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  • 电池技术新突破!本田开发出新一代氟离子电池,储能超锂电池10倍

    锂离子电池应用越来越贴近百姓生活,但地球上锂资源十分有限,且开采成本高。开发一种替代电池成为各国科学家努力的重要方向。 今(7)日,本田科学家团队开发出一种新的电池技术,有望在未来取代锂离子化学电池,成为电动汽车的首选电池。 本田研究院(Honda Research)的科学家,以及加州理工学院(California Institute of Technology)和美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(Jet Propulsion Lab)的研究人员周四宣布,他们已经开发出一种温度更稳定的氟离子电池技术。这一突破将使电池不仅比现在的锂离子电池高能量10倍,而且对环境更有利。     据了解,与现有的电池技术相比,新材料不仅能量密度高、还更加环保。本田表示,这项新技术避开了氟化物电池技术的温度限制。研究团队成功地展示了可在室温下运行的氟离子基能量电池,开辟了一条通往高能量密度电池的阳关大道。 研究人员补充道:与众所周知的挥发性锂离子电池不同,氟离子电池更加安全,没有过热的风险。此外,由于源材料对环境的影响较少,新技术在环保上也更加有利。 本田研究所首席科学家Christopher Brooks博士表示:“氟离子电池提供了一种很有前途的新型电池化学物质,它的能量密度是现有锂电池的10倍。与锂离子电池不同,锂离子电池不会因为过热而造成安全风险,而获取锂离子电池的原料对环境的影响要比提取锂和钴的过程小得多。” 除此之外,国内在这一方面也取得了不错的进展。南京理工大学夏晖教授与中外团队合作,首创结构设计和调控方法,在锰基正极材料研究方面取得重要进展,使低成本钠离子电池有望取代锂离子电池,相关成果发表在最新一期《自然·通讯》上。 夏晖教授团队首创结构设计和调控方法,与中科院物理所谷林研究员及美国加州大学圣地亚哥分校孟颖教授合作,在水钠锰矿层状结构的基础上,成功制备出兼具大层间距与高钠离子含量的层状纳米正极材料。 这种正极材料制成的电极比容量达到211.9毫安时每克,而目前市面上流通的锂电池正极材料比容量约为140毫安时每克。充放电过程中,这种正极材料结构稳定无相变,体积变化仅为2%,循环充放电1000次后,比容量保持率高达94.6%,而电池行业一般的比容量保持率标准约为80%。

