如何理解锂电池过充现象

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如何理解锂电池过充现象

如何理解锂电池过充现象
锂电池虽然以耐用著称,但是在经过多次电池循环充放过程中,不可避免的其电量上限会有所损耗,这种损耗是日积月累形成的,而形成损耗的原因除了正常的充电以外,过充就是罪魁祸首。下面由电池之都为大家讲解如何理解锂电池过充现象:
过充其实很好理解,就是手机在显示电量已满的情况下还在继续为手机电池进行充电,这种时候我们就称手机正发生过充。在电池电量已满的情况下继续充电会导致正极材料结构变化,造成容量损失,而其分解放氧与电解液会发生剧烈的化学反应,最坏的结果自然就是发生爆炸。
一般常识也告诉我们,电池最佳的保存方法常温且干燥处,不管是镍氢电池还是锂电池其实都一样。当过充发生时,毫无疑问电流转化的热能会大量散发出来,从而导致锂电池正极电解质发生反应,消耗锂电池的最大电容量,当热量积攒到一定程度时,起火、爆炸这类事件都是有可能发生。
面对安全性如此低的事情,自然手机厂商们和充电器厂商们不会坐视不管。毕竟当用户发生安全问题时倒霉的一定是他们,所以在给手机充电时有了许多的讲究,尤其是以现在主流的以USB口进行充电的手机和充电器都非常有讲究。
为了防过充它们真的很拼
其实现在大部分的手机已经都有IC防护存在。充电器本身也会对电压、电流进行监控。为了保护电池和用户的使用安全,在移动设备上往往会采用涓流充电的方法。
使用USB口进行充电时如果不计算线材上的损耗,USB充电口会与手机进行协商充电并匹配适合的电流,如此一来便可以保证手机不会因为高电流的输入导致大部分电流的损失。在电池电量较低,如10%左右。
此时为电池进行充电的效率最高,电流也达到最高状态。随着电容量的增加,手机要求的电流会逐渐减小,在还剩最后10%~20%到达满电时甚至手机会请求进行脉冲小电流进行充电,从而达到保护电池的目的,这种充电方式也被称为涓流充电,是目前主流手机的充电方案,以此来降低电容量上限的损耗,延长电池寿命。
除了手机电池提供了过充保护,还有一种方式就是依靠充电插座来进行防过充。插座要提供防过充必须首先要提供一个稳定的电压,电压的波动越大则电流也会受到影响。尤其是我国夜晚时间电压波动频繁,能保证USB口输出电压的稳定就非常重要。一般来说USB充电口的电压为5V,一些可以智能分配电流的USB充电口会在手机电池接近满电状态时稍许降低充电口的电压,以降低输入电流缓解电池压力。
这些方法对于手机过充都有很好的抑制作用,但归根就底还是因为我们在手机完成充电的情况下没有拔掉电源,让手机不断重复放电和充电的过程,导致电容量上限的减少。
过充并不是一件小事
对于普通的手机用户来说过充真的不是一件小事,手机电池的寿命直接影响到了你使用这台手机的时间,如果放任手机肆意的过充,相信不到一年的时间电池就要夭折。
如果你能看到电池的背面已经稍稍隆起,那没准就是过充惹的祸。往大了说,过充甚至直接影响到了你的安全,那些山寨机的劣质电池可保不准会放个烟花什么的。想要从根本上避免过充,看来还是要从时间控制上下手才行。
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18650锂电池保护板用途及选购方法
不光是18650锂电池,准确的说所有锂电池都要用到保护板,主要是针对电池的过充,过放,短保等做一个整体的管理。下面由电池之都为大家讲解18650锂电池保护板用途及选购方法:
而锂电池我们都知道,如果不去管理控制就会一直充,超过4.2V,直到充到爆炸。就是我们说的过充。同理,一直放电,就会低于2V,这种情况用户充不起来电,电池基本报废,但对于专业人士来讲还是可以低电流充电,不完全是过放,放至0V是,锂电池就完全报废了。所以必须有过放保护。另外还有过流、短保等。就不具体讲。至于750MA流明放电,电池是有放电平台的。充电器充电时建议不要使用,由于有保护板充电时使用是不会过充的。
判断18650锂电池是否有保护板的方法:
方法1、18650锂电池的长度是650mm,超过1mm以上多在负极处装配了圆形保护板;
方法2、使用10A或者20A的电流表瞬间测试18650锂电池的短路电流,如果电流表瞬间有读数很快就变为零,那就说明18650锂电池有保护板,如果电流表有很大的读数或者显示超载,那么该电池无保护板或者保护板无效。
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电池之都之锂电池保护板原理
锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。下面由电池之都为大家讲解锂电池保护板原理:
锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,及时控制电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路导通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全。
在保护板正常的情况下,Vdd为高电平,Vss,VM为低电平,DO、CO为高电平,当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时,DO或CO端的电平将发生变化。
1、过充电检出电压:在通常状态下,Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。
2、过充电解除电压:在充电状态下,Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。
3、过放电检出电压:通常状态下,Vdd逐渐降低至DO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。
4、过放电解除电压:在过放电状态下,Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。
5、过电流1检出电压:在通常状态下,VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。
6、过电流2检出电压:在通常状态下,VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。
7、负载短路检出电压:在通常状态下,VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。
8、充电器检出电压:在过放电状态下,VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。
9、通常工作时消耗电流:在通常状态下,流以VDD端子的电流(IDD)即为通常工作时消耗电流。
10、过放电消耗电流:在放电状态下,流经VDD端子的电流(IDD)即为过流放电消耗电流。
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