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透過無線充電設計了解鋰電池技術

發布時間: 2014-09-14 10:59:51    來源: 電子工程網
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[摘要]無線充電存在的意義是為了給電池充電,如果對電池不懂,就不要談充電,更不要談無線充電,想了解無線充電,先了解電池,這里說的電池主要是指鋰電池。

  全文分三大塊介紹:電池基礎、電池保護、電池充電。

  (一)鋰電池基礎

  鋰電池的組成

  我們平時見的手機電池都是鋰電池,行業較電池PACK,鋰電池PACK主要由兩大塊構成:電芯和保護板。電芯主要由五塊構成:正極材料、負極材料、電解液、隔膜和外殼。保護板主要由保護芯片、MOS管、電阻電容和PCB板構成。

  鋰電池的分類

  鋰電池按照形狀分為圓柱型電池和方形電池。圓柱型如一些移動電源和電動工具用的18650電池,方形電池如手機電池。

  按電解液分為鋰離子電池和聚合物電池。鋰離子電池電解液是液態的,外殼是一般是硬的,一般為鋁殼或鋼殼,如三星的傳統機器都是鋰離子電池。聚合物電池電解液為固態,如蘋果手機的電池。

  鋰電池的常用術語

  1)電池容量

  電池的容量又叫電池的電量,單位為Ah(安時)或mAh(毫安時)。容量為1Ah的電池理想情況,在充滿電的情況下用1A的電流持續放電可以放1個小時。

  2)充/放電倍率

  充/放電倍率表示以多大電流充/放電,一般以電池的標稱容量的倍數來計算,一般稱為“多少C”。2500mAh的鋰電池,如果放電倍率為1C是指放電電流為2500mA,充電電流為0.2C是指充電電流為500mA。

  3)標稱電壓

  鋰電池的標稱電壓又稱為額定電壓,普通手機電池的標稱電壓一般為3.7V,電池充滿時的電壓一般為4.2V左右,電池剛放完時的電壓一般為2.5V左右。

  4)標稱功率/標稱能量

  根據物理教材,P=U*I,W=U*I*t,功率的單位為W(瓦),能量的單位為Wh(瓦時)。容量為1500mAh的電池,標稱電壓為3.7V,標稱功率為5.55W,標稱能量為5.55Wh。

  5)內阻

  電池可以等效為一個電壓源,帶有一定的內阻的電壓源。對電池來說,內阻越小越好,內阻越小也越貴。

  電池的內阻的單位為Ω(歐姆)或mΩ(毫歐)。電池內阻主要受電池的材料和制造工藝的影響。

  6)循環壽命

  電池的循環壽命一般指充滿和放光一次的循環,電池到了循環壽命后,電池老化很厲害,電池的容量將下降很多,循環壽命也是衡量電池的重要指標。

  IEC標準規定電池的循環壽命為500次后保持為初始容量的60%,國標規定循環300次后容量應保持為初始容量的70%。

  7)剩余電量(SoC)

  電池的剩余容量指電池當前的電量與總的可用電量的百分比,0%~100%,反映還有多少電量的情況。(SoC : State of Charge)。

  (二)電池保護

  鋰電池為什么需要保護?

  鋰電池由于其化學活性,結構等原因需要有保護系統,如果沒有保護系統,可能對電池的使用壽命影響很大,嚴重的情況可能存在爆炸或燃燒的危險。沒有帶保護板的鋰電池是禁止使用的。

  鋰電池要避免深充深放,這樣會嚴重影響電池壽命,如果經常給電池補充電對電池的壽命有幫助。很多人要用到手機自動關機才開始給手機充電,這是嚴重不好的習慣,一個是電量低的時候RF發射功率大,輻射厲害,同時影響電池的使用壽命。

  經常使用無線充電的朋友,由于不撥打電話的時候,手機放在無線充電器上,無線充電器會及時的給手機補充電量,對電池的壽命很有幫助。

  因此電池最好的狀態是不要充太滿也不要放過量。

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