锂聚合物电池的全面指南

来源:锂聚合物电池厂家   2020-07-15  阅读数:

  锂聚合物电池的广泛应用,也使之在电池界的地位逐渐提高。本文将根据锂聚合物电池的历史、内部结构、优缺点、锂离子和锂聚合物电池的区别、锂电池和镍氢电池的区别、锂聚合物电池的一般术语、充放电、常见注意事项、处置措施等,为您详细介绍锂聚合物电池。以下是锂聚合物电池的全面指南。

锂聚合物电池

  锂聚合物电池(俗称LiPo电池)采用锂离子技术代替通常使用的液体电解质。这些类型的电池是可充电的,从而为用户节省了大量成本。

  此类电池专门用于以重量为关键特征的产品和设备,例如已经考虑重量的产品和设备。例如,消费者更喜欢轻便的手机,所以移动公司必须使用不会增加手机重量的电池。

  那么,这些电池有什么大不了的呢? 

  我会解释。这些电池由于具有较长的运行时间和高功率,近年来越来越受到人们的欢迎,因此,了解它们的每一个细节都至关重要。

一、锂聚合物电池的历史

  电池是最早的实用发电方式,由亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)发明。在发电机出现之前,电池一直是19世纪末的主要电力来源。

  每年,电池技术都会有一定的进步,这确保了未来会有特殊的发展。许多科学家和工程师开发了几种重要的商业电池,其中之一是湿电池,它们已在电报和电话系统中大量使用。

锂聚合物电池的历史

  电池是最早的实用发电方式,由亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)发明。直到发电机出现之前,电池一直是主要的电力来源。古代电动汽车也使用半密封的湿电池。电池的这种背景是锂聚合物电池发展的关键。锂聚合物电池的发现源于1980年代锂离子和锂金属电池的发展。一个重要但又非凡的里程碑是1991年,索尼推出了首个商用锂离子电池。此后发生了一场革命,推出了名为“ 锂聚合物”的袋装电池。

二、锂聚合物电池的内部结构

  锂聚合物电池是圆柱形和矩形结构的组合。内部结构呈螺旋形限制,通过在两者之间放置一个简洁且高度多孔的聚乙烯层,有助于在电池的阳极和阴极之间建立分隔。

锂聚合物电池的内部结构

  同样,如前所述,锂聚合物电池的工作原理是使用液体电解质溶液,因此电池的一部分充满了有机液体电解质溶液。另外,为了保护电池免受短路或爆炸等空前事件的影响,还安装了安全阀和PTC组件。

  然后,将电池串联或并联安装。电池数量根据电池的总电压要求而变化。一个电池的电压为3.6V,电池的总电压为已安装电池的电压之和。

三、锂聚合物电池的优缺点

锂聚合物电池的优缺点

优点

  这些电池的使用为制造商提供了竞争优势。因为这些电池不仅重量轻,而且重量轻,所以可以按任何形状和大小生产。

  但是,请记住,此处的结果是,它们的自放电率(如其耗尽率)与使用量无关,也相当低,每月约5%。

缺点

  它们的总寿命相对较短(大约500-800个充电周期),尤其是在高要求的应用中使用时,即高放电脂电池(250-500个充电周期)。

  另外,由于涉及的化学过程复杂且敏感得多,因此这些电池在其整个使用寿命期间进行存储,充电和放电时需要特别注意。

  退一步说,如果好,适当的照顾是不被采用,那么锂聚合物电池可能会导致爆炸也。同样由于安全问题,运输公司将它们归类为危险货物,这使得其运输昂贵且困难。

  而且,与其他NiCad和NiMH电池相比,它们非常昂贵。

四、锂离子和锂聚合物(LiPo)电池之间的区别

锂离子和锂聚合物(LiPo)电池的区别

基于携带电解质材料的离子的成分,锂电池可分为锂离子和锂聚合物。以下是两者之间的区别点:

  1.锂离子电池使用液体电解质,而锂聚合物电池则使用固态凝胶,如聚合物来代替电解质。

  2.锂离子电池由于能量密度较高而相对便宜。

  3.锂聚合物电池更安全,重量更轻。

  4.与锂离子电池相比,锂聚合物电池可充电,并且一旦充电就具有更长的使用寿命,即使不使用锂离子电池也往往会失去电荷。

五、锂电池和镍氢电池之间的区别

锂电池和镍氢电池的区别

锂聚合物和NiMH电池之间的主要区别在于:

