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- 【导读】铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)...
铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上短少电子
1、铅酸蓄电池电动势的产生
铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上短少电子。
铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发作反响,变成铅离子(Pb2),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。
可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上短少电子,负极板上多余电子,如右图所示,两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。
锂电池原理
锂离子电池的正极资料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子构造的碳.常见的正极资料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层构造的碳中.放电时,锂离子则从片层构造的碳中析出,重新和正极的化合物分离.锂离子的挪动产生了电流.
化学反响原理固然很简单,但是在实践的工业消费中,需求思索的实践问题要多得多:正极的资料需求添加剂来坚持屡次充放的活性,负极的资料需求在分子构造级去设计以包容更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了坚持稳定,还需求具有良好导电性,减小电池内阻.
固然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中简直不会产生这种反响.但是,锂离子电池在屡次充放后容量依然会降落,其缘由是复杂而多样的.主要是正负极资料自身的变化,从分子层面来看,正负极上包容锂离子的空穴构造会逐步塌陷、梗塞;从化学角度来看,是正负极资料活性钝化,呈现副反响生成稳定的其他化合物.物理上还会呈现正极资料逐步剥落等状况,总之Z终降低了电池中能够自在在充放电过程中挪动的锂离子数目.
过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极形成永世的损坏,从分子层面看,能够直观的了解,过度放电将招致负极碳过度释出锂离子而使得其片层构造呈现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳构造里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来.这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的缘由.
不合适的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反响生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有维护性的温控隔阂或电解质添加剂.在电池升温到一定的状况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常.
而深充放能提升锂离子电池的实践容量吗?专家明白地通知我,这是没有意义的.他们以至说,所谓运用前三次全充放的“激活”也同样没有什么必要.但是为什么很多人深充放以后BatteryInformation里标示容量会发作改动呢?后面将会提到.
锂离子电池普通都带有管理芯片和充电控制芯片.其中管理芯片中有一系列的存放器,存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值.这些数值在运用中会逐步变化.我个人以为,运用阐明中的“运用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些存放器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实践状况.
充电控制芯片主要控制电池的充电过程.锂离子电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递加阶段(电池指示灯呈绿色闪烁.恒流快充阶段,电池电压逐渐升高到电池的规范电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则随着电池电量的上升逐渐削弱到0,而Z终完成充电.
电量统计芯片经过记载放电曲线(电压,电流,时间)能够抽样计算出电池的电量,这就是我们在BatteryInformation里读到的wh.值.而锂离子电池在屡次运用后,放电曲线是会改动的,假如芯片不断没有时机再次读出完好的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不精确的.所以我们需求深充放来校准电池的芯片.
锂离子电池正极主要成分为LiCoO2负极主要为C充电时
正极反响:LiCoO2Li1-xCoO2+xLi++xe-
负极反响:C+xLi++xe-CLix
电池总反响:LiCoO2+CLi1-xCoO2+CLix
放电时发作上述反响的逆反响。
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- 2005-02-18 09:23:04
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