(xiàn)象。均勻的漿料保證了正負(fù)極在基材上分布的均勻性，從而提高了電芯的一致性、安全性。

3.采用先進(jìn)的極片制造設(shè)備

1)可以保證極片質(zhì)量的穩(wěn)定和一致性，大大提高電芯極片均一性，降低了不安全電芯的出現(xiàn)機(jī)率。

2)涂布機(jī)單片極板上面密度誤差值應(yīng)小于±2%，極板長(zhǎng)度及間隙尺寸誤差應(yīng)小于2mm。

3)輥壓機(jī)的輥軸錐度和徑向跳動(dòng)應(yīng)不大于4μm，這樣才能保證極板厚度的一致性。設(shè)備應(yīng)配有完善的吸塵系統(tǒng)，避免因浮塵顆粒而導(dǎo)致的電芯內(nèi)部微短路，從而保證了電芯的自放電性能。

4)分切機(jī)應(yīng)采用切刀為輥刀型的連續(xù)分切設(shè)備，這樣切出的極片不存在荷葉邊，毛刺等缺陷。同樣設(shè)備應(yīng)配有完善的吸塵系統(tǒng)，從而保證了電芯的自放電性能。

4.先進(jìn)的封口技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外方形鋰離子電芯的封口均采用激光（LASER）熔接封口技術(shù)，它是利用YAG棒（釔鋁石榴石）激光諧振腔中受強(qiáng)光源（一般為氮燈）的激勵(lì)下發(fā)出一束單一頻率的光（λ=1.06mm）經(jīng)過(guò)諧振折射聚焦成一束，再把聚焦的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)電芯的筒體和蓋板之間，使其熔化后親合為一體，以達(dá)到蓋板與筒體的密封熔合的目的。為了達(dá)到密封焊，必須掌握以下幾個(gè)要素：

1)必須有能量大、頻率高、聚焦性能好、跟蹤精度高的激光焊機(jī)。

2)必須有配合精度高的適用于激光焊的電芯外殼及蓋板。

3)必須有高統(tǒng)一純度的氮?dú)獗Ｗo(hù)，特別是鋁殼電芯要求氮?dú)饧兌雀?，否則鋁殼表面就會(huì)產(chǎn)生難以熔化的Al2O3（其熔點(diǎn)為2400℃）。四、電芯膨脹原因及控制

鋰離子電芯在制造和使用過(guò)程中往往會(huì)有腫脹現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)分析與研究，發(fā)現(xiàn)主要有以下兩方面原因：

1鋰離子嵌入帶來(lái)的厚度變化

電芯充電時(shí)鋰離子從正極脫出嵌入負(fù)極，引起負(fù)極層間距增大，而出現(xiàn)膨脹，一般而言，電芯越厚，其膨脹量越大。

2．工藝控制不力引起的膨脹

在制造過(guò)程中，如漿料分散、C/A比離散性、溫度控制都會(huì)直接影響電芯電芯的膨脹程度。特別是水，因?yàn)槌潆娦纬傻母呋钚凿囂蓟衔飳?duì)水非常敏感，從而發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體造成電芯內(nèi)壓升高，增加了電芯的膨脹行為。所以在生產(chǎn)中，除了應(yīng)對(duì)極板嚴(yán)格除濕外，在注液過(guò)程中更應(yīng)采用除濕設(shè)備，保證空氣的干燥度為HR2%，露點(diǎn)（大氣中的濕空氣由于溫度下降,使所含的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)而開(kāi)始凝結(jié)時(shí)的溫度）小于-40℃。在非常干燥的條件下，并采取真空注液，極大地降低了極板和電解液的吸水機(jī)率。