  1.两种电池的化学性质和组成。一方面,镍金属混合动力(NiMH)电池使用基于镍的技术,另一方面,锂聚合物电池使用锂技术。

  2.如上所述,电池的电压和容量取决于电池的电压和容量,而电池的电压和容量又由在电池组内部串联或并联的电池单元确定。

  因此,基本上,这两种特性的容量和电压均不同,最终导致其特性和用途之间的差异。

  与锂聚合物电池相比,NiMH电池相对更易于使用。这主要是因为它们的充电器很简单,并且以简单的原则工作,在使用电池之前,应将电池充满电;同样,在充电之前,应将电池完全放电。

  另一方面,锂聚合物电池不会遵循这种现象。在投入使用之前,不应将它们充满电。相反,它们的充电水平必须保持在50-70%左右的稳定水平。充电应由平衡充电支持;仅在兼容锂聚合物的充电器中具有的功能。

  NiMH电池可以使用任何充电器充电,而锂聚合物电池只能由兼容锂聚合物的充电器充电。而且,与锂聚合物相比,NiMH电池的存储和维护更加容易,因为锂聚合物应该在室温下专门存储在安全的袋子中,以防止发生任何意外事故。

六、有关锂聚合物电池的一般知识

锂聚合物电池的知识

C等级

  就像几乎所有产品,每个设备,每个产品和每个过程都有一个分级或分级系统一样,也使用评级系统对电池进行评级。

  事实是,需要这样的评级系统来指导我们根据我们的特定需求和电池拥有的属性选择最合适的电池组。

  对于锂聚合物电池,在决定是否购买之前,首先需要检查以下额定值:

放电(C)等级

  这是所有评级中最复杂的术语。

  放电率是允许用户确定电池在不遭受损坏的情况下可以连续输出多少安培的值,因此它也是电池可以安全放电的速率的度量。损坏电池。

  许多无线电控制应用都要求高安培数,这使其成为了解电池放电速率以确保车辆整体性能的关键因素。

  使得此问题变得复杂的是,这不是像下面两个那样的独立数字。相反,它是一个计算得出的数字,也考虑了电池的容量。

电池容量

  容量从根本上讲是指电池可以容纳的电量。举例来说,油箱的容量是根据其可容纳的燃油量以及在油箱完全变空之前车辆可以行驶多长时间来衡量的。同样,电池的容量就是它可以容纳的电量。

  单位为毫安小时(mAH)。

  跟我在一起!作为消费者,您只需要知道mAH就是您可以施加在电池上的压力量,它将在一小时内完全耗尽电量。无疑,数量越多,电池越好,因为它可以容纳的电量越高,因此运行时间会更长。

电池数量/电压

  在进入锂聚合物电池的电压之前,我们应该知道什么电压?

  因此,简单来说,电压决定了设备的运行速度。电压越高,速度越快,反之亦然。一块普通的锂聚合物电池的标称电压(电池组的静止电压)为3.7V。

  现在,如果设备需要7.4V电池,则需要串联使用两个锂聚合物电池。它的工作原理很简单,即累加电压,就像串联安装的每个电池的电压一样,累加起来即可确定电池的总电压。

  在我们的日常生活中,我们经常遇到“ 2S电池组”,“ 3S电池组”,“ 4S电池组”等术语。

  这些只是理解组合的简单术语,即2S指串联的2个单元;3S指串联的3个电池;4S指串联的4个单元,依此类推。这意味着3S电池组的电压为11.1V。4S电池组的电压为14.8V,依此类推。

进一步说明:

  “ 4S”表示它有四个串联的单元。由于每个电池具有3.7伏特(充满电时为4.2伏特),因此电池的总电池组电压为14.8伏特或16.8伏特。另一方面,第二个数字是指电池的容量,以毫安小时(mAh)为单位。充满电的2200mAh电池在完全放电之前可以提供2200毫安的电流一小时。

内部阻力

  顾名思义,内部电阻是电池由于自身内部因素而在放电时面临的困难。内阻越高,就热量而言损失的能量越高。

  因此,不用说,高内阻对任何电池都不好,因为它表明电池产生的能量没有到达其所需的目的地,而是在热量方面损失了。这里需要注意的重要一点是,与上述3不同,内部电阻未印在电池上。