    时间:2018-12-07 关键词: 锂电池 电池技术 氟离子电池

  • 基于单片机的锂电池充电器设计

    基于单片机的锂电池充电器设计

     摘 要:本论文首先分析了锂电池的主要特点,并在此基础上提出了基于单片机控制的锂电池智能充电器设计方案。此设计实现的是单节锂电池充电,因此选用了AT89C52单片机配合MAX1898充电管理芯片及适当的配套元件,进行硬件电路设计,使所设计的充电器具有智能控制的特点,能根据不同锂电池的电参数自动确定相应的充电控制规律,自动检测、充电、断电、报警等。  1 引言  随着微电子技术的快速发展,使得各种各样的电子产品不断的涌现,并朝着便携和小型轻量化的趋势发展,为了能够更加有效地使用这些电子产品,可充电电池得到快速的发展。常见的可充电电池包括镍氢电池、镍镉电池、锂电池和聚合物电池等。其中,锂电池以其高的能量密度、稳定的放电特性、无记忆效应和使用寿命长等优点得到广泛的应用。目前绝大多数的手机、数码相机等均使用锂电池。电池的使用寿命和单次循环使用时间与充电器维护过程和使用情况密切相关。一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足,而且还可以对电池起到一定的维护作用,修复由于使用不当而造成的记忆效应,即电池活性衰退现象。  2 锂电池的主要特点  1)高能量密度,锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半,体积是镍镉的40%~50%,镍氢的20%~30%.因此,锂电池具有更高的重量能量比、体积能量比。  2)高电压,单节锂电池电压平均为3.6V,等于三只镍镉或镍氢充电电池的串联电压。  3)自放电小,可长时间存放。  4)无记忆效应,锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无须放电。  5)寿命长,正常工作条件下,锂电池充放电循环次数远大于500次。  6)多个锂电池可以随意并联使用。  7)无污染,由于锂电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染。  8)快速充电,使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器,可使锂电池在1-2小时内得到满充。锂电池与其他可充电电池相比,其价格相对较高。但是随着技术的发展,锂电池的性价比越来越高,目前已广泛应用在各类便携式移动设备上。  3 锂电池充电器的硬件设计方案  3.1 系统结构框图  系统硬件电路由单片机电路、电压转换及光耦合隔离电路、充电控制电路三部分组成。通过单片机的控制实现预充、快充、满充、断电、报警等充电过程。    图1 系统结构框图  3.2 52单片机电路原理图  单片机芯片为Atmel公司的AT89C52单片机,B1为蜂鸣器,单片机的P2.0口输出控制光耦器件,可以在需要时及时关断充电电源。    图2 52单片机电路原理图  3.3 充电电路控制部分  充电状态输出引脚/CHG经反相器74LS04后与单片机的P3.2口连接,触发外部中断。PNP为P沟道的场效应管或三极管。D1为绿色发光二极管,处于通电状态时亮;D2为红色放光二极管,电源接通时亮。R1设置充电电流的电阻,阻值为2.8千欧,设置最大充电电流为500mA;C2为设置充电时间的电容,容值为100μF,设置最大充电时间为3小时。    图3 充电电路控制部分  4 锂电池智能充电器的功能实现  本设计中,需要完成预充、快充、满充、断电和报警等功能。这些功能主要依靠智能充电管理芯片MAX1898内置的充电状态控制和外围的单片机AT89C52控制下共同实现。下面分别进行介绍。  4.1 预充  在安装好电池后接通输入直流电源,当充电器检测到电池时则将定时器复位,从而进入预充过程,在此期间,充电器以快充电流的10%给电池充电,使电池电压、温度恢复到正常状态。  预充时间由外接电容控制,这里选择100nF,即预充时间为45分钟。若在规定的充电时间内电池电压达到2.5V以上,且锂电池温度正常,则进入快充过程;若在预充时间内锂电池电压仍低于2.5V,则认为该锂电池不可充电,/CHG引脚连接的发光二极管闪烁,表示充电故障。  4.2 快充  当预充结束后,锂电池电压上升到2.5V以上,MAX1898便以恒定电路对锂电池进行快充。快充也称横流充电。在快充过程中,锂电池电压逐渐上升,直至锂电池电压达到所设定的终止电压。  4.3 满充  当在快充过程中,锂电池电压达到所设定的终止电压,快充结束,充电电流快速递减,充电进入满充过程。此时,当充电速率降到设置值以下或满充时间超时,进入顶端截止充电过程。  在顶端截止充电时,MAX1898以极小的充电电流为电池补充能量。一般情况下,满充和顶端截止充电过程可以延长锂电池5%-10%的使用时间。  4.4 断电  当电池充满后,MAX1898的第2引脚/CHG发送的脉冲电平会由低到高,会被单片机检测到,引起单片机的中断,在中断中判断出充电完毕的状态。此时,单片机将通过P2.0口控制6N137,切断LM7805向MAX1898的供电,从而保证芯片和锂电池的安全,同时也减小损耗。  4.5 报警  当电池充满后,MAX1898芯片本身会熄灭外接的LED绿灯。但是,为了安全起见,单片机在检测到充满状态的脉冲后,不仅会自动切断MAX1898的供电,而且会通过蜂鸣器报警,提醒用户及时取出电池。当充电出错时,MAX1898本身会控制LED绿灯以1.5Hz左右的频率闪烁,此时不要切断MAX1898的供电,要让用户看到此提示。  5 总结  本设计中所采用的AT89C52单片机和充电集成电路进行充电器的设计,不但能够实现对锂电池进行充电,而且还能够实现相应的过压和温度保护,从而可以充分发挥锂电池的性能,并避免了充电器在充电时可能对电池造成损害的情况发生,具有一定的智能功能。该方案有效地保护了电池、缩短了充电时间并尽量延长锂电池的使用寿命,符合目前的环境保护潮流。

