无线充电设计必知:通透了解锂离子电池技术

2021-12-24      551 次浏览

无线充电存在的意义是为了给电池充电,假如对电池不懂,就不要谈充电,更不要谈无线充电,想了解无线充电,先了解电池,这里说的电池重要是指锂离子电池。这里只介绍电池的基础知识,适合无线充电行业的所有从业人员。


太多的人对电池等的认识是有误区的:


误区一:电池是否要激活,新电池是否要反复充放3次,每次充12小时。


误区二:电池尽量少充电,少使用寿命才长。


误区三:电池充电充太久了会爆炸,充满了就要拔掉电源。


误区四:充电越快,电池越好。


误区五:充电器充电电流越大,充电越快。


误区六:无线充电没有有线充电快。


我们先不讨论这些误区的原因在哪里,下面我们一起分析一下锂离子电池的特性后自然都清楚了具体原因。


全文分三大块介绍:电池基础、电池保护、电池充电。


(一)锂离子电池基础


锂离子电池的组成


我们平时见的手机电池都是锂离子电池,行业较电池pACK,锂离子电池pACK重要由两大块构成:电芯和保护板。电芯重要由五块构成:正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳。保护板重要由保护芯片、MOS管、电阻电容和pCB板构成。


锂离子电池的分类


锂离子电池按照形状分为圆柱型电池和方形电池。圆柱型如一些移动电源和电动工具用的18650电池,方形电池如手机电池。


按电解液分为锂离子电池和聚合物电池。锂离子电池电解液是液态的,外壳是一般是硬的,一般为铝壳或钢壳,如三星的传统机器都是锂离子电池。聚合物电池电解液为固态,如苹果手机的电池。


锂离子电池的常用术语


1>电池容量


电池的容量又叫电池的电量,单位为Ah(安时)或mAh(毫安时)。容量为1Ah的电池理想情况,在充满电的情况下用1A的电流持续放电可以放1个小时。


2>充/放电倍率


充/放电倍率表示以多大电流充/放电,一般以电池的标称容量的倍数来计算,一般称为“多少C”。2500mAh的锂离子电池,假如放电倍率为1C是指放电电流为2500mA,充电电流为0.2C是指充电电流为500mA。


3>标称电压


锂离子电池的标称电压又称为额定电压,普通手机电池的标称电压一般为3.7V,电池充满时的电压一般为4.2V左右,电池刚放完时的电压一般为2.5V左右。


4>标称功率/标称能量


根据物理教材,p=U*I,W=U*I*t,功率的单位为W(瓦),能量的单位为Wh(瓦时)。容量为1500mAh的电池,标称电压为3.7V,标称功率为5.55W,标称能量为5.55Wh。


5>内阻


电池可以等效为一个电压源,带有一定的内阻的电压源。对电池来说,内阻越小越好,内阻越小也越贵。


电池的内阻的单位为Ω(欧姆)或mΩ(毫欧)。电池内阻重要受电池的材料和制造工艺的影响。


6>循环寿命


电池的循环寿命一般指充满和放光一次的循环,电池到了循环寿命后,电池老化很厉害,电池的容量将下降很多,循环寿命也是衡量电池的重要指标。


IEC标准规定电池的循环寿命为500次后保持为初始容量的60%,国标规定循环300次后容量应保持为初始容量的70%。


7>剩余电量(SoC)


电池的剩余容量指电池当前的电量与总的可用电量的百分比,0%~100%,反映还有多少电量的情况。


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