锂电池内阻多大就报废的内阻和C数的区别 电池,充

定义/电池内阻
电池内阻欧姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、装配等有关。电流通过电极时,电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。极化电阻是指电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,这是因为活性物质的组成,电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律,极化内阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系。常随电流密度的对数增大而线性增加。国产蓄电池内阻测试仪不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池,由于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。电池的内阻很小,我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱。电池的内阻很小,我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。在一般的测量场合,我们要求电池的内阻测量精度误差必须控制在正负5%以内。这么小的阻值和这么精确的要求必须用专用仪器来进行测量。
测量/电池内阻
蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当,都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻,对其工作状态进行评估。目前测量蓄电池内阻的常见方法有:密度法密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻,常用于开口式铅酸电池的内阻测量,不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。开路电压法开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻,精度很差,甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池,再浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。直流放电法直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流放电,测量电池上的瞬间电压降,通过欧姆定律计算出电池内阻。虽然这种方法在实践中也得到了广泛的应用,但是它也存在一些缺点。如用该方法对蓄电池内阻进行检测必须是在静态或是脱机状态下进行,无法实现在线测量。而且大电流放电会对蓄电池造成较大的损害,从而影响蓄电池的容量及寿命。交流注入法交流法通过对蓄电池注入一个恒定的交流电流信号IS,测量出蓄电池两端的电压响应信号Vo,以及两者的相位差θ由阻抗公式来确定蓄电池的内阻R。该方法不需对蓄电池进行放电,可以实现安全在线检测电池内阻,故不会对蓄电池的性能造成影响。但该方法需要测量交流电流信号Is,电压响应信号Vo,以及电压和电流之间的相位差θ由此可见这种方法不但干扰因素多,而且增加了系统的复杂性,同时也影响了测量精度。为了解决上述各方法的缺陷,本文采用了四端子测量方式,将蓄电池两端上的电压响应信号通过交流差分电路与产生恒定交流源的正弦信号经过模拟乘法器相乘,再将模拟乘法器的输出电压信号通过滤波电路,使交流信号转变为直流信号,直流信号经直流放大器放大后进行模数转换,将转换后的值送入单片机进行简单处理。电池内阻电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值。交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值。锂离子电池内阻对锂离子电池而言,电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻。 欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻是指电化学反应时由极化引起的电阻,包括电化学极极化和浓差极化引起的电阻。锂离子电池的实际内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。电池内阻大,会产生大量焦耳热引起电池温度升高,导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短,对电池性能、寿命等造成严重影响。电池内阻大小的精确计算相当复杂,而且在电池使用过程中会不断变化。根据经验表明,锂离子电池的体积越大,内阻越小;反之亦然。改善电池内阻用功能涂层对电池导电基材进行表面处理是一项突破性的技术创新,复碳铝箔/铜箔就是将分散好的纳米导电石墨和碳包复粒,均匀、细腻地涂复在铝箔/铜箔上。它能提供极佳的静态导电性能,收集活性物质的微电流,从而可以大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻,并能提高两者之间的附着能力,可减少粘结剂的使用量,进而使电池的整体性能产生显着的提升。导电涂层(涂碳铝箔)对锂电池的性能带来以下提升1. 降低电池内阻,抑制充放电循环过程中的动态内阻增幅;2. 