    时间:2019-03-19 关键词: 充电器 锂电池 单片机 嵌入式处理器

  • 锂电池系统技术瓶颈及安全性保障分析

    电池管理系统(BMS)作为实时监控、自动均衡、智能充放电的电子部件,起到保障安全、延长寿命、估算剩余电量等重要功能,通过一系列的管理和控制,保障电动汽车的正常运行。 据相关统计,2013年全球电池管理系统市场产值成长逾10%,2014年至2016年成长幅度将大幅跃升至25-35%。到2020年前,电动汽车将保持约15%~30%的年复合增长率,除了纯电动汽车、插电式混合动力汽车和混合动力汽车的数量增长之外,新型的48V轻度混合动力系统也将显著促进增长。鉴于此,电子发烧友采访了美国力特公司(Littelfuse)中国区销售总监查勇。 力特公司中国区销售总监查勇表示,要使电池工作在可靠和安全的状态,就必须管理电池的充、放电状态,及监管电池的安全工作电压,目前大多采用的是主动均衡和被动均衡技术。 针对当前市场,力特公司中国区销售总监查勇谈到,当前基于低或零排放而改善空气质量的需求,对汽车提出更高的效率要求,随着整个汽车中电负载的增加(如汽车动力的提升、多媒体用电等),要求高电压供电以及更强大的供电系统。 目前电动汽车/混合动力汽车架构主要有四类:一是HEV(Hybrid),油、电混合动力,电池靠发动机充电;二是PEV(Plug-in),油、电混合,电池需外部充电;三是BEV( Battery Electric Vehicle),纯电池供电;四是化学燃料电池供电。查勇表示,当前油、电混合动力汽车占有的市场比例比较大,后期会慢慢往纯电动转型。   那么,锂离子电池有哪些优势? 我们知道,电动汽车的供电系统是由若干个锂离子电池组成的。   从上图可以看到,锂电池组是由一个个电池单元组成,每一个电池组大约有500~7000个单元,这对电池的管理与控制提出了更高的要求。   锂电池技术将是任何类型电动汽车的基础。查勇表示,目前还在不断改进之中,未来将提供所需的最佳成本及功能性,对于成本在未来几年里预计将降低四分之一到三分之一,而能量密度具有相同的增长幅度。在上图中,铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池的比较表,可以看到锂离子电池在功率密度和充电循环寿命上的优势是其它无法替代的。 锂电池系统存在哪些技术瓶颈? 对于锂离子电池技术方面,还有很多地方需要进一步完善,查勇谈到主要有三点: 其一,充放电状态。当充放电状态在一定范围内时电池才能安全可靠地运行,高放电和过充电会降低锂离子电池的效率和寿命,理想的荷电状态为最大充电量的20%至90%左右; 其二,安全电池工作电压。保持电池电压在最低2 V和最高4.2 V之间,过高的电池电压会导致过多的电流流动,在最坏的情况下,短路会破坏电池; 其三,热管理。温度控制尤为重要,因为过高的温度可能会在负极过程中导致一种联锁反应,从而导致因可能的电极短路以及可燃气体从有机溶剂(电解液)中除气而发生危险情况。 要使电池工作在可靠和安全的状态,就必须管理电池的充、放电状态,及监管电池的安全工作电压,目前大多采用的是主动均衡和被动均衡技术。查勇补充到,对于保护器件保险丝而言,小体积,高电压仍是一个技术难点。 安全性方面该如何把控? 锂离子电池需要通过电池管理系统进行仔细监测和调节,对电池管理系统本身进行保护是保证这一重要的系统在所有情况下(组装、保养、正常操作)安全可靠。 在短路情况下,会在电力线上引起强大的电流。查勇表示,针对这样的情况,推荐使用具有较高分断能力的保险丝的合适的熔断技术,如力特公司的0HEV系列。电池管理系统通常通过高阻抗感应线连接,因此短路电流会显著降低,允许使用电子保险丝,电当然压高低要求取决于电池结构。 针对电池保护,力特保险丝和TVS二极管保护具有很大的优势: 1) 作为全球保护器件的领导者,力特提供全系列的保护器件,包括Fuse、PPTC TVS Diode、TVS Diode Array,同时提供不同的保护方案; 2) 所有器件满足AEC-Q101和AEC-Q200汽车认证; 3) LAB 能针对客户提供多样的测试需求。 查勇指出,随着越来越多的汽车应用(如电池传感器线路保护)依赖电子保险丝,在目前汽车中使用的电子保险丝没有定义官方标准的情况下,力特根据 AEC-Q200 准则制定了一项测试计划,对保险丝在汽车应用的适用性和可靠性进行测试,这项测试计划包含18项测试。 例如1000小时高温高湿测试、1000循环温度冲击测试、特殊机械冲击及振动测试等,所用的样本量也有更加严格的要求。“只是一次测试做到了还不够,如何保证每批货都通过这个测试?整个质量控制体系才能保证高品质的一致性和持续性,这是某些厂商所不具备的,需要特别注意。”   另外,力特不断在汽车应用电子保险丝的合格范围内提供更多的产品。对于直流滤波电容和IGBT的保护,过去使用的是齐纳二极管,但是它们无法提供与 TVS 二极管相同的优势,如快速响应、更高的浪涌能力和更高的可靠性。 比如,车载充电器通过CAN 总线与其他系统进行通信,在密集的汽车环境中,CAN 线路会遭受ESD或其他汽车系统通过耦合或传导而引起的其他瞬变所导致的过电压应力。对此,查勇表示,针对CAN总线开发出了专用的保护器件,SM24CANA和SM24CANB. 其不仅具有ESD能力,还有一定的抗浪涌能力,同样也满足AEC-Q101汽车认证。[!--empirenews.page--] 不难发现,锂电池系统是由若干单节电池组成的,架构都比较复杂,是整个系统能否可靠工作的关键所在,也极易受到静电、开关功率负载、感应浪涌、过负载、短路等过电流和过电压得威胁,因此精心选择和正确放置保护元器件进行过电压和短路保护尤为重要。 最后,查勇表示,大力发展新能源汽车已成为各国共识,世界主要国家如美国、中国、日本、德国、韩国、英国等都纷纷建立了自己宏伟的新能源汽车产业规划。新能源汽车的安全性问题,一直是汽车产业的重点工作之一,在展望新能源汽车快速发展的同时,我们须认识到,稳定、高效、安全、可靠的电池管理系统产品,是保障电动汽车的正常运行的关键,只有这样新能源汽车才能拥有可持续发展的未来。

