鉅大LARGE | 點擊量:2940次 | 2019年06月27日
鋰電池、干電池、鉛酸電池……不同種類電池之間到底有何區別?
什么是電源管理?
電源管理是指如何將電源有效分配給系統的不同組件。一個好的電源管理系統有三大特點:1.系統功耗低;2.系統熱穩定性好;3.系統電源噪聲小,EMC性能優越。
電源種類有蓄電池、開關電源、線性電源。其中,蓄電池包括干電池、鉛酸電池、鋰電池;開關電源包括DC/DC、AC/DC;線性電源包括集成線性穩壓器、桌面式線性電源。
蓄電池之干電池
干電池屬于化學電源中的原電池,或者稱為一次電池。因為這種化學電源裝置其電解質是一種不能流動的糊狀物,所以叫做干電池,這是相對于具有可流動電解質的電池說的。常見的有普通鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、鎂-錳干電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化汞電池、鋅-氧化銀電池、鋰-錳電池等。
由于干電池屬于一次性使用,成本相對較高;并且不管是普通的鋅錳電池還是堿性電池,其內阻都比較大(通常在0.5~10歐姆級別),因此當負載較大時,電壓下降很厲害,無法實現大電流連續工作。
蓄電池之鉛酸電池
鉛酸蓄電池是一種具有一百多年應用歷史的蓄電池。鉛酸電池的工作原理是:電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產生2V的電力,這是根據鉛蓄電池原理,經由充放電,則陰陽極及電解液即會發生化學變化,產生電流。
鉛酸蓄電池最大的特點是價格較低,支持20C以上的大電流放電(20C意味著10Ah的電池可以達到10*20=200A的放電電流),對過充電的耐受強,技術成熟,可靠性相對較高,沒有記憶效應,充放電控制容易。但壽命較低(充放電循環通常不超過500次),質量大,維護較困難,是一種優點和缺點都很突出的電池。
鉛酸蓄電池突出的優點是大電流放電能力、沒有記憶效應,可靠性高;突出的缺點是質量大,維護困難。為了解決由于電解液需要補充、維護困難的問題,人們開發了免維護鉛酸蓄電池。
蓄電池之鎳氫/鎳鉻電池
鎳鉻電池是最早應用于手機、筆記本電腦等設備的電池種類,它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強、維護簡單等優勢。但其最致命的缺點是,在充放電過程中如果處理不當,會出現嚴重的“記憶效應”,使得電池容量和使用壽命大大縮短。
所謂“記憶效應”就是電池在充電前,電池的電量沒有被完全放盡,久而久之將會引起電池容量的降低,在電池充放電的過程中(放電較為明顯),會在電池極板上產生微小氣泡,日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。
市場上能買到的鎳氫電池有多種型號,有圓柱型和方型兩種,其原理和結構類似,但圓柱型較為普遍,具有AAA(七號)、AA(五號)、2/3AA、4/3AA、B、C、D型不同尺寸和不同容量的電池。這些電池的標稱電壓都是1.2V。
蓄電池之鋰離子/聚合物電池
鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優點,因而得到了普遍應用——現在的許多數碼設備都采用了鋰離子電池作電源,盡管其價格相對來說比較貴.鋰離子電池與鎳氫電池相比,重量較鎳氫輕30~40%,能量比卻高出60%。電池的能量密度很高,它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍,充放電次數可達500次以上,而且具有很低的自放電率。此外,鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應”,不含有毒物質。
鋰離子電池的安全性:相對于鉛酸蓄電池、鎳氫電池等具備抗過充、過放電能力的電池,鋰離子電池的充放電必須嚴格小心。鋰電池具有嚴格的放電底限電壓,通常為2.5V,如果低于此電壓繼續放電,將嚴重影響電池的容量,甚至對電池造成不可恢復的損壞;另一方面,電池單元的充電截止電壓必須限制在4.2V左右,如果過充,鋰離子電池將會過熱、漏氣甚至發生猛烈的爆炸。因此,通常在使用鋰離子電池組的時候必須配備專門的過充電、過放電保護電路。
平衡充電:先恒流后恒壓方式充電,保證100%充滿電,由于是電池組串聯,所以充電時不可能保證別串聯的電池每個都能發揮最好的能力。因而分別單獨充電。
蓄電池之優缺點比較:
關于電池壽命:
常有人問電池壽命多少年,其實多少年問法不嚴謹。比如3個人用同樣的電池電動車用,一個買菜用,一天10公里,一個上下班用,一天50公里,一個跑外賣用上午100公里再次充電下午100公里,那肯定會有差異。
電池比較準確的壽命是循環壽命,循環的意思是電池充滿到用完算一個循環,比如你只充電一半就用,用完就是半個循環,比如充滿只用一半就充電了也算半個循環。充電一次不代表循環一次,充電次數和壽命也沒有關系,所以沒有必要為了減少充電次數用完才充電,鉛酸電池循環壽命是300次,全新三元(參數|圖片)聚合物鋰電池循環壽命1000次,全新磷酸鐵鋰電池循環壽命2000次衰減80%,全新比亞迪磷酸鐵鋰電池循環壽命2500次衰減80%,也就是說磷酸鐵鋰壽命是鉛酸電池壽命的7倍以上,鋰電池不像鉛酸電池,鋰電池沒有記憶效應,淺充淺放才是最好。
下一篇:AGV鋰電池小車有哪幾種