显着提高电池组的一致性,降低电池组成本;3. 提高活性材料和集流体的粘接附着力,降低极片制造成本;4. 减小极化,提高倍率性能,减低热效应;5. 防止电解液对集流体的腐蚀;6. 综合因子进而延长电池使用寿命。7. 涂层厚度:常规单面厚1~3μm。涂碳铝箔/铜箔的性能优势1.显着提高电池组使用一致性,大幅降低电池组成本。如:· 明显降低电芯动态内阻增幅 ;· 提高电池组的压差一致性 ;· 延长电池组寿命 ;· 大幅降低电池组成本。电池内阻2.提高活性材料和集流体的粘接附着力,降低极片制造成本。如:· 改善使用水性体系的正极材料和集电极的附着力;· 改善纳米级或亚微米级的正极材料和集电极的附着力;· 改善钛酸锂或其他高容量负极材料和集电极的附着力;· 提高极片制成合格率,降低极片制造成本。电池内阻使用涂碳铝箔后极片粘附力由原来10gf提高到60gf(用3M胶带或百格刀法),粘附力显着提高。涂碳铝箔与光箔的电池极片粘附力测试图3.减小极化,提高倍率和克容量,提升电池性能。如:· 部分降低活性材料中粘接剂的比例,提高克容量;· 改善活性物质和集流体之间的电接触;· 减少极化,提高功率性能。不同铝箔的电池倍率性能图其中C-AL为涂碳铝箔,E-AL为蚀刻铝箔,U-AL为光铝箔 不同铝箔的电池倍率性能图4.保护集流体,延长电池使用寿命。如:· 防止集流极腐蚀、氧化;· 提高集流极表面张力,增强集流极的易涂复性能;· 可替代成本较高的蚀刻箔或用更薄的箔材替代原有的标准箔材。不同铝箔的电池循环曲线图不同铝箔的电池循环曲线图(200周)其中(1)为光铝箔,(2)为蚀刻铝箔,(3)为涂碳铝箔
进行测量/电池内阻
根据所测不同型号的电池选择合适的测试架,根据客户的要求,我们提供不同的测试架宏大电子设备只介绍一种通用的测试架使用方法。1、首先将仪器和测试架放置于水平的工作台上。2、将测试架接线端子插入仪器面板的插座上,并锁紧螺丝。3、将仪器电源线插入200V/50Hz的电源插座上。4、先拧松滑动板底部的固定螺丝,然后根据被测电池的长度调节滑动板的位置,使四个测试针的距离小于电池的长度约为4mm,锁紧滑动板固定螺丝。5、把电池的正极和负极分别放入正极测试针与负极测试针上顶住,使电池的中心与测试针的中心保持一致,且电池与测试针正负极完全相接触。6、打开仪器的电源开关,显示屏读数会跳动数次,这属于正常现象,约100mS后其读数会自动稳定下来。7、根据所测电池内阻的大小按切换键,选择适当的量程(如量程太大或太小其读数都会不准确)。记下其准确的读数。8、测试完毕,按电池装入相反的方向将电池取下来。如果你不适应上述的操作方法,也可用手推动滑动板使电池与测试针完全相接触。9、确保测试针与电池两端而接触良好。10、确保同侧的两测试针没有相接触。11、确保测试针与测试架连线接触良好。12、确保测试架接线端子与面板插座接触良好。13、确保所测电池的内阻和电压在额定范围之内。如果所测值超过额定范围,显示屏保持初始读数不动。
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不同温度下磷酸铁锂电池内阻特性实验研究
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磷酸铁锂和三元锂电池哪个好?各项试验数据对比
时间: 1:04:35来源:天津力神浏览次数:
摘要:利用相同的电池结构,分别选用三元材料与磷酸铁锂材料制作电池,进行不同条件下放电、充电及循环测试,三元材料在充电倍率、放电倍率、不同温度放电性能上具有优势,而磷酸铁锂材料在循环性能上更优,1 C 循环5 000 次后仍能保持80%以上的初始容量。
关键词:;三元材料;磷酸铁锂
  锂离子电池经过30年的发展,比能量、比功率等性能有较大的提高,已成功应用于汽车上。受电池比能量限制,纯电动汽车续航里程有限,是制约发展的瓶颈,国外汽车厂近期规划以开发混合动力汽车为主。目前应用于锂离子电池的正极材料主要有锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、三元材料等材料,目前使用的功率型电池正极主要选用磷酸铁锂和三元两种材料。本文采用相同的电池壳盖、负极材料及内部结构设计,分别制作磷酸铁锂和三元两种正极材料的电池,比较两种电池的比能量、比功率、循环、高低温特性等性能,对比分析两种电池性能差异。
1.1 实验材料选择
  正极材料磷酸铁锂和镍钴锰配比为1∶1∶1 的三元材料,负极选用MCMB,电解液选用EC、PC、EMC 和DEC 组成的混合溶剂,电解质为LiPF6 作为锂盐,隔膜选用单层PP25 &m。
1.2 多孔膜电极与复合薄膜电极的制备
  采用方形铝壳LP2770102 电池的壳、盖及内部相同的多极耳卷绕结构,按照电池制作工艺分别制作正极材料为磷酸铁锂和三元材料的两种电池。得到平均容量、内阻、质量分别为7.2 Ah、1.06 m&O、361 g;三元材料平均电池8.6 Ah、1.12 m&O、360 g。
1.3 分析与测试
  测试条件为:三元材料电池充放电电压控制范围为2.5~4.2 V,1 C =7.5 A,磷酸铁锂材料电池充放电电压控制范围为2.0~3.65 V,1 C =6.5 Ah,无特殊说明测试温度为(25&2)℃。
2 结果与讨论
2.1 放电性能测试
  从图1 与表1 可得出,相同体积电池,正极使用三元材料比使用磷酸铁锂材料放电容量高19.4%,比能量高37.5%,放电比功率高39.7%。由于三元材料质量比容量、压实密度均高于磷酸铁锂材料,所以使用三元材料电池放电有较大优势。
(a)三元材料电池放电曲线
(b)磷酸铁锂电池放电曲线
图1 &倍率放电曲线