    时间:2016-09-24 关键词: 安全性 锂电池 系统技术 驱动开发

  • 有了人工智能,锂电池有望不再爆炸

    有了人工智能,锂电池有望不再爆炸

    研究显示,普通锂离子电池之所以发生爆炸的重要原因之一,就是由于传统锂电池的电解液为有机液体,在不太高的温度下就能发生副反应,产生气体,膨胀后引起爆炸。针对这一情况,来自美国斯坦福大学的研究人员使用人工智能和机器学习的办法,找到了约21种固体的电解质材料,有希望彻底解决这一问题。 据了解,日前该团队将他们的研究成果发表在《能源与环境科学》杂志上。文章显示,科学家们并没有使用传统的随机测试个别化合物的方法来寻找新的固体电解质材料,而是使用了人工智能和机器学习,通过实验数据构造预测模型。他们训练了一种计算机算法,基于现有的数据,去学习如何辨认化合物的好坏。这个过程和人脸识别算法,在观察几个范例后,去辨认人脸的过程很类似。 论文的第一作者、研究的带头人、应用物理学博士研究生Austin Sendek表示:“现有的含有锂元素的化合物数量是数以万计的,绝大多数是未经测试的。其中的一些可能是性能优异的导体。我们开发了一个计算模型,对于我们现有的有限数据进行学习,从大规模的数据库中,筛选出合适的材料。这种筛选方法的速度是现有筛选方法的百万倍。” 为了设计这个模型,Austin Sendek花费了差不多两年时间,搜集了关于含有锂元素的固体化合物的几乎所有科学数据,然后通过这些数据对待选固体化合物的稳定性、成本、丰富度、锂离子的导电性等诸多理化属性进行了评测,最终筛选出了21种最合适的固体电解质材料。 Austin Sendek表示:“我们筛选了超过12,000种含有锂元素的化合物,最终找到了21种作为固体电极的理想材料。筛选只需要花费几分钟。我绝大多数的时间,实际上是用于搜集和管理所有的数据,开发对于预测模型更可靠的度量机制。” 研究人员未来计划在实验室环境下测试这21种材料,进一步确认它们是否是现实情况下的最佳选择。 对于这项研究的意义和未来,论文的另一位作者,材料科学和工程专业的助理教授Evan Reed表示:“我们的方案能够处理关于材料的许多问题,有助于增加这个领域的研究投资效果。随着现实世界中数据量的增长和计算机性能的提高,我们的创新能力将以指数方式增加。无论是锂电池、燃料电池还是其他的各种电池,这个领域的研究都具有重大的意义。”

