电脑电池及数码电池的原理.pps
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1、电脑电池及数码电池的原理,1)笔记本电脑电池,2)数码相机,手机电池,我们公司所生产电池,都属于可循环充电式的锂离子电池。,可循环充电的锂离子电池的结构,保护控制板:就是我们所说的带有元件的PCM板,电芯组:电芯经串联及并联连接起来,每个单体电芯有正极,负极,两个电极极电位高,负极电位低,18650,聚合物电芯,电芯的串联及并联,电芯负极与正极相连,再正极与负极相联,依次这样相联下去,形成电芯的串联, 电芯的串联,提高了电池组的电压,由于电芯工作在大电流状态,电芯串联时, 连接电芯电极之间的导体必须是低电阻率的导体,比如说金属镍片,铜,金,银, 在我们的实际生产线中通常是叫打镍片,即用镍片通过
2、大电流高温焊接,镍片的 面积要求尽可能的大,短,以减少电阻值。,电芯正极与正极相连,负极与负极相联,这样的联接方式,形成电芯的并联,电芯 的并联,提高了电芯的容量,同样,镍片也要求尽可能的大,短,以减少电阻值。,电芯通过即串联又并联的方式,形成电压较高,大容量的电池组,以提高电池组 的能量,增强电池组的负载能力,供电能力。 串并联的各个电芯要求在电压,内阻,容量等物理参数方面有一定的一 致性。 电芯串联后电池 组总电压计算方法是:V总 =n *VCELL (n表示串联电芯的节数 VCELL 表示单个电芯的电压) 电芯并联后电池组总容量的计算方法是:C总 =n *CCELL (n表示并联电芯的节
3、数 CCELL 表示单个电芯的容量),可循环充电锂离子电池组的保护板PCM,1)为什么要加保护板? 锂离子电芯的特性: A:鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰(磷酸铁锂,钴酸锂),負極是碳元素為主; B:低内阻;10毫欧75毫欧; C:工作在大电流的范围,易产生高温,内部化学物质在高温条件下会产生爆炸;单颗电芯经过的电流最好不要超过2安培。 D:电芯的工作电压有一定的范围:如2.4V4.25V,如果电芯低于2.8V,我们称电芯处于欠压状态或者说是过放电状态 ,如果电芯电压高于4.25V,我们就认为电芯处于过电压状态,或者说电芯处于过充电状态;电芯在欠压与过压的状态情况下,都会产生过量的气体,导至电
4、芯爆炸或者发胀;破坏电芯外壳,化学物质外漏,造成电芯损坏。 E:电芯的工作温度也有一定的范围:-10 60 ,如果电芯处于低温状态时(-10 12)电芯内的化学物质的活性就会下降,能量转化效率就变低,宏观的表现为电芯容量变低,内阻变大,如果电芯处于高温状态时(大于 55以上),虽然电芯内化学物质活性增强,但过高的温度会导致燃烧,爆炸的可能; 拘于锂离电子芯上述特性,我们必需保证锂离子电芯工作在一定的电流范围内,一定的电压范围内,一定的温度范围内,为了实现这个目标,在锂离子电池组中必需加保护电路板,这就是我们所说的PCM。PCM 的意思是:保护和控制组件,,可循环充电锂离子电池组的保护板PCM,
5、2)PCM保护板的种类 A:简单的电压,电流,温度,保护型电路板, 如一些数码相机电池,多数手机电池,医疗器械电池,MP3/MP4/MP5电池内的保护板,这类保护板电路形式简单,小巧,加工方便, B:智能电池型保护板 ,能自动检测电池的工作的电流,电压,温度,容量等状态,并具备某种智能管理及通讯方式。智能电池保护板,结构复杂,研发,测试,制作加工难度都比较大;尤其带保密通讯功能的保护板,要仿制的难度更大。,A:简单的电压,电流,温度,保护型电路板所组成的电池,一些数码相机电池,多数手机电池,医疗器械电池,MP3/MP4/MP5电池,一般情况下都是由一块简单的电压,电流,保护板加一个到两个锂离子
6、电芯组成, 我们可以看到电池包上有黄色的铜片,是电池的电极,分为正极,负极; 正/负极是电池给外部设备供电的电流通路,也是电池与设备(负载,充电器)的接触点, 实际电池上面还有多个极片,那些极片有的是电池的检测引脚,有的是通讯引脚, 电池的输出电压就是指电池正负极的电压值,用万用表的电压档进行数据测量,电压的范围是:2.8V4.2V .;5.6V8.4V, V是物理量“电压”的一个单位符号,它是英文Voltage的前一个字符,读为“伏特”,简称“伏”;更细小的单位有微伏uV ;毫伏mV ;更大的单位有千伏 KV , 兆伏MV; 单位的 换算方法是:它们的进率都是103 (或者说进率都是1000
7、) 1 mV=1000 uV 1 V=1000 mV; 1 KV =1000V=106 mV ; 1 MV= 1000KV =106 V=109 mV,电压是描述电池物理特性的一个物理量,电池是一种能源,它能给外部设备提供能量,可以使外部设备发光,发热,给电动机提供输出机械能的能量。 形象的比喻一下,电池可以与一桶水来相对比,;电池电压可以类比于一桶水的高度,我们知道水位越高,水压越大,水压越大,对容器的外壁作用力就越强,水库的水位越高,对水坝的作用力也就越大,那么建立大型水库,我们一定要建好的水坝,例如说:长江三峡,是一个世纪性工程,自来水的水塔,要建在高处;。,三峡大坝,电池容量也是描述电
8、池物理特性的一个物理量,电池容量反映了电池供电能力,它的单位是Ah, mAh, Wh ,mWh 单位换算的标准是:1 Ah= 1000mAh; 1Wh =1000mWh; mAh与 mWh 的转化规测是: 电池的容量(mWh)=电池额定电压 x 电池的容量( mAh) 电池的电容量,形象地比喻一下,可以比喻为水的多少,水越多,所储存的能量越大。,电池容量的度量方法,电池容量的度量方法: 以恒定的电流(mA )给电池放电,电池所能放电的时间(小时h), 电池容量 = 电流值(mA ) x (小时h) 电池的容量:与电芯体内的化学物质的多少有关,与电芯的体积有关 与电池的体内的化学成分有关, 与化
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