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(不要放出)照明章 第三篇 电池篇

作者: 8264编辑中心    来源: 8264 2016-05-19 17:32
手电常用的电池:AAA、AA、CR123A,14500、16340、18650、26650。

这里的AAA和AA就是7号和5号电池,后面几个数字代表什么电池呢?实际上这些数字主要是工业用锂电电池芯的标识方法,他们由5位数字组成,前2位标识的是电池直径,三四位标识的是电池的高度,单位都是毫米。

14500就是直径14mm,高50mm的锂离子电池。尺寸和我们常见的AA电池是一样的。只不过电压不同。

AAA,AA,有普通的一次性碱性电池,也有可充电的镍氢电池,最高电压1.6V

14500、16340、18650、26650属于锂电池,最高电压是4.2V

CR123A,是一种一次性锂电池,尺寸和16340一样大,最高电压是3V。

因为锂电池的电压高,和LEDVF值也更接近,所以它们驱动LED,效率更高。而镍氢和一次性碱性电池只有60%-70%的效率,锂电能达到80%-90%!

大家注意有的电池尺寸一样,但是并不代表可以混用。有的手电就只能用一次性的CR123A电池,如果装16340就会烧毁的。因为电池电压不同,所以导致无法直接比较容量的大小(总功率=电压*容量),就全部按照电池功率来比较他们的区别。以下列表是列出目前能购买到的同型号电池中最大实测容量。

能量密度最高的就是18650电池。这是为什么呢?因为只有18650锂电才有世界顶尖的电池厂做研发。18650电池并不是专为手电筒设计的,而主要是用在笔记本电池上,我们常说的笔记本电池中的有几芯,就代表里面有几颗18650。而最近比较活的26650呢?体积比18650大了2倍多,但是电量却只大了20%不到。

刚才说到,常用的锂电并不是给手电生产。所以所有的进口电芯,原厂都是裸芯。没有过充过放保护的,所以大家再使用的时候一定要注意别过放和过充。过放会导致锂电寿命大幅度降低、甚至损坏,而过充会严重影响电池寿命和性能,还有可能爆炸。

过放是指锂电池电压用到低于2.75V后还接着使用,简单来说就是锂电池不能把电放光了。实际上锂电池实测容量的时候也是按照最低电压2.75V甚至更严格的3V为标准的。过充是指给锂电充电的时候电池电压超过4.2V了,充电器还不自动停充,这样就会造成锂电过充了。

关于给锂电池加单独的保护板,小水不提倡。因为这样会降低电池的放电性能,增大电池内阻。而且会增加成本和体积。实际上咋们选择手电的时候,选择一款带有低压保护的单锂手电就行了。而充电就靠完善停充保护的充电器,就完美解决了。

但是如果要用2串或3串锂电池的手电,那就必须得加保护板了。因为电池一致性的问题,并不能保证他们电压都完全相等。而手电驱动又没办法独立监测到单一电池电压,所以没办法完美的保护锂电过放。但是特别注意一点,如果并联的手电,千万别使用带保护板的锂电。这样其中一节电池保护,会导致电池烧毁。

关于锂电池的充放电和寿命!锂电池使用得地方还是很多的,手机、笔记本电脑、各种电子设备都会有它的身影。而且在很多人普通用户、甚至有的销售人员,都会强调第一次要充多长时间,可能还会要求完全用光了再充电。实际上这都是错误的说法,这些使用方法是以前镍镉电池需要注意的。而现在的锂电不需要这样,锂离子电池没有记忆效应,更没有第一次要充多久的说法。随用随充、随充随用就好,当然前提是要一个合格靠谱的充电器。

锂电池的寿命一般都说的是多少次循环。这个是什么意思呢?比如现在锂电池电量是100%,我用到了50%然后充满。这样算0.5次循环,而不算1次。只有把电池用光,然后充满才能算是1次。而锂电池一般循环次数都是300次以上(当然并不代表300次后就完全坏掉了,而是容量会明显下降。实际上还是能继续使用的)。

如何让充电电池延长寿命避免意外:

温度特性:由于充电电池在电解液体和电极片中的迁移速率与温度密切相关,因此温度的上下波动会显著的影响充电电池的技术性能。

储藏温度:一般情况下,电池由于内部有液体,在低温情况下长期储藏会破坏电池内部化学物质,所以建议有条件的情况下,储藏温度不要低于-20℃;而过高的温度也使电池法达到其额定容量,一般储藏温度不要高于40℃。充电电池的正常储藏温度为-20℃~+65℃,当温度降到低于-20℃时,电池中的电解液会凝固,电池的内阻会变得无穷大,电池将无法使用。当温度超过+65℃时,电解液会发生副反应而产生大量的气体,电极片中的树酯粘接剂也会发生变质,从而导致整个电池逐渐老化和衰退,甚至在短期在失效。

