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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    電池包出現奇數電壓的原因是什么?

    2021-02-05 ryder

    電池包出現的奇電壓的原因


    電池是一種電化學裝置,當不同性能的金屬被放入電解液中時,它會出現電壓。在電化學反應中出現的開路電壓(OCV)隨所用金屬和電解質的不同而不同。


    應用充電或放電將電池置于閉路電壓(CCV)條件。充電提高電壓,放電降低電壓(就像橡皮筋效應相同),負載和充電下的電壓特性由電流和電池內部電阻決定。低電阻在負載或充電時出現低波動;高電阻使電壓波動過大。充放電時,全電壓穩定要長達24小時,溫度也起用途。低溫使電壓降低,但熱量新增。電池制造商也通過指定額定電壓來對電池進行評級,除了少數例外,這些電壓都遵循約定的慣例。這是最常用電池的額定電壓。


    鉛酸蓄電池


    鉛酸的標稱電壓為2伏/個電池,但測量開路電壓時,充電和休眠電池的OCV應為2.1v/個電池。將鉛酸保持在2.1v/電池以下會導致硫酸的累積。浮充電時鉛酸約為2.25v/電池,正常充電時鉛酸值更高。


    鎳基電池


    在消費者應用中,鎳鎘電池和鎳氫電池的額定電壓為1.20V/cell。工業、航空航天和軍事電池堅持使用原來的1.25V。1.20v和1.25v電池沒有差別;標簽只是首選項。


    鋰電池


    鋰離子的標稱電壓為3.60V/電池。一些電池制造商將他們的鋰電池標記為3.70V/電池或更高。這供應了一個營銷優點,因為更高的電壓新增了紙上的瓦特小時數(電壓乘以電流等于瓦特)。3.70v/電池額定值也出現11.1v和14.8v,當三個和四個串聯電池連接,而不是更熟悉的10.80v和14.40v。關于大多數鋰電池系統,設備制造商堅持要求電池額定電壓為3.6v。


    高電壓是怎么變化的?


    標稱電壓是陽極、陰極材料和阻抗的函數。電壓計算包括測量中點從4.20v電池充滿到3.0v電池截止0.5c負載。鋰鈷合金的中間點約為3.60V。對低內阻的鋰錳材料進行相同的掃描,平均電壓約為3.70V。注意,較高的電壓通常是任意的,不會影響便攜式設備的操作或充電器的設置。但也有例外。


    一些具有LCO結構的鋰電池具有表面涂層和電解質添加劑,可以提高電池的標稱電壓和允許更高的充電電壓。為了獲得最大容量,必須相應地設置這些電池的充電截止電壓。下圖顯示了典型的電壓設置。


    電池圖


    鈷基鋰電池的電壓。充電端電壓的設置必須正確,才能達到容量增益。


    充電電壓高的鋰電池比傳統的鋰電池的循環壽命更短,而且因為它們重要用于消費品,所以它們的壽命可以與報廢相協調,從而降低了電池的壽命。

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