    时间:2016-12-19 关键词: 锂电池 人工智能 技术前沿

  • 中颖电子:锂电池管理芯片增速最快 进口替代市场广阔

    中颖电子:锂电池管理芯片增速最快 进口替代市场广阔

    前不久,中颖电子发布2018年业绩预告,预计2018年净利润16170万元~17240万元,同比上升21%-29%,交出一张稳中有升的成绩单。日前,中颖电子迎来了多家机构调研,对其2018年各类产品发展状况等相关问题作出回应。 中颖电子成立于1994年,专注于单片机(MCU)产品设计,主要产品包括家电芯片、锂电池管理芯片、智能电表管理芯片及OLED显示驱动芯片等。中颖电子表示,公司产品有一定的通用性,但是针对特定的产品应用会特别合适,公司会根据市场的需求持续投入研发,产品可用于许多领域。 在中颖电子各产品类别中,家电芯片营收占比最大。中颖电子表示,家电主控芯片销售额2018年前三季度约占公司销售总额的一半,公司客户对家电主控芯片的需求在历经2017年的快速增长后,2018年则呈现相对平稳的情况。但总体而言,新增design-in的数量比去年同期增加明显,积蓄了δ来在家电主控芯片市场持续扩大市场份额的动能。 至于锂电池管理芯片,中颖电子表示各产品线中以锂电池管理芯片的销售同比增速最快,产品的应用场景持续增加,除了能用于笔记本电脑电池包外,还可应用于手机的锂电池计量芯片、电动自行车锂电池保护芯片市场等。中颖电子还指出,公司在该领域已经有效实现突破海外国际大厂¢断局面,而锂电池管理芯片可进行进口替代的市场空间还很广阔,市场自身也在增长。 此外,关于业界较为关注的AMOLED产品线,中颖电子表示,公司新款AMOLED显示驱动芯片的销售,还处于起步阶段,数量不大,但是产品在所切入的市场应用领域颇具竞争力,后续销售量呈现稳步增长趋势的机会良好。中颖电子表态称,公司将持续深植AMOLED显示驱动芯片的技术,提升技术力,积极把握国内AMOLED产业起飞的商机。 当被问及是否考虑利用外延式增长来发展,中颖电子回应称,对外投资是公司经营的策略方向,一直有在评估。公司会积极考虑类似与从事无线通讯、电机控制和电源有关的芯片设计公司合作,或策略伙伴的外延式增长方式将公司做强做大,主要关注重要的核心技术与公司技术的相关性、互补性以及被购并公司研发团队将来的稳定性,也要有协同效应及发展前景。

    时间:2019-01-24 关键词: 芯片 锂电池 中颖电子 厂商动态

  • 无锡半导体产业点燃新引擎 投资50亿的半导体和燃料电池装备制造基地开工

    产业高质量发展点燃新引擎。7月27日,总投资50亿元的先导集团总部大楼及半导体和燃料电池装备制造基地在无锡高新区开工建设。省委常委、市委书记李小敏,副市长、高新区党工委书记王进健出席。 本次奠基的项目总投资约50亿元,分两期建设,一期为基于原子层沉积(ALD)技术的半导体装备,新能源汽车氢燃料电池装备的研发及产业化;二期为氢燃料电池汽车配套设施的研发及产业化项目,切入制氢、储氢等细分领域。一期项目达产后,预计可实现年销售收入25亿元、利税总额7亿元。 新项目的启动标志着先导集团夯实了新能源行业装备龙头地位,在此基础上正式进驻半导体与燃料电池产业。目前,先导集团正在研发半导体核心装备——ALD原子层沉积装备,今后将有望打破ASM等进口装备的垄断地位。更值得一提的是,先导集团已与中科院微电子所达成了战略合作,未来将在半导体核心装备解决方案上实现重大突破,加速无锡建成半导体的全产业链。氢燃料电池产业化正处于起步阶段,国内燃料电池智能装备领域基本为空白,先导二期项目将致力于氢燃料电池智能装备、先进测试平台及制氢等配套设施的研发及产业化,推动行业快速发展。 奠基仪式结束后,李小敏一行还参观了位于新洲路的先导智能新一代锂电池整线装备制造基地。该项目2016年12月开工,一期已于2017年底投产,总建筑面积约11万平方米。 作为全球最大的锂电池智能装备制造商,先导可提供锂电池整线装备,并配套自主研发的MES 系统,为锂电池企业打造智能化工厂。目前先导已与特斯拉、松下、索尼、三星SDI、LG化学、ATL、CATL、比亚迪等知名电池企业建立战略合作关系。

