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鋰電池中功率型與容量型的區別

鉅大LARGE  |  點擊量:7864次  |  2018年05月13日  

摘要
 功率型鋰電池即動力鋰電池,主要特性是支持大倍率的充放電,會高達10C以上,主要考量的參數是比功能(W/kg)。

        功率型鋰電池即動力鋰電池,主要特性是支持大倍率的充放電,會高達10C以上,主要考量的參數是比功能(W/kg)。


  容量型的主要特性就是比能量(Wh/kg)。


  舉例說明:


  如果容量型類似于馬拉松選手,要有耐力,就是要求高容量,對大電流放電性能要求不高;那么功率型就是短跑選手,拼的是暴發力,但耐力也要有,不然容量太小就跑不遠。而功率能量型鋰電池是伴隨著插電式混合動力車的出現而出現的。它要求電池儲存的能量較高,可以支持一段距離的純電行駛,也要具備較好的功率特性,在低電量的時候進入混合動力模式。


  容量型電池強調電池要具有高的容量,充放電電流不一定大;功率型電池強調電池要具備承受較高的充放電電流(即較大功率)。因兩者難以兼得,所以有這樣的分類。


  組合方式:ICR18500-3S2P標稱電壓:11.1V放電電壓:11.1V-12.6V常規放電電流為:0-2A大容量為3-4A標稱容量:以MahA為單位,有多種尺寸標準持續放電電流:0.2C最大持續放電電流:1C工作溫度:充電:0~45℃放電:-20~60℃產品尺寸:MAX39*56.6*99mm成品內阻:≤280mΩ標準重量:保護板:IC-S8254AAJ+MOS-AO4409引線型號:JST-VHR-2P正向插頭UL1007/24#線,線長100mm保護參數:過充保護電壓/每串4.35±0.025V過放保護電壓2.4±0.08V過流值:10~25A12V鋰電池規格參數:電壓:12V電池容量:容量沒有標準的容量,是根據用電器,或設備的具體要求來確定,一般容量為:2200ma/h,5AH,10Ah這樣的,有些電動車容量可達20AH,或50AH.電池并聯得越多,容量越大。根據物理學公式:并聯電路中:I總=I1+I2+I3體積:12V鋰電池的體積,要根據電池的容量來確定,沒有統一規格的。電池容量越大,體積越大重量:現在很多設備需要容量大,重量輕一些的鋰電池,如電動車,以前是用鉛酸電池,現在很多電動車變為鋰電池了,因為鋰電池容量大,重量輕,體積小。充放電電流:鋰電池的充放電電流,是根據設備的功率來確定的,電功率公式:P=UI。在電壓恒定的基礎上,設備的功率越大,需要輸出的電流就要越大。12V鋰電池用途:電動車,電動工具,筆記本,移動DVD,UPS,GPS,醫用設備等


  電池容量是衡量電池性能的重要性能指標之一,它表示在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量(可用JS-150D做放電測試),即電池的容量,通常以安培·小時為單位(簡稱,以A·H表示,1A·h=3600C)。


  電池容量按照不同條件分為實際容量、理論容量與額定容量,電池容量C的計算式為C=∫t0It1dt(在t0到t1時間內對電流I積分),電池分正負極。


  電池容量按照不同條件分為實際容量、理論容量與額定容量。


  在某一放電率下于25℃放電至終止電壓所提的最低限度的容量是設計與生產時的規定的電池的容量,這叫做某一放電率RH的額定容量。


  方形鋰離子電池


  方形鋰離子電池


  電池容量一般以AH(安培小時)計算,另一種是以CELL(單位極板)幾瓦(W)計算。(W/CELL)


  1.Ah(安培小時)計算,放電電流(恒流)I×放電時間(小時)T。例如7AH電池如果連續放電電流0.35A,那么時間可連續20小時。


  2.充電時間以15小時為標準,充電電流為電池容量的1/10,快速充電會減少電池壽命。


  電池容量是指電池存儲電量的大小。電池容量的單位是“mAh”,中文名稱是毫安時(在衡量大容量電池如鉛蓄電池時,為了方便起見,一般用“Ah”來表示,中文名是安時,1Ah=1000mAh)。若電池的額定容量是1300mAh,即130mA的電流給電池放電,那么該電池可以持續工作10小時(1300mAh/130mA=10h);如果放電電流為1300mA,那供電時間就只有1小時左右(實際工作時間因電池的實際容量的個別差異而有一些差別)。這是理想狀態下的分析,數碼設備實際工作時的電流不可能始終恒定在某一數值(以數碼相機為例,工作電流會因為LCD顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關閉而發生較大的變化),因而電池能對某個設備的供電時間只能是個大約值,而這個值也只有通過實際操作經驗來估計。