五、鋁殼電芯與鋼殼電芯安全性比較

鋁殼相對(duì)于鋼殼具有很高的安全優(yōu)勢(shì)，以下是不同的壓力實(shí)驗(yàn)：

注：壓力是電芯壓力為電芯內(nèi)部之壓力（單位：Kg），表內(nèi)數(shù)據(jù)為電芯之厚度(單位：mm)由此可見(jiàn)鋼殼對(duì)內(nèi)壓反映十分遲鈍，而鋁殼對(duì)內(nèi)壓反應(yīng)卻十分敏銳。因此從厚度上就基本能判斷出電芯的內(nèi)壓，而鋼殼電芯往往隱含著內(nèi)壓帶來(lái)的不安全隱患。其中鋼殼電芯型號(hào)為063448。

第三節(jié)鋰離子電池保護(hù)線路(pCM)

由第二節(jié)鋰離子電芯的知識(shí)我們可以看出,鋰離子電池至少需要三重保護(hù)-----過(guò)充電保護(hù),過(guò)放電保護(hù),短路保護(hù),那么就應(yīng)而產(chǎn)生了其保護(hù)線路,那么這個(gè)保護(hù)線路針對(duì)以上三個(gè)保護(hù)要求而言:

過(guò)充電保護(hù):過(guò)充電保護(hù)IC的原理為：當(dāng)外部充電器對(duì)鋰電池充電時(shí)，為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升，需終止充電狀態(tài)。此時(shí)，保護(hù)IC需檢測(cè)電池電壓，當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V時(shí)（假設(shè)電池過(guò)充點(diǎn)為4.25V）即啟動(dòng)過(guò)度充電保護(hù)，將功率MOS由開(kāi)轉(zhuǎn)為切斷，進(jìn)而截止充電。

過(guò)放電保護(hù):過(guò)放電保護(hù)IC原理：為了防止鋰電池的過(guò)放電，假設(shè)鋰電池接上負(fù)載，當(dāng)鋰電池電壓低于其過(guò)放電電壓檢測(cè)點(diǎn)（假定為2.5V）時(shí)將啟動(dòng)過(guò)放電保護(hù)，使功率MOSFET由開(kāi)轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹?，以避免電池過(guò)放電現(xiàn)象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式，此時(shí)的電流僅0.1uA。當(dāng)鋰電池接上充電器，且此時(shí)鋰電池電壓高于過(guò)度放電電壓時(shí)，過(guò)度放電保護(hù)功能方可解除。另外，考慮到脈沖放電的情況，過(guò)放電檢測(cè)電路設(shè)有延遲時(shí)間以避免產(chǎn)生誤動(dòng)作。

過(guò)放電保護(hù)及過(guò)充電保護(hù)IC主要生產(chǎn)廠家有:美上美(MITSUMI),精工,臺(tái)灣富晶(DW01,FS301,302),理光,MOTOROLA等封裝形式主要為SOT26,SOT6

過(guò)電流及短路電流

因?yàn)椴幻髟颍ǚ烹姇r(shí)或正負(fù)極遭金屬物誤觸）造成過(guò)電流或短路，為確保安全，必須使其立即停止放電。過(guò)電流保護(hù)IC原理為，當(dāng)放電電流過(guò)大或短路情況產(chǎn)生時(shí)，保護(hù)IC將啟動(dòng)過(guò)（短路）電流保護(hù)，此時(shí)過(guò)電流的檢測(cè)是將功率MOSFET的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測(cè)其電壓的下降情形，如果比所定的過(guò)電流檢測(cè)電壓還高則停止放電，運(yùn)算公式為:

V-=I×Rds(on)×2（V-為過(guò)電流檢測(cè)電壓，I為放電電流）。

假設(shè)V-=0.2V，Rds(on)=25mΩ，則保護(hù)電流的大小為I=4A。

同樣地，過(guò)電流檢測(cè)也必須設(shè)有延遲時(shí)間以防有突發(fā)電流流入時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)作。

通常在過(guò)電流產(chǎn)生后，若能去除過(guò)電流因素(例如馬上與負(fù)載脫離)，將會(huì)恢復(fù)其正常狀態(tài)，可以再進(jìn)行正常的充放電動(dòng)作。