二. 鋰電池安全性 鋰電池怕熱,怕火,怕短路,怕過充,怕過放電,怕破損。 高溫下電解液容易汽化,夏天在太陽下曬沒事,但是如果你曬熱了還在大電流用電就有可能順壞電池了,特別是那些軟包電池鼓包很容易。所以電動(dòng)汽車上的鋰電都有冷卻系統(tǒng),有的風(fēng)冷有的水冷。 短路,電池有內(nèi)阻,可以看作一個(gè)電阻串聯(lián)在電池里,阻值越小越好,越小就可以提供更大的電流。當(dāng)電流大時(shí),這個(gè)電阻的發(fā)熱量會(huì)指數(shù)上升。功率W=I(電流)*I*R,這些能量都化成了熱量。如果10安培電流通過一個(gè)50毫歐的電阻我們來計(jì)算下功率 10*10(A)*0.05(歐姆)=5W,如果這個(gè)電阻是100毫歐的話功率就是10瓦了,這點(diǎn)功率可能燒不開一壺水但把電池?zé)氖侄济簧鲜强梢缘摹?短路電流會(huì)更大所以瞬間產(chǎn)生大量的熱量,集聚一定溫度后會(huì)沖破安全閥,如果安全閥失效那就爆炸了。鋰電池里的鋰是活躍的金屬,很容易燃燒。小時(shí)候讀書時(shí)化學(xué)課肯定對(duì)鈉燃燒很有印象吧。
鋰電池穿刺起火 過充后電池會(huì)發(fā)熱,到一定程度也是沖破安全閥,電池失效。
鋰電池結(jié)構(gòu) 過放電,過放電是加速電池老化,相當(dāng)于內(nèi)傷,每次過放都會(huì)造成容量下降,電池壽命縮短,這個(gè)不會(huì)爆炸,但鋰電池不便宜啊你土豪可以隨意。 破損: 前面說了鋰是活躍的金屬,如果是金屬扎破了短路起火就會(huì)燃燒,爆炸。我印象深刻的是,一次在家兒子跑過來告訴我電池在著火,我跑去一看手機(jī)備用的電池上有個(gè)小洞在冒火,嚇的我趕緊跑過去打了盆水,把電池扔進(jìn)去,電池在水里依舊可以看到火星。估計(jì)電池是給那小子用什么東西扎了。 鋰電池保護(hù)板:為了防止過充過放過熱所以就設(shè)計(jì)了鋰電池保護(hù)板。沒有鋰電池保護(hù)板等于是在荊棘叢中裸奔,受傷是難免的也可能要命。保護(hù)板是檢測電壓和電流的,里面有一個(gè)或多個(gè)MOS管,這些MOS管可以看作一個(gè)開關(guān)。當(dāng)充電電壓高了這個(gè)開關(guān)就關(guān)了,當(dāng)電池放電到電池放電最低電壓這個(gè)開關(guān)也關(guān)了。當(dāng)短路時(shí)這個(gè)開關(guān)也以迅雷不及掩耳盜鈴之勢(shì)關(guān)斷。溫度是由一個(gè)溫敏電阻給保護(hù)板的,溫度高了開關(guān)關(guān)斷。不少為了省成本或電流比較小,電池不容發(fā)熱,就會(huì)不用這顆溫敏電阻。
上面三串均衡電路板,下面三串三元鋰電池保護(hù)板 保護(hù)板是要和電池的型號(hào)配的,鐵鋰就要用鐵鋰的,三元的用三元的,鈦酸鋰的用鈦酸鋰的相應(yīng)串?dāng)?shù)的保護(hù)板。智能的保護(hù)板也要根據(jù)電池類型設(shè)定后才可以用。 總的來說只要設(shè)計(jì)合理保護(hù)板可靠鋰電池還是安全的。特斯拉這種是劇烈撞擊電池倉變形造成保護(hù)電路已經(jīng)沒有作用后造成的起火爆炸。
三. 鋰電池的參數(shù): 1. 標(biāo)稱電壓,最低放電電壓,最高電壓 這些電壓都有一個(gè)0.05伏的允許誤差。 前面講電池種類時(shí)提到過。 2. 容量 電池存儲(chǔ)多少電量,譬如一個(gè)三元的3000毫安時(shí)(maH)的電池,就是說這個(gè)電池可以以3安培的電流放電一小時(shí)。由于不同類型電池的電壓不一樣所以就引入了瓦時(shí)這個(gè)概念(WH) 譬如都是10AH的三元和鐵鋰電池他們存儲(chǔ)的瓦時(shí),我們計(jì)算下:三元的 3.7V(標(biāo)稱電壓)*10AH=37WH 鐵鋰的 3.2V*10AH=32WH。1000WH就是我們常說的一度電。 3. 內(nèi)阻 前面我們已經(jīng)在安全性里提到過了,電池內(nèi)阻決定了電池的大電流放電能力,越小越好。內(nèi)阻等于是串聯(lián)在電池里的一個(gè)電阻,內(nèi)阻大了除了前面提到大電流引起的溫度上升還有內(nèi)阻產(chǎn)生的壓降。產(chǎn)生的壓降=電流*阻值 以前面50毫歐內(nèi)阻 10A電流的例子計(jì)算 壓降=10*0.05= 0.5V 不要覺得數(shù)字小 0.5V在鋰電池上很大了。 4. 放電曲線,放電曲線希望在中間段越平緩越好,同一個(gè)電池在不同電流下放電曲線也不一樣,大電流放電電池釋放的電能會(huì)少。
放電曲線 5. 放電倍率 前面講XC 的時(shí)候講到了,其實(shí)這也和內(nèi)阻有關(guān),內(nèi)阻小了放電倍率就高。
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