表1 电池放电数据
2.2 充电性能比较
  从图2 和表2 可见,三元材料电池与磷酸铁锂材料电池在不大于10 C 充电时,恒流充电容量/ 总容量比例无明显差距,10 C 以上倍率充电时,磷酸铁锂电池恒流充电容量/ 总容量比例较小,充电倍率越大,恒流充电容量/ 总容量比例与三元材料电池差距越明显,这主要与磷酸铁锂在30%~80%SOC 是电压变化较小有关,如负极使用软碳或硬碳,磷酸铁锂电池大倍率充电性能够达到三元电池的水平。
(a)三元材料电池充电曲线
(b)磷酸铁锂电池充电曲线
图2 倍率充电曲线
表2 电池的充电数据
2.3 循环性能比较
  图3 中三元材料电池循环3 900 次剩余容量66%,磷酸铁锂电池循环5 000 次剩余容量84%,循环寿命比三元材料电池,磷酸铁锂电池优势明显。按照剩余容量/ 初始容量=80%作为测试结束点,目前三元材料电池实验室1 C 循环寿命在2 500 次左右,磷酸铁锂电池实验室1 C 循环寿命在3 500 次以上,部分达到5 000 次以上。
图三 电池循环曲线
2.4 不同温度放电测试
  不同温度电池的放电比较如图4 所示。在55 ℃条件下放电,三元材料电池与磷酸铁锂在常温下比较,放电容量都没有差别,-20 ℃条件下放电,三元材料电池放电容量/ 常温容量比例比磷酸铁锂电池高15%,如表3 所示。
(a)三元材料电池不同温度放电曲线
(b)磷酸铁锂电池不同温度放电曲线
图4 电池的放电曲线
表3 电池的放电数据
  本文通过制作相同结构的电池,得出三元材料与磷酸铁锂材料在HEV 电池应用优缺点,三元材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显,在安全方面磷酸铁锂电池也优于三元材料。在选用电池时可根据不同用途选择,如大巴车空间较大,对电池比能量和比功率要求相对较低,可选择磷酸铁锂材料电池,发挥其循环性能好的特性,轿车空间有限,电池用量小,则选用高比能量与高比功率三元材料电池更为合适。浙江电动滑板车锂电池哪个不错深圳锂动力科技 - 济南电台
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浙江电动滑板车锂电池哪个不错深圳锂动力科技当充电温度变化时,热敏电阻的阻值发生变化,与充电器构成回路来调整充电电流大小,保护电池,避免过热。现在你知道为什么电池上和座充的电池槽位有一排五金接触片了吧。锂离子电池的知识:我们只说容量一方面。衡量一个锂离子电池的容量有两个检测方法:1C充、0.2C放;0.2C充、0.2C放,不管用什么充电制式,都应该达标。因为锂离子电池已经不同于以前的镍镉电池了,1C的高倍率充电已经可以平常接受,而且也是必须应该接受的了。而如果一个600mAh的电池以1C充电,1小时左右应该充饱了,如果手機直充是这样设计的(很多都是0.5C-0.8C),12-14小时是无稽之谈。   以GB/T国家标准所规定的,当恒流充电至4.2V,转恒压,当电流下降到0.01C时即认为充电终止。例如充电器充电电流是0.5C,充600mAh的电池,2小时左右充电电流会降到6mAh,此时认为已经充饱。为什么会降到0.01C呢?因为已经饱了,这是电芯的反映。   其实对镍氢电,国家标准也已经规定了高倍率充放电的指标,现在我不多谈。在Rakhmatov针对锂离子蓄电池提出的电池解析模型基础上,提出了一种简单并可 预测电池寿命的电池模型,并分析了模型的适用性,该模型具有常数负载和变化负载两种情形。仿真结果表明,利用该模型预测的电池寿命达到了非常高的 度。于差分方程(描述发生在电化学电池中的复杂现象)的 电池模型被提出来已经近十年了,但是求解这些差分方程的计算量非常大,甚至可能需要几天时间。最近几年,一些高级电池模型已经被提出来,这些模型能减少模拟时间,并能在可接受的精度范围内预测相关变量。其中DalerRakhmatov等人提出的基于扩散理论的解析模型,可以对任意给定负载 预测锂离子蓄电池寿命。Rakhmatov模型在预测 度、效率和通用性等方面相当成功,但是,在应用Rakhmatov模型预测电池寿命时,其计算量仍然比较大。本文以Rakhmatov模型为基础,通过在误差许可范围内的近似,得到了一种简单而 的电池寿命预测模型,模型有常数(电流)负载和变化(电流)负载两种情形,并详细分析了这种模型的适用范围。本文中的"负载"主要是指电流负载。文中的电池寿命是指一个满容量电池从开始放电到电池输出电压下降到终止电压(cutoffvoltage,Vcutoff)的时间。电动滑板车锂电池根据国内外文献和已有的电动汽车运行数据,电池组的离散现象主要表现为电池的内阻、电压、容量和温度的不一致。由于电池内阻,尤其是极化内阻的不一致,个别电池在充放电过程中电压变化将比较剧烈,导致整个电池组的电压变化剧烈,影响电池组的调峰能力;由于单体电池容量存在差异,部分电池在使用过程中会比其他电池先达到充满或放空的状态,导致这部分电池容易处于过充电或过放电的状态,不但会缩短电池的使用寿命,还可能导致电池燃烧、爆炸等不安全因素;由于电池工作中有放热和吸热的过程,电池的温度也会不断变化,当温度变化不一致时,部分电池将可能超过适用温度范围,带来性能下降和安全隐患。上述4种不一致现象不是独立的,而是相互影响,耦合在一起的。电池组的离散现象是指同一规格型号的单体蓄电池组成电池组后,其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其随时间变化率、寿命、温度影响、自放电率及其随时间变化率等参数存在一定的差别。

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