锂电池工作原理、分类以及应用领域等介绍
锂电池作为一种新型绿色能源,广泛应用于便携式电子产品、电动工具、电动汽车以及储能系统等领域。锂电池具有体积小、重量轻、能量密度高、循环寿命长等特点,成为当今世界最受欢迎的电池类型之一。本文将详细介绍锂电池的工作原理、分类、关键参数以及应用领域。
图 1
一、锂电池的构成
锂电池主要由两大块构成,分别是电芯和保护板。电芯相当于锂电池的心脏,负责储存和释放能量;保护板则相当于锂电池的大脑,对电芯进行管理和保护。
1、电芯
电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成。以下是各种材料的作用:
(1)正极材料:负责在充电过程中产生锂离子,并在放电过程中接受锂离子。常见的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂(LiNixCoyMnzO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等。
(2)负极材料:负责在充电过程中接收锂离子,并在放电过程中释放锂离子。常见的负极材料有碳素材料、硅碳材料等。
(3)电解液:负责在正负极之间传递锂离子,是锂电池能够工作的关键介质。常见的电解液有锂离子电池采用的液体电解质和聚合物锂电池采用的凝胶状电解质。
(4)隔膜:防止正负极短路,同时允许锂离子通过。常见的隔膜材料有聚乙烯、聚丙烯和陶瓷材料等。
(5)外壳:保护电芯免受外部环境的影响,防止电池泄漏、膨胀等现象。
2、保护板
保护板主要由保护芯片、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。以下是各部分的作用:
(1)保护芯片:负责监测电池的充放电状态,并对电池进行管理和保护。例如,防止电池过充、过放、过流和过温等。
(2)MOS管:切断电池与外部电路的连接,实现电池的充电和放电控制。
(3)电阻、电容:滤波作用,提高电池的性能。
(4)PCB板:承载其他元件,提供电池与外部电路的连接。
图 2
二、锂电池工作原理
1、充电过程
充电过程中,电池的正极产生锂离子,通过电解液传递到负极。锂离子在负极嵌入,同时正极的锂离子减少。充电电流越大,嵌入的锂离子越多,电池的电压和容量越高。
2、放电过程
放电过程中,负极的锂离子脱出,返回正极。脱出的锂离子越多,电池的电压和容量越高。放电过程中,电池对外提供电能,满足外部设备的用电需求。
3、循环寿命
锂电池的循环寿命指电池在一定条件下充放电次数。一般情况下,锂电池的循环寿命在500-1000次左右。循环寿命受电池材料、充放电参数和环境条件等因素影响。
三、锂电池分类
锂电池可以分为以下几类:
1、一次性不可充电电池:如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池等。
2、二次充电电池:分为方形锂电池、圆柱形锂电池、铝壳锂电池、钢壳锂电池、软包电池等。
3、按正极材料分:钴酸锂、锰酸锂、三元锂、磷酸铁锂等。
4、按电解液状态分:锂离子电池、聚合物电池等。
6、按性能特性分:高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。
四、锂电池关键参数
1、容量:电池存储能量的大小,单位为mAh或Wh。
2、电压:电池的电势差,单位为V。锂电池的标称电压一般为3.6V或3.7V。
3、电流:电池充放电的速率,单位为A。锂电池的充电电流一般设定在0.2C至1C之间。
4、循环寿命:电池在一定条件下充放电次数。
5、安全性:电池在充放电过程中不发生短路、过充、过放、过热等现象的能力。
图 3
五、锂电池应用领域
锂电池由于其高能量密度、轻量级和相对较低的自放电率等特点,在各种领域都有广泛的应用。以下是一些主要的应用领域:
1、移动设备: 锂电池广泛用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑和便携式音频/视频设备等移动设备中。它们提供了高性能的能量存储解决方案,使得这些设备可以持续使用较长时间。
2、电动工具: 电动工具如电动钻、电锯、电动割草机等也采用锂电池作为其能量来源。锂电池提供了足够的动力,并且相对于其他类型的电池具有更长的使用寿命和更快的充电速度。
