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，這也能夠為鋰電池的發(fā)展奠定一個堅實的基礎。

　　鋰離子電池放電時，它的工作電壓總是隨著時間的延續(xù)而不斷發(fā)生變化，用鋰電池的工作電壓做縱坐標，放電時間，或容量，或荷電狀態(tài)（SOC），或放電深度（DOD）做橫坐標，繪制而成的曲線稱為放電曲線。要認識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）電池鋰電壓進入一個緩慢變化的階段，這段時間稱為電池的平臺區(qū)，放電倍率越小，平臺區(qū)持續(xù)的時間越長，平臺電壓越高，電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實際使用過程中，盡可能希望電池工作在平臺區(qū)；

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

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

　　鋰電池充放電特性

　　過度充電和過度放電，將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構出現(xiàn)塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結(jié)構里去，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)部其他化學反應生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰電池正負極之間設有保護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;反之,在過度放電狀態(tài)下,電解液因分解導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,電解液因分解而導致電池特性劣化,并造成充電次數(shù)的降低。過度放電保護IC原理:為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài),假設鋰電池接上負載,當鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點(假定為2.3V)時將激活過度放電保護,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)電流的待機模式,此時的電流僅0.1μA。

　　因此鋰電池的過充、過度放電、過電流及短路保護很重要,所以通常都會在電池包內(nèi)設計保護線路,用以保護鋰電池。