  这是因为内部电阻不会保持恒定,并且会随着电池的寿命而变化,并且其他因素(例如温度)也会对其产生影响。但是,这并没有降低其重要性。内部电阻是衡量电池效率的同等重要的指标,在​​做出购买电池的最终决定之前必须考虑在内电阻。

七、锂聚合物电池的充放电介绍

  至关重要的是,兼容锂聚合物的充电器只能用于为此类电池充电。如上所述,这些电池需要特别注意,以防止发生任何意外。

  锂聚合物电池使用恒流/恒压(CC / CV)概念进行充电。

  外观如下图所示,基本上是将电池连接到充电器时,最初它将保持恒定的充电速率,直到电池达到其电压为止。并且一旦电池达到其峰值电压,电压将保持在该速率,并且电流量将缓慢而稳定地减小。

锂聚合物电池的充电曲线
锂聚合物电池的充电曲线

  而且,与锂聚合物电池兼容的充电器具有平衡的特殊功能,即,不仅它们可以将电池充电至峰值,而且可以在已连接到该串联电池的每个电池的电压之间保持平衡。这有助于电池的最佳性能。市场上有很多平衡器,但是,购买具有内置平衡器的充电器既经济又有效,而锂聚合物兼容充电器则具有这一功能。

  对于用户而言,至关重要的一点是要确保锂聚合物电池平衡良好,这意味着串联的每个电池的电压均约为3.7伏。同样,在给电池充电时,每个电池将从最近的电压读数开始充电,然后将其保持在打开状态。

  例如,如果使用4S电池组,它将吸收更多电流,并且道具也会以更高的速度旋转。

不同温度下的放电曲线
不同温度下的放电曲线

  我为什么要给你看这些?原因是,如果人们试图从电池中吸收更多电流而不是其容量,其电压容量将很快下降。这也将导致电池化学成分的破坏,甚至会缩短电池的使用时间。

  储存中没有发生过锂聚合物电池爆炸的情况。涉及锂聚合物电池的火灾事故通常发生在电池充电或放电期间。大多数电池问题发生在充电过程中,故障通常出在充电器或操作电池的人身上。这并非总是会发生,但这是大多数锂聚合物电池着火情况下的常见因素。

  从这些事件中可以吸取教训。首先,用户必须投资购买高质量的充电器,以免引起火灾。其次,充电器的操作员必须学习如何正确操作它。内置锂电池的电池是锂电池充电器的绝佳选择。这种类型的电池充电器允许用户正确配置。

放电

  由于锂聚合物电池的运行时间更长,并且它们提供的功率更高,因此,如果电池使用不当,则会持续存在着火和爆炸的危险。如前所述,较高的内部电阻是指产生的热量更多。现在,当产生热量时,它以氧气(一种可燃气体)的形式释放,从而引起火灾。

  因此,最好跟踪充电器上显示的内部电阻读数,如果您的充电器支持的话。但是,这是一项罕见的功能,仅在昂贵的充电器中才能找到,并不是每个人都能负担得起。因此,跟踪内部电阻的另一种简单方法是偶尔检查电池。

锂聚合物电池的放电曲线
锂聚合物电池的放电曲线

  如果内部电阻更大,则电池会因氧气积累而膨胀一些。这是电池的一种方式,可以告诉您电池的末端已接近,过早或及时,并且丢弃电池对您最大的利益。

  仅当您遵循指南并采取必要的预防措施时,锂聚合物电池充电才是安全的。锂聚合物电池在关闭之前会持续一百多个循环,因此建议正确充电和使用。

存储

  关于锂聚合物电池,还有一个相当奇怪但有趣的事实是,不应将它们充满电存放,因为这样可能会损坏它们。最好将电池保持在室温下,并在每次运行时充电一点。在以前,人们曾经给电池充电直到充满电,然后再使用到最后一刻,然后再次充满电。

电池破损

  这不是正确的做法。正确的最佳实践是始终保持恒定的电压水平。这不会损坏电池,并有助于在最长时间内使用它。

平行VS串联充电

  人们总是找到一种方法一口气完成手头的任务,但是寻找捷径并不总是最好的选择。有些人选择同时为六个单节锂电池同时充电,这种充电器在市场上也很容易获得。

  但是,这不是给电池充电的最佳方法。专家说,并联电池充电非常危险,因为它会使电池容量翻倍,并且保持串联连接的每个电池的电压很重要。

  制造商也不接受这种情况,在对六节电池组进行充电时,充电器会监视整个电池,并且该系列中所有六节电池的单个容量都得不到照顾。如果将两个性质完全相同,质量相同的电池并联充电,那就可以了。