3、电动交通工具: 锂电池被广泛用于电动汽车、电动自行车和电动滑板车等交通工具中。它们提供了高能量密度和可靠的动力支持,为电动交通工具提供了长程驱动能力。
4、储能系统: 锂电池也用于太阳能和风能等可再生能源系统的储能。这些系统能够储存白天收集到的能量,并在需要时释放以供电使用。
5、航空航天领域: 锂电池在航空航天领域中用于无人机、卫星和航天器等设备中。它们的高能量密度和轻量化对于这些领域尤为重要,有助于提高设备的性能和有效载荷。
6、医疗设备: 一些便携式医疗设备,如可穿戴健康监测器、便携式除颤器等也使用锂电池作为其电源。
7、储备电源: 锂电池被用作备用或应急电源,例如用于应对断电情况的应急照明系统或备用发电机。
以上就是锂电池工作原理的介绍,锂电池的工作原理依赖于锂离子在正极和负极之间的往复移动。通过选择不同的正极和负极材料,可以调整锂电池的性能,例如容量、电压和循环寿命。此外,锂电池还需要一系列的保护电路来控制充放电过程,以确保其安全可靠的运行。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由三年不鸣转载自格瑞普官网,原文标题为:锂电池工作原理,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关研发服务和供应服务
相关推荐
【技术】解析14500电池规格参数
14500电池是一种常见的电池类型,其直径为14mm,长度为50mm。它的电压一般为3.7伏,容量在700mAh至1200mAh之间。相比于普通的AA电池,14500电池体积更小、容量更大,因此在一些需要高性能电池的场合备受欢迎。可以使用14500电池的设备包括便携式LED手电筒、数码相机、充电宝等等。由于14500电池自带保护电路,所以使用比较安全稳定。
什么是倍率和倍率放电?什么是高倍率电池?
很多朋友对于电池的倍率这个概念是非常陌生,同时也相信很多朋友有虽然陌生但是又不得不去认识却发现无从下手的经历,今天小编就带大家来学习一下倍率和倍率放电这个概念,顺便再看看高倍率电池,因为一般说到倍率和倍率放电的一般都是高倍率电池,这个是逃不掉的。
【技术】解析锂聚合物电池工作温度范围
当前锂聚合物电池可以说是应用十分广泛,深受电子数码产品厂商的喜爱,在市面上卖得十分火热。但是锂聚合物电池工作温度范围是多少大家又是否了解呢,本文格瑞普就为您介绍锂聚合物电池的工作温度范围。
探讨高倍率电池与普通电池的区别及各自优缺点
在电池技术日新月异的今天,高倍率电池与普通电池作为能源存储的重要载体,各自在不同领域发挥着不可替代的作用。高倍率电池与普通电池在多个方面存在显著的区别,这些差异主要源于它们的设计理念、材料和使用场景的不同。格瑞普小编将深入探讨高倍率电池与普通电池在性能、优缺点及容量差异等方面的区别,并推荐高倍率电池大容量定制厂家。
格瑞普3.8V高压电池型号规格分享:续航时间可提升15-25%,还拥有多种倍率选择
高压电池,顾名思义,是指具有较高电压输出的电池。这类电池通常在电动车和储能系统中使用,通过串联多个电池单元以提高电压,提供更高的能量密度和更强的驱动力。格瑞普自主研发生产的高压电池,具有高能量密度和高放电平台的特点。这些电池的标称电压是3.8V和3.85V、3.95V,对应的充电截止电压分别是4.35V和4.4V、4.45V,能放出更多的容量,因此其续航时间更长,动力也更强。
格瑞普推荐GRP6659134、GRP5978160等超低温电池,符合低温对讲机使用要求
对讲机在低温环境下的使用,往往依赖于具有优异低温性能的电池,其中磷酸铁锂(LiFePO4)电池和三元锂电池(NCM)是理想的选择。这两种电池在寒冷条件下能够维持良好的放电效率,因此成为低温对讲机的首选。磷酸铁锂电池在-20℃的低温下,其容量保持率依然能超过90%,展现出强大的耐低温能力。而三元锂电池则能在-30℃的极端低温中保持正常工作,非常适合北方等寒冷地区使用。
【技术】解析启动电池不能被宽温高倍率磷酸铁锂电池替代的原因
启动电池核心关键性能指标包括宽温域下的大电流放电性能、循环寿命和安全性能等。相较于储能领域的“铅改锂”浪潮,启动用铅酸蓄电池还未开启大规模锂电替代模式,那为什么启动电池还未进入“铅改锂”浪潮,采用宽温高倍率磷酸铁锂电池呢?本文格瑞普将为您进行介绍。
低温锂电池是怎么工作的?
