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浅谈电池充电器原理

作者:时间:2014-01-26来源:网络

概述

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/226627.htm

的应用从来没有像现在这么广泛。正在变得更小、更轻,在单位体积内容纳更多能量。发展的主要动力来自便携设备(例如移动电话,膝上电脑,摄录像机和MP3播放器)的快速发展。这篇关于充电方式和现代电池技术的应用笔记将帮助您更好了解这些便携设备中使用的电池。

电池的定义

如果电池仅定义为能量储存系统,则其有可能包括飞轮和时钟发条等元件。在现代技术中电池的更精确定义为:能够产生电能的便携、独立化学系统。

一次电池,又叫不可充电电池或原电池,从电池单向化学反应中产生电能。原电池放电导致电池化学成分永久和不可逆的改变。但可充电电池,又叫二次电池,可在应用中放电,也可由充电器充电。所以,二次电池储存能量,而不是产生能量。

充电和放电电流(安培)通常用电池额定容量的倍数表示,叫做充电速率(C-rate)。例如,对于额定为1安时(Ah)的电池,C/10的放电电流等于1Ah/10 = 100mA。电池的额定容量(Ah或mAh)是电池在特定的条件下完全放电所能储存(产生)的电能。因此,电池的总能量等于容量乘以电池电压,单位为瓦时。电池性能的测试

电池的化学成分和设计共同限制了输出电流。若没有实际因素限制性能,电池瞬时可以输出无穷大电流。限制电池输出电流的主要因素是基本化学反应速率、电池设计,以及进行化学反应的区域。某些电池本身具有产生大电流的能力。如镍镉电池短路电流可大到足以融化金属和引起火灾。其它一些电池只能产生弱电流。电池中所有化学和机械总效应可用一个数学因数表示,即等效内阻。降低内阻可获得更大电流。

没有电池能永久储存能量。电池不可避免要进行化学反应并缓慢退化,导致储存电量减少。电池容量与重量(或体积)之比称为电池的能量密度。高能量密度意味着在给定体积和重量的电池中可存储更多能量。

下表给出了个人电脑和蜂窝电话中可充电电池的主要化学成分,以及其额定电压和能量密度(以瓦时每千克,或Wh/Kg表示)。

表1. 常用可充电电池化学成分的能量密度 CELL TYPENOMINAL

表1. 常用可充电电池化学成分的能量密度

CELL TYPENOMINAL
VOLTAGE (V)
STORAGE
DENSITY (Wh/kg)
Lead acid2.130
Nickel cadmium (NiCd)1.240 to 60
Nickel metal hydride (NiMH)1.260 to 80
Circular lithium ion (Li+)3.690 to 100
Prismatic lithium ion3.6100 to 110
Polymer lithium ion3.6130 to 150

表2. 常用可充电电池化学成分的特性
AttributeNickel CadmiumNickel Metal HydrideLithium Ion
Energy densityLowMediumHigh
Energy storageLowMediumMedium
Cycle lifeHighHighHigh
CostLowMediumHigh
SafetyHighHighMedium
EnvironmentLowMediumMedium


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关键词: 电池 充电器原理

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