  但是从消费者的角度来看,他们将无法区分它们并复制那些适合充电的确切条件,其结果是,电池过度充电和热失控的机会将大大增加。

  因此,串联充电是这两种方法中更好的选择。想要一次为六节相同容量的锂聚合物电池充电的人,应该选择此系列设置。平衡充电在这里起着关键作用,因为它们将每个电池充电到安全水平。如果您有六个端口充电器,则此方法是最好的方法,但是再次需要特别注意,因为正确设置它们很复杂,任何临时消费者或初学者都无法使用。这只能由经验丰富的专家来完成。

八、锂聚合物电池的常见注意事项

注意事项

  1.切勿对损坏的锂电池进行充电,放电,使用或处理。最好将此类电池带到维修中心或制造商,以使它们能够尽最大可能对电池进行处理。

  2.避免购买二手锂聚合物电池,因为此类电池的实际状况无法确切知道。

  3.使用兼容锂聚合物的充电器和平衡器进行充电和放电。至关重要的是,串联连接的所有电池都应在相同的电压电平下保持平衡,因为如果各个电池的电压彼此之间的偏差太大,则电池可能会变得不稳定。

  4.在充电,放电和储存时,建议始终确保随时随身携带安全设备,以免在发生火灾或爆炸时能够做好准备。几乎不可能预测电池何时充满电或何时放电,因此,不能肯定地防止任何意外。

  5.为了存放锂聚合物电池,请务必使用防火容器。

  6.如果锂聚合物电池膨胀或浮肿,则应该将其丢弃。

  7.锂聚合物电池在充电时应该有人在旁边。

  8.请勿对锂聚合物电池过度充电。

  9.完全充电后,切勿使电池闲置超过2-3天。

  10.锂聚合物电池应在室温下存放。

九、锂聚合物电池如何处置

  像处理其他电子产品一样,在处置锂聚合物电池之前,应确保电池的保修期已过,并且您不会因此失去任何的售后好处,例如,如果只是电池没电了,则可以进行更换或维修。在特定时间段之前,通常为6个月至1年。

锂聚合物电池处置

以下是锂聚合物电池的处置措施

  1.弃置电池前,请确保已尽其所能。兼容锂聚合物充电器还具有使电池放电的功能,因此可以很好地达到目的。但是,如果您没有带电池放电功能的充电器,则可以通过关闭设备的电源来使电池放电,同时要记住,在操作过程中不会对设备造成伤害并且不会着火。随身携带安全设备将是最安全的利益。

  2.在处置前,将电池完全浸入温盐水中至少24小时。盐水是一种极好的导体,它将进一步帮助使电池完全放电。确保所有电线完全浸没。

  3.完成上述两个步骤后,检查电池电压。如果接近于0.0V则可以丢弃电池,否则应将其在盐水中再浸泡24小时。制备盐水溶液的合适方法是将水煮沸一点,然后向其中加入盐,并继续添加盐直到不再溶解盐为止。基本上,应该重复此步骤,直到达到所需的0.0V电压为止。

  4.最后,当达到目标电压0.0V时,将锂聚合物电池与其他垃圾一起放入垃圾中。与其他类型的电池不同,锂聚合物电池对环境无害。

  如今,大多数公司都提供了将电池自行报废的选项。因此,简单地说,客户在保修期结束后充分使用电池后,只需将电池带到公司,他们将以最安全的方式将其丢弃。

总结

  鉴于锂聚合物电池越来越受欢迎和受益,可以肯定地说这些电池是未来,因此,像任何消费者/制造商一样,建议您事先充分了解它们并做出明智的购买决定。

  锂聚合物电池根据其分配的好处被认为是最好的,即使在公众舆论中也是如此。人们一直在寻找高质量的产品以确保安全性和耐用性,而锂聚合物电池拥有其中所有必需的功能。

  在购买任何这些电池组件之前,唯一需要考虑的就是它们配备了正确的电源线,良好的适配器,并确保已在防火袋中投入了一定的量,以避免电池可能发生的任何危险转动。边充电边取。

  这些电池是优选的,因为与锂电池类型的其他主题相比,它们提供更高的比能量。这些电池有潜力替代一般用途的现有NIHM电池。

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