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锂电池组出现奇数电压的缘由是甚么?

锂电池组出现奇数电压的缘由是甚么?

来源:
2021/05/10 10:34
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【摘要】:

  电池组中出现奇数电压的原因

  电池是一种电化学装置,当不同性质的金属被置于电解液中时,它会产生电压。在电化学反应中发生的开路电压(OCV)随所用金属和电解液的不同而不同。

  通过充放电将电池置于闭路电压(CCV)状态。充电使电压升高,放电使电压降低(就像橡皮筋效应一样),负载和充电时的电压特性是由蓄电池的电流和内阻决定的。负载或充电时电阻低波动小;电阻高使电压波动过大。充放电时,全电压应稳定长达24小时,温度也有作用。低温降低电压,但增加热量。电池制造商也通过分配额定电压来对电池进行评级,除了少数例外,这些都遵循约定的惯例。这是最常用电池的额定电压。

  铅酸电池

  铅酸的标称电压为每电池2伏,但在测量开路电压时,充电电池和休眠电池的OCV应为每电池2.1伏。保持在2.1 V/电池以下的铅酸会导致硫酸的形成。浮充时铅酸值约为2.25V/电池,正常充电时铅酸值较高。

  镍基电池

  在消费者应用中,镍镉和镍金属氢化物电池的额定电压为1.20V/电池。工业、航空和军用电池仍沿用原来的1.25V。1.20V和1.25V电池没有区别,标签只是偏好。

  锂离子的标称电压为3.60V每个电池。一些电池制造商将其锂电池标为3.70V/电池或更高。这提供了一个市场优势,因为较高的电压增加了纸张上的瓦特数(电压乘以电流等于瓦特)。当三节和四节电池串联时,3.70V/电池的额定电压也出现在11.1V和14.8V,而不是我们更熟悉的10.80V和14.40V。对于大多数锂电池系统,设备制造商坚持要求电池额定电压为3.6V。

  高电压是如何变化的?

  标称电压是阳极、阴极材料和阻抗的函数。电压计算包括从4.20V满电池到3.0V电池截止0.5C负载的中点测量。锂钴合金的中间点约为3.60V。对内阻较低的锂锰材料进行了同样的扫描,平均电压约为3.70V。请注意,较高的电压通常是任意的,不影响便携式设备的操作或充电器的设置。但也有例外。

  一些LCO结构的锂电池有表面涂层和电解质添加剂,可以增加电池的标称电压,并允许更高的充电电压。为了获得最大容量,这些电池的充电截止电压必须相应设置。下图显示了一个典型的电压设置。

  电池图

  钴基锂电池的电压。充电端电压必须设置正确,才能实现容量增益。

  与传统的锂电池相比,高压锂电池的循环寿命更短,而且由于它们对消费者的使用很重要,它们的寿命可以与过时相协调,减少电池寿命。

 

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