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设备的动力来源--选择标准和充电器的实现

作者:PushekMadaan,RajivBadiger时间:2013-01-06来源:电子产品世界收藏
的额定电压一样,每节均为1.2V。不受记忆效应影响,但除自放电外还存在以下问题:
  • 不耐高温:在温度较高的条件下,化学反应常常会加速电池内部的老化进程,而且高温条件下电池的放电速度也会加快。
  • 单元逆变:这与此前电池所述的问题一样。

  铅酸电池:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/140705.htm

  顾名思义,铅酸电池采用铅衍生材料作为电极,酸性溶液作为电解液。铅酸电池在硫酸(H2SO4)电解液中以二氧化铅和多孔铅分别作为电池的正负极。由于使用了重金属元素,因此这种电池毒性较大,如果处置不当,就会造成危险。

  铅酸电池是工业中最受欢迎也使用最广泛的电池,因为其成本低,性能稳定。铅酸电池种类繁多,能满足多种不同最终应用的需求。铅酸电池的最大市场就是需要大电流驱动的汽车产业。在此类应用中,铅酸电池用来发动引擎,在交流发电机生成的电荷不足以满足负载要求时提供电荷。根据相应的应用需求,汽车中的铅酸电池在设计上就是不能完全放电的。

  对于需要深度放电的应用而言,要求较厚的正负极板,这会提高电极板的电阻,进而降低峰值电流,但同时能经受频繁的放电。

  铅酸电池也可不带电解质供货,这样做的最突出的优势就是保存期限可以做到“无限”长。每节铅酸电池电压为2.1V,堆叠在一起可组成不同大小和容量的电池组。铅酸电池也存在如下缺点:

  • 放气:电池充电速度太快,超过其所能吸收的电能,过高的能量就会转变成热量,导致电解质沸腾蒸发,从而产生氢气和氧气。密封电池根据设计能让氢气和氧气结合生成水,从而延长电池使用寿命,但如果电池漏气,流失的电解质可能引发爆炸,导致电池永久损坏。因此,铅酸电池需要对含水量进行常规维护。
  • 硫化:深度放电导致电池电极上的硫酸铅结晶,这会阻碍电池充电,甚至也可能造成两个电极间短路,进而导致电池永久受损。有时我们可以在可控环境下对电池进行过度充电,让电解质沸腾放气,破坏硫化结晶,从而纠正硫化问题。
  • 腐蚀:外部金属接触腐蚀会随不同接触材料的使用而出现。由于过度充电或电解质的外泄,会排放出硫酸性烟气,电解质也可能与金属发生反应,出现腐蚀情况。

  电池:

  锂是最轻的金属,也是电化势最高的金属之一,现已成了电池制造中常用的金属材料。不过,用锂金属作为充电电池的电极存在爆炸的风险。在电池中,锂化合物电极是正极,石墨为负极。电池的能量密度最高,单节电池电压为3.7V到4.2V(相当于电池的3倍)。

  除了重量轻、能量密度高之外,锂离子电池还有如下优势:

  • 所需维护少:锂离子电池省去了很多麻烦事,无需像铅酸电池检查含水量,也不用像镍镉电池充电前完全放电(应对记忆效应)等常规维护工作。
  • 低自放电率:锂离子电池的自放电率每月约为5%到10%,比镍氢电池低3倍。

  锂离子电池也存在一些明显缺点:

  • 电池单元的寿命:锂离子电池使用一两年后充电频率增加,这是因为充电过程中会在电解质中形成沉淀,进而加大内部电阻,降低容量。
  • 充电过度和温度:如果锂离子电池充电过度,高温工作,就会损失容量。
  • 成本:锂离子电池应在特定的电压和温度范围内工作,因此需要一个监控电路,一旦电压和温度超过规定范围就关闭系统。这种额外的电路会增加完整锂离子电池充电器的成本。

  尽管锂离子电池存在上述缺点,但仍在越来越多的移动应用中得到推广使用,这是因为其能量密度高、重量轻的优点使然。

  下表对上述各种不同类型电池进行了归纳总结:  


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