分析鋰電池電芯主要的構(gòu)成
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-09 11:54
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鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成;正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B,包裝,灌注電解液,封裝后引出正極耳和負(fù)極耳制成電芯。
電芯的構(gòu)成
保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板,顧名思義就是保護(hù)電芯用的。電芯雖然是能量的儲(chǔ)存和釋放載體,但是它僅僅是個(gè)半成品不能單獨(dú)使用。因?yàn)殡娦竞苋菀走^(guò)放和過(guò)沖,過(guò)放和過(guò)沖會(huì)造成電芯損壞或無(wú)法激活,另外電芯過(guò)流容易引發(fā)安全事故,所以電芯必須加上保護(hù)板才能使用。鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電芯不過(guò)放、不過(guò)充、不過(guò)流。
1、過(guò)放保護(hù):你的手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)(一般3.4V)后,如果長(zhǎng)的時(shí)間沒(méi)有對(duì)手機(jī)電池充電,由于手機(jī)關(guān)機(jī)后系統(tǒng)還會(huì)有微耗電,電池電壓會(huì)下降,當(dāng)電壓到一個(gè)要求的最低值(一般2.7V),保護(hù)板會(huì)關(guān)閉電芯的放電路徑,防止過(guò)放。
2、過(guò)充保護(hù):當(dāng)你充電時(shí),電壓達(dá)到電池最高電壓(4.2V)時(shí),保護(hù)板就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電芯的充電路徑,防止過(guò)充。
3、過(guò)電流保護(hù):當(dāng)電池放電時(shí),保護(hù)板會(huì)有一個(gè)最大的限制電流(不同機(jī)型要求不一樣),當(dāng)放電電流超過(guò)這個(gè)閥門值保護(hù)板也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電芯的放電路徑,防止發(fā)生安全事故。
二十一世紀(jì)是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,是數(shù)據(jù)的時(shí)代,更是人工智能的時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代我們年輕人幾乎人手一部智能手機(jī),可能有的小伙伴還不止一部。不管你有幾部智能手機(jī),你肯定這樣抱怨過(guò):這破手機(jī)電池還沒(méi)用多久就不耐用了。還是以前好,一部手機(jī)能玩好幾天,再加上一個(gè)月五塊錢三十兆流量真是別提有多開(kāi)心了!確實(shí)我們現(xiàn)在的手機(jī)電池容量比之前大了好多,對(duì)流量的額控制還好很多,為什么現(xiàn)在的智能手機(jī)電池那么不耐用呢?下面給你簡(jiǎn)單說(shuō)道說(shuō)道。
首先我們要了解智能手機(jī)電池。現(xiàn)在的智能手機(jī)會(huì)用三種類型的電池:鎳鎘電池、鎳金屬氫電池以及鋰電池。鎳鎘電池是手機(jī)電池中最早使用的。其中電池的兩極分別是鎳和鉻。在工作中鎳和鉻發(fā)生可逆反應(yīng)(可逆反應(yīng)是一條雙向通道,正反都可以走),所以這種手機(jī)電池也可也充電。但是這種鎳鎘電池的缺點(diǎn)非常明顯。第一鎳鎘電池的容量很低。第二鎳鉻電池有記憶效應(yīng),也就是之前人們經(jīng)常說(shuō)的手機(jī)電池不要一到百分之十就充電,一定要用完再充電的原因。第三就是鎳鉻這兩種金屬對(duì)環(huán)境的影響極大,尤其是鉻金屬對(duì)土壤和水影響極大。所以這種電池已經(jīng)基本完全淘汰。
鎳金屬氫電池是手機(jī)上使用的第二種類型的電池。這種電池的容量比鎳鎘電池的容量多出百分之三十之五十之間,所以用上這種電池之后手機(jī)可玩的時(shí)間也變久了。因?yàn)椴缓t元素,所以這種電池對(duì)環(huán)境污染較小。但是這種電池存在自放電的現(xiàn)象,即即使你關(guān)機(jī),電池內(nèi)部也會(huì)發(fā)生反應(yīng),從而流失電量。所以這種電池也遭到了淘汰。手機(jī)上用的第三種類型的電池就是我們現(xiàn)在所經(jīng)常說(shuō)的鋰電池。鋰電池相比前兩種類型的電池優(yōu)點(diǎn)非常明顯。第一鋰電池沒(méi)有鎳鎘電池的記憶效應(yīng),所以不存在鎳鉻電池放電的過(guò)程,使用的時(shí)間也變長(zhǎng)了。第二與前兩者相比,鋰電池的工作電壓較高。第三鋰電池非常輕巧但是比能量高。第四鋰電池壽命長(zhǎng),較好的鋰電池充放電可達(dá)一千次以上。第五鋰電池較為安全。第六鋰電池適應(yīng)溫度的能力更強(qiáng)。
既然鋰電池有這么多好處:比之前的電池容量大,壽命還長(zhǎng),那么為什么現(xiàn)在的智能手機(jī)還這么不耐用呢?鋰電池也是化學(xué)電池的一種,雖然優(yōu)點(diǎn)很多,但是也存在電池老化的問(wèn)題。鋰電池老化之后會(huì)使電池的電阻增加,所以電池的能提供的電量也就會(huì)隨之下降,進(jìn)一步導(dǎo)致電池自身的容量變小。所以電池就變得不耐用了。對(duì)物理學(xué)掌握較好的小伙伴們可能會(huì)會(huì)心一笑,因?yàn)檫@遵循了熱力學(xué)第二定律。根據(jù)這個(gè)定律我們很容易就明白,雖然電池內(nèi)部的反應(yīng)是可逆的,但是它并不是完完全全轉(zhuǎn)化的,在反應(yīng)發(fā)生過(guò)程中肯定會(huì)有一部分物資會(huì)變得“懶惰”不再參與充電和放電的過(guò)程。這就是人們所說(shuō)的電池容量衰減。而且這種衰減會(huì)隨著你的使用次數(shù)增多而累加。這是你覺(jué)得電池越來(lái)越不耐用的重要原因之一。
















