鋰電池放電曲線,鋰電池充放電特性

來源：存能電氣  日期：2019-08-15 10:34  瀏覽量：次

　　鋰電池放電曲線，鋰電池充放電特性。測定鋰電池的放電曲線，是研究電池性能的基本方法之一，根據(jù)放電曲線，可以判斷鋰電池工作性能是否穩(wěn)定，以及電池在穩(wěn)定工作時(shí)所允許的最大電流。為了鋰電池能夠安全正常使用，就需要確保鋰電池的充放電特性和優(yōu)勢，這也能夠?yàn)?a href="http://www.stitchedcollection.com/" target="_blank" title="鋰電池">鋰電池的發(fā)展奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　鋰離子電池放電時(shí)，它的工作電壓總是隨著時(shí)間的延續(xù)而不斷發(fā)生變化，用鋰電池的工作電壓做縱坐標(biāo)，放電時(shí)間，或容量，或荷電狀態(tài)（SOC），或放電深度（DOD）做橫坐標(biāo)，繪制而成的曲線稱為放電曲線。要認(rèn)識(shí)電池的放電特性曲線，首先需要從原理上理解電池的電壓。

　　鋰電池放電曲線的階段

　　1）鋰電池在初始階段端電壓快速下降，放電倍率越大，電壓下降的越快；

　　2）電池鋰電壓進(jìn)入一個(gè)緩慢變化的階段，這段時(shí)間稱為電池的平臺(tái)區(qū)，放電倍率越小，平臺(tái)區(qū)持續(xù)的時(shí)間越長，平臺(tái)電壓越高，電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實(shí)際使用過程中，盡可能希望電池工作在平臺(tái)區(qū)；

　　3）在鋰電池電量接近放完時(shí)，電池負(fù)載電壓開始急劇下降直至達(dá)到放電截止電壓。從容量測試的結(jié)果中，同時(shí)還可以得到放電電流與容量的曲線關(guān)系。

　　可以看出，鋰電池放電電流的大小，會(huì)直接影響到電池的實(shí)際容量。放電電流越大，電池容量相應(yīng)減小，這表明放電電流越大，到達(dá)終止電壓經(jīng)歷的時(shí)間越短。所以談到電池容量時(shí)，應(yīng)指明其放電電流（放電倍率）。

　　鋰電池充放電特性

　　過度充電和過度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。

　　不適合的溫度將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑。在電池升溫到一定的情況下，復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性，電池內(nèi)阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保鋰電池充電溫度正常。

　　鋰電池必須考慮充電、放電時(shí)的安全性,以防止特性劣化！鋰電池能量密度高,難以確保電池的安全性,在過度充電狀態(tài)下,電池溫度上升后能量將過剩,于是電解液分解而產(chǎn)生氣體,容易使內(nèi)壓上升而產(chǎn)生自燃或破裂的危險(xiǎn);反之,在過度放電狀態(tài)下,電解液因分解導(dǎo)致電池特性及耐久性劣化,降低可充電次數(shù)。

　　在過度放電的情況下,電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化,并造成充電次數(shù)的降低。過度放電保護(hù)IC原理:為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài),假設(shè)鋰電池接上負(fù)載,當(dāng)鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點(diǎn)(假定為2.3V)時(shí)將激活過度放電保護(hù),使功率MOSFET由開轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹?以避免電池過度放電現(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0.1μA。

　　因此鋰電池的過充、過度放電、過電流及短路保護(hù)很重要,所以通常都會(huì)在電池包內(nèi)設(shè)計(jì)保護(hù)線路,用以保護(hù)鋰電池。