鋰電池基本原理設(shè)計性能培訓(xùn)講義-wenkub
2022-08-18 15:33:21 本頁面
【正文】 備用電源系統(tǒng)更受歡迎，特別是當(dāng)光纖代替普通的電 線系統(tǒng)以后。 4. 1990年 Sony公司在美國佛羅里達(dá)州國際會議上第一次提出鋰離子電池的概念，用石墨代替金屬鋰作 為負(fù)極。 ? 電子通過內(nèi)電路傳輸并可以用于做功。聚合物鋰電池用鋁復(fù)合膜。但是，電解液中的鋰離子數(shù)量沒有改變。 2．放電時 正電極（陰極）：還原反應(yīng)，從外電路獲得電子和從內(nèi)電路吸取鋰離子。 負(fù)電極（陽極）：氧化反應(yīng)，同時釋放出電子和鋰離子。而非活性成分是基片、隔膜紙、引線和外殼。 低毒 盡可能比的成本 對非活性材料的要求： ? 基片、隔膜紙、引線和外殼為非活性材料。 ? 非活性組成部分可能占有電池重量的一部分。小時 (毫瓦小時 /升 (毫瓦所以我們所需要的材料特性是低克當(dāng)量和多電子傳遞。理論能量密度為 安培小時 /當(dāng)量除以 克 /當(dāng)量，等于 安培小 時 / 9 克。 = 鋅 氧電池的電動勢 EMF 為： （ ） = 鋰 氧電池的電動勢 EMF 為： （ ） = 3. 能量 鋅 氧電池和鋰 氧電池相比： ? 鋅電極理論上重量比容 量為 安培小時 /克 ? 鋰電極理論質(zhì)量比容量為 安培小時 /克 ? 對氧電極，氧的摩爾質(zhì)量是 32 克，但傳遞 4 個電子，其當(dāng)量是 8克 /摩爾。 3. 鋅 氧電池需要 + = 克活性材料才能生成 1 安培小時的電量，反過來說，每克活性材料可以產(chǎn)生 安培小時的電量。 2. 其氧質(zhì)量比容量是 安培小時 /克，或者說，每安培小時需要 克氧。 非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的電極電勢 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢和非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)電極電勢的關(guān)系可用 Nernst 等式表示： 對反應(yīng) A + B = C + D E = E0 * ln(ac * ad / aa * ab) 對反應(yīng) aA + bB = cC +dD E = E0 * ln(acc * add / aaa * abb) 11 “a”是活度參數(shù) R 是摩爾氣體常數(shù) ( J/k.*mol) T 是絕對溫度 N 是反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù) F 是法拉第常數(shù)， 96485 庫侖 /摩爾。 12 3. 能量 平均電壓 = 電池放電到 50%容量時的正極與負(fù)極電位之差。短而厚對循環(huán)壽命、放電速率不利，但容量較大。 隔膜紙厚度 降低隔膜紙厚度有利于減少電池內(nèi)阻，對循環(huán)壽命、放電速率有利，但容量較小。放電時間為一小時，此放電 C倍率 (速率 ) 為1C。 C 2 800 2 C 800 C 2 800 3V 時間 (小時 ) 2h 1C I=800mA 1h I=400mA 2C I=1600mA 17 電池電壓 (V) 400 800 C倍率 2C 放電容量 (mAh) 1C 3C 鎳氫 0 200 400 600 800 2C C/5 3C 1C 放電容量 (mAh) 18 充放電效率 充放電效率 = x 100% 充放電效率也與 C率相關(guān)，在 條件下，鋰電池的充放電效率應(yīng)該在 %。充電狀態(tài)稱為SOC；放電深度稱為 DOD。為了消除電池的記憶效應(yīng)，在下半時充電之前，必須先完全放電，然后再充電。開路電壓與電池的剩余能量有一定的聯(lián)系，因此，手機(jī)的電池顯示器是利用這0 循環(huán)次數(shù) 250mAh 800mAh 20 種關(guān)系而制造。C～ +55176。當(dāng)溫度升高到超過+55176。電池阻抗包含直流電阻和交流阻抗，交流阻抗包括時間和相位因素。因此，有必要對交流阻抗和電池內(nèi)阻所以下分析。C 25176。因此，在產(chǎn)品到達(dá)使用者手中之前，必須在石墨表面通過化學(xué)方法形成一層絕緣保護(hù)膜。在世界上目前普遍采用的安全標(biāo)準(zhǔn)有美國的UL(Underwriter Laboratories) 和 歐 洲 共 同 體 的 IEC(International Electronic Commission) 。除此之外，還有日本標(biāo)準(zhǔn) SBA(Japan Storage Battery Association) ，國際航空組織標(biāo)準(zhǔn) ICAO(International Civil Aviation Organization) 和美國運輸部標(biāo)準(zhǔn) (Department of Transport) 。鎳氫電池的正負(fù)電極具有承受過充電的能力，正電極在過充電時所產(chǎn)生的氧氣，會自動地被負(fù)電極吸收： 正電極 負(fù)電極 過充電 4OH 2H2O + O2 + 4e 2H2O + O2 + 4e 4OH 24 因此，鎳氫電池中沒有氧氣的積累，不會產(chǎn)生內(nèi)壓力。該儀器是對被測試材料從室溫逐步加熱到高溫 (例如 400176。C) 210 240 225 355 放熱能量 (J/g) 1100 650 780 150 鋰電池爆炸的可能機(jī)理：有許多可能的因素造成鋰電池爆炸，例如0102030405060708090100140 160 180 200 220 240 2
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