充电温度:一般情况下,充电温度在0℃~45℃。

放电温度:一般情况下,放电温度在-20℃~65℃;但在一些特殊情况下,可采用低温电池和耐高温电池。

电池组在出厂前一般经过放电处理,以防止运输途中由于震荡或其它原因造成短路,通常新电池不带电或只含20%左右的电量。

新电池或长期未使用的电池由于活性物质可能未能完全激活,使用前一般需经过两三个循环的小电流(0.1C)充放电处理,才能达到标称容量。

长期不使用的电池应采用荷电状态储藏,一般可预充50%~100%的电量后储藏,每隔三个月建议对电池充电一次,以恢复到饱和容量。

电池使用注意事项:

不要焚烧或拆解电池,其中的化学物质有腐蚀性,会伤害皮肤和眼睛。

不要拉扯电池的引线或插头,防止损伤焊点和连接部位。

不同型号的电池不可混用。

不同型号的电池上焊接,需用连接片等进行焊接。

初次使用前用小电流充满电。

不可并联充电,否则会产生不规则充电电流。

不可反向使用电池或使之短路。

电池充分放电后,应延长充电时间以达到饱和电量。

请将电池存放于阴凉通风干燥、温度不高于45℃的环境中。

在电池充满电或半满的情况下,不要将大量的电池密集存放。

不要和酸性气体接触,避免靠近火源。

额定容量:指电池在充满电後,空载状态下放电至截止电压时,所能释放出的电能量,一般以mAh或Ah(1Ah=1000mAh)符号来表示。但如果电池使用时连接负载及长期使用后,电池释放的电量会下降。容量由于充放电是在一定的C-倍率条件下进行的,因此电池的容量与C-倍率直接相关。通常情况下电池的标称容量是指0.2C条件下测试得到的电容量。C-倍率越大,电池的放电率越小。充电容量(Ah或者mAh)=充电电流×充电时间,放电容量(Ah或者mAh)=放电电流×放电时间。一般而言,0.2C电流放电基本能够达到95%~100%放电率,而1C电流放电只能能够达到90%放电率左右,由于充电受电池原材料本身特性影响,相应需要多充一部分时间,大致是同等电流放电时间的120~160%,例如,NI-MHAA1800mAh,以0.2C(360mA)充电约需6~8小时,而以0.2C(360mA)放电约可以达到5小时。

额定电压:指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差,由此产生的电压值。不同电池由于正负极材料不同,产生的电压是不一样的,如铅酸:2V/节,镍镉、镍氢:1.2V/节,锂离子电池:3.6V/节。另外,电池电压会随着充电的过程而不断上升至某一值,会随着放电的过程而不断下降至某一值。

开路电压:指电池在没有连接外电路或者外负载时的电压。开路电压与电池的剩余能量有一定的联系,因此,手机的电池显示器是利用这种关系而制造。
内阻:指电池内部由化学材料自动生成的阻抗,一般而言,内阻越小,电池的充放电性能越好。电池内阻是一个非常复杂而又非常重要的特性,又称为电池阻抗,包含直流电阻和交流电阻。影响电池内阻的因素有:①电解质的成份;②正负电极片中的成份配方,例如导电碳粉的含量;③正负电极片的几何面积以及比表面积;④金属基片(铜箔和铝箔);⑤电解液与正负电极片界面状态;⑥温度;⑦充电状态(电池的开路电压);⑧测量频率高低;⑨电池的内部结构设计。

C:用来表示电池充放电时电流大小的比率,即倍率。如1200mAh的电池,0.2C表示240mA(1200mAh的0.2倍率),1C表示1200mA(1200mAh的1倍率)。充放电效率充放电效率也与C(倍率)相关,在0.2C条件下,聚合物锂电池的充放电效率应该在99.8%。充放电效率=放电容量/充电容量×100%

放电截止电压:指电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压(若继续放电则为过度放电,对电池的寿命和性能有极大的损伤),一般而言,铅酸电池:1.8V/节,镍镉、镍氢:1.0V/节,锂离子电池:2.75V/节。

开路电压:指电池在无负载的情况下,电池正负极之间的电压。

放电深度:与电池额定容量比较,放电量的比率。

过充(放)电:指超过电池规定的充(放)电状态,若继续充(放)电可能造成电池漏液或劣化。

能量密度:指单位体积或单位质量所释放的能量,一般用体积能量密度(wh/l)和质量能量密度(wh/kg)表示。

自放电:电池充满电之后,在与外电路没有接触和常温放置的条件下,其电容量会自然衰减。在储存过程中,电池蓄电容量会逐渐下降,其减少的容量与额定容量的比例,称为自放电率(镍镉、镍氢电池与锂离子电池相比,自放电率较大)。通常,环境温度对其影响较大,过高温度会加速电池的自放电。电池容量衰减(自放电率)的表达方法和单位为:%/月。镍镉、镍氢电池的自放电率为20-25%/月,锂电池的自放电率为2-5%/月。

循环寿命:二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。在一定的放电制度下,电池容量降至规定值之前,电池所经受的循环次数称为循环寿命。二次电池在反复充放电的使用下,电池容量会逐渐下降,一般以电池的额定容量为标准,当电池容量降至其60%或80%时的充放电次数称为循环寿命。

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