低温环境下的低温锂电池充放电方法,采用电池管理系统实时检测电池温度; 电池处理系统用于读取预设规则,该规则定义了多个连续的温标,每个温标对应一个充电截止电压。 电池处理系统将检测到的电池温度值与温标的温标进行比较,对温标进行校验,得到相应的充电截止电压。 电池处理系统由控制电路或充电器通知。指令操作根据充电截止电压对锂电池组进行充电。
【技术】解析无人机动力锂电池和普通锂电池的区别
无人机动力锂电池作为无人机的动力来源,目前主流的无人机电池是锂电池,它有着相对于其他品种更优异的性能。锂电池分为动力电池和普通电池,虽说同为锂电池但还是有很多区别,那无人机动力锂电池和普通锂电池有什么区别?
【经验】一文带你了解异形电池
异形电池是一种区别于固定形状的电池,是一种属于特殊形状的电池,这种电池必须经过锂电池生产厂家进行设计和开发才能面世,这种电池的出现是因为智能产品的设计精密而为了结省更多的空间或者通过电池异形化来最大化电池的利用率,本文格瑞普带你了解异形电池。
一文介绍高倍率镍氢电池及其优缺点
高倍率镍氢电池被广泛地使用于大电流放电等特殊场所,如剃须刀、吸尘器、电动工具、医疗设备等大功率产品上,既然如此,那什么是高倍率镍氢电池,高倍率镍氢电池的优缺点有哪些?本文格瑞普来给大家介绍。
介绍25C放电锂电池的优势和特点
25C中的C代表放电倍率,25是倍率,也就是25倍的充放电倍率。25c就是指该电池最大放电电流是容量的25倍。例如标有25c的2000mah的电池,最大放电电流就是25*2000ma=50A。就这相当于汽车加速,4km/h的速度突然给提到100km/h的速度,大家可以想象一下那种感觉是怎么样的。下面就来看看25C放电锂电池。
格瑞普可提供机器人锂电池定制服务,高能量密度体积比,具备3~5倍快速充电
格瑞普生产的机器人电池可用于各种各样的机器人,如娱乐型机器人、医疗机器人、军用机器人、水下机器人、护理机器人、清洁机器人、管道机器人等,涉及到民用机器人、商用机器人等个机器人领域。
低温和高温电池正负极材料有什么不同?
低温电池和高温电池在材料选择上存在显著差异,本文格瑞普小编为大家整理了不同维度下高低温电池的区别,主要从正极材料、负极材料、电解液、电池设计、环保角度、耐用性深入探讨高温电池和低温电池的区别,一起来了解一下。
电子商城
服务
可自由定制电池形状,锂离子聚合物/磷酸铁锂成分,放电倍率Max. 50C (持续放电倍率) / 150C (脉冲放电倍率),充电倍率:Max. 5,厚度可达0.5mm。
最小起订量: 5000 提交需求>
可定制商用热管最高尺寸15.88mm,环路热管的热量传递范围为50mm到1000mm以上等,超薄热管长度60~200mm,厚度035~0.7mm,功率2~8W。同时满足低于-250℃的低温应用和高于2000℃的高温应用的需求。
最小起订量: 1000套 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论