  通常我們講電池容量是以安時為單位,這是基于已經確定的某一個電池。


  比如我們說這塊手機電池容量是多少;這塊電瓶車電池容量是多少,都是分別針對不同電池來說的。針對電池電壓已經確定,而沒有考慮實際電壓,只需要說安時就能代表這塊電池容量。


  然而對于不同電壓的電池,我們就不能單純的用安時來代表容量,比如一塊12V20AH的電池,一塊15V20AH的電池,哪怕都是20AH,供給相同功率負載,設備都能正常工作,但持續時間是不一樣的,所以標準容量應該以功為單位。


  再舉個例子,一個設備能支持12V、也能支持24V,用一塊12V(20AH)電池供電,能提供一個小時,那么用兩塊串聯會變成24V(20AH)其中安時沒有增加,但持續時間會長一倍,所以容量此時應考慮為電池所容納的功,而不能單純考慮為安時。


  W(功)=P(功率)*T(時間)=I(電流)*U(電壓)*T(時間)


  這樣討論電池容量才有實際意義,必須實事求是,否則可能出現一塊手機電池還比電瓶車電池容量大的說法,這顯然不科學。


  給一個電池進行恒流恒壓充電,然后以恒流放電,放出多少電量就是這個電池的容量,蓄電池,鎳氫電池等,但是鋰電池就不行,它有個最低放電電壓,即放電電壓不能低于2.75V,通常以3.0V為下限保護電壓。例如鋰電池容量是1000mAh,則充放電電流就1000mA,在電池最高電壓4.2V內放到3.0V,放出來的容量才是電池最真實的容量。


  蓄電池的容量是衡量蓄電池性能的一項重要指標.一般用安時來表示.放電時間(小時)與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時間×放電電流.電池的實際容量,取決于電池中活性物質的多少和活性物質的利用率.活性物質是量越多,活性物質利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小,影響電池容量的因素很多,常見的有以下幾種:


  (1)放電率對電池容量的影響


  鉛蓄電池容量隨放電倍率的增大而降低,也就是說放電電流越大,計算出電池的容量就越小.比如一只10Ah的電池,用5A放電可以放2小時,即5×2=10;那么用10A放電只能放出47.4分鐘的電,合0.79小時.其容量僅為10×0.79=7.9安時.所以對于給定電池在不同時率下放電,將有不同的容量.我們在談到容量時必須知道放電的時率或倍率.簡單的講就是用多大的電流放電。


  (2)溫度對電池容量的影響


  溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,一般隨溫度降低,容量的下降,容量與溫度的關系如:


  Ct1=Ct2/1+k(t1-t2).t1t2分別是電解液的溫度,k為容量的溫度系數,Ct1溫度為t1時容量(Ah),Ct2是溫度為t2時的容量(Ah)在蓄電池生產標準中,一般要規定一個溫度為額定標準溫度,如規定t1為實際溫度,t2為標準溫度,(一般為25攝氏度)負極板受低溫的影響要比正極板敏感.當電解液溫度降低時,電解液粘度增大,離子受到較大的阻力,擴散能力下降,電解液電阻也增大,使電化學反應阻力增加,一部分硫酸鉛不能正常轉化.充電接受能力下降,結果導致蓄電池容量下降.


  (3)終止電壓對電池容量的影響


  當電池放電至某一個電壓值以后,產生電壓急劇下降,實際上所獲得的能量非常小,如果長期深放電,對電池的損害相當大.所以必須在某一電壓值終止放電,該截止放電電壓叫放電終止電壓.設定放電終止電壓,對延長蓄電池使用壽命意義重大.一般我們所維修的電動車電池,電摩電池的放電終止電壓為每格1.75伏,也就是說一節12伏電池為6格,其放電終止電壓是6×1.75=10.5伏.[2]


  (4)極板的幾何尺寸對電池容量的影響


  在活性物質的量一定時,與電解液直接接觸極板的幾何面積增加,電池容量的增加,所以極板的幾何尺寸,對電池容量的影響不可忽視.


 ?、贅O板厚度對容量的影響


  活性物質的量一定,電池容量隨極板厚度的增加而減少,極板越厚,硫酸與活性物質接觸面就越小,活性物質的利用率越低,電池容量越小.


 ?、跇O板高度對容量的影響


  在電池中,極板的上下兩部分的活性物質利用率存在著較大的差異,實驗證實,放電初期,極板上部比下部的電流密度大約高出2倍~~2.5倍,這種差別隨著放電時的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.


 ?、蹣O板面積對容量的影響


  活性物質的量一定,極板幾何面積越大,活性物質的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質量不變情況下,采用薄極板增加極板片數,也就是增加了極板的有效反應面積,從而提高了活性物質的利用率,增加了電池的容量。


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