什么是鋰電池?工作原理是什么?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-06 16:39
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近年來，鋰電池在我國發(fā)展越來越好，得到了廣大消費者的青睞。但是卻還是有不少的消費者不太明白什么是鋰電池，它的工作原理是什么?下面，小編就詳細的為大家解惑，一起來看看吧。
一、什么是鋰電池
什么是鋰電池?鋰電池主要是指在電極材料中使用了鋰元素作為主要活性物質(zhì)的一類電池。鋰電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優(yōu)點，因此這也是它在各個方面得到廣泛應用的重要原因。
二、鋰電池工作原理是什么
鋰電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。
同樣道理，當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程)，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回到正極。回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
難看出，在鋰電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極; 負極; 正極的運動狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運動健將，在搖椅的兩端來回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。
第二種均衡方法我沒有實驗過，就是飛渡電容法。簡單的說就是每一節(jié)電池并聯(lián)一個電容，通過開關這個電容既可以并聯(lián)到本身這節(jié)電池上，也可以并聯(lián)到相鄰的電池。
當某節(jié)電池電壓過高，首先將電容與電池并聯(lián)，電容電壓與電池一致，然后將電容切換到相鄰的電池，電容給電池放電。實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移。
由于電容并不消耗能量，所以可以實現(xiàn)能量的無損轉(zhuǎn)移。但這種方式太繁瑣了，現(xiàn)在的動力電池動不動幾十節(jié)串聯(lián)，要是采用這種方式，需要很多開關來控制。
飛渡電容法工作原理圖，
只是畫出相鄰兩節(jié)電池的均衡原理圖。
第一次做均衡，是做的一款動力電池組的充電，電池容量 80ah 的兩組并聯(lián)，要求均衡電流為 10a。原來了解的一點均衡的原理根本不夠用，這么大電流都相當于一個一個的小模塊了，最后還真的是采用 n 個小模塊串聯(lián)，每節(jié)電池并聯(lián)一個小模塊，如果單體電池電壓低于設定值，啟動相應的并聯(lián)模塊，對低電壓電池啟動充電，補充能量提升電壓，實現(xiàn)均衡。
下圖為當時采用的均衡電路的示意圖，DC-DC 輸入母線既可以是電池電壓，也可以是別的模塊提供的直流輸入，根據(jù)需要靈活配置。
03
主動均衡方法可以采用我前面提到的一個變壓器多路輸出的方法。
如果你想利用下面的電路示意圖，做一個多路輸出的反激電源，利用各個模塊的輸出電壓來對電池實現(xiàn)均衡，我估計你需要很深的功力才可以，因為單單交叉調(diào)整率這一項就很難。但是，利用這個電路，我們可以換一下思路，各路輸出不需要穩(wěn)壓，當然為了防止開路損壞輸出電容，我們可以做一個簡單的原邊反饋。然后在每路輸出到電池之間串聯(lián)一個電子開關，由于這種均衡是配合電池管理系統(tǒng)一起工作的，因此每路輸出只要串聯(lián)一個電子開關，由管理單元控制即可，哪路電壓地我們就可以打開這個電子開關，有電源輸出給該節(jié)電池充電，直到所有單體電池電壓達到我們的期望值。
采用這種均衡方法，曾經(jīng)做過 1000AH，7串電池及 300AH，80串電池的均衡，均衡完成后，所有單體電池電壓可以達到 5mV 以內(nèi)。