    时间:2018-07-31 关键词: 半导体 锂电池 燃料电池 行业资讯

  • 动力锂电池系统集成关键技术和产品研究

    动力锂电池系统集成关键技术和产品研究

    动力锂电池系统集成关键技术和产品研究 摘要:动力锂电池产业发展已经进入产业化建设和规模化推广应用阶段。动力锂电池系统集成关键技术和产品研究,是本阶段的重要课题。本文介绍了基于极端单体电池成组应用技术的动力锂电池系统集成关键技术、关键零部件和产品研究的最新进展。  关键词:动力锂电池;系统集成;极端单体  引言  在国家科技项目重点支持和市场的双重推动下,新型锂离子动力电池在关键技术、关键材料和产品研究上都取得了重大进展。单体动力锂电池的性能已基本能够满足使用要求。虽然动力锂电池采购成本仍高于铅酸电池,但从全生命周期内的综合经济性考虑,其成本已经远远低于铅酸电池。动力锂电池产业已经进入产业化建设和规模化推广应用的历史新阶段。  由于前一阶段动力锂电池发展的重点集中在关键技术、关键材料和产品开发上,动力锂电池成组应用技术并未得到相应的重视,致使动力锂电池系统集成关键技术、关键零部件和产品研究严重滞后于电池技术的发展。当前大多仍将只能适用于铅酸等非密封富液电池的技术和设备用于动力锂电池,从而导致部分电池单体在充放电过程中发生过充电、过放电、过流和超温等问题,使电池受到严重伤害,电池安全性大幅下降,使用寿命大幅缩短,甚至电池燃烧、爆炸等恶性事故时有发生。适应动力锂电池特点的成组应用技术和设备,是有效解决成组动力锂电池安全性下降和寿命缩短问题的有效途径。  当前动力锂电池产业已经进入产业化建设和规模化推广应用的历史新阶段。动力锂电池成组技术和成组应用技术和设备,是保障动力电池组安全运行的重要支撑条件。动力锂电池系统主要包括电池总成、充电系统、用电系统和维护管理系统。  1 研究背景  伴随现代电力电子技术和控制技术的飞速发展,充电技术经历了两阶段恒流充电→多阶段恒流充电→恒压充电→恒压限流充电几个发展阶段。充电设备也经历了真空管整流器和汞弧整流器→硒整流器→硅整流器→硅可控整流器→高频开关电源充电机几个阶段。由于数字控制技术和计算机,特别是嵌入式微控制器技术的飞速发展,充电设备控制技术得到了快速发展,充电设备从手动调整迅速发展到高智能化的全自动充电设备。  动力锂电池是与传统铅酸电池完全不同的一类电池,对充电和放电都有比铅酸蓄电池严格得多的要求:根据美国U?S?A Popypore 理事会主席张正铭博士研究结果,锰酸锂电池充电电压应限制在4.225V~4.250V之内,若超过0.085V,即可对电池造成伤害。过度的过充电、过放电、超温和过流,将导致动力锂电池使用寿命大幅缩短,甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故。  当前,国内外动力电池广泛采用基于S.O.C的安全管理技术,希望通过基于荷电状态(即S.O.C)的估计,确定最佳的充电电流和放电电流,以达到电池组不发生过充电的目的。  为了防止发生过充电,应满足:VBE + I?R0 ≤ 允许充电电压 (1)  为了防止发生过放电,应满足:VBE - I?R0 ≥ 允许充电电压 (2)  式中:VBE :电池电动势     R0 :电池内阻     I:充电电流  上述思路忽略了一个重要问题:影响电池端电压的主要因素是充放电电流(I)和内阻(R0)。蓄电池允许的充电电流主要受电池内阻的约束,而电池内阻(R0)与容量(Ah)并无确定关系。同样容量的电池内阻(R0)相差也很大。因此,依据电池荷电状态(S.O.C值)确定的电流,是不能防止发生过充电和过放电问题的发生的。即使依据特定电池组,在大量试验的基础上建立的相对较准确的S.O.C估计数学模型,也只能适应特定电池的特定时间段内,不具备一般性和通用性。另外,由几十到几百只电池串联而成的动力电池组,如何准确定位目标电池单体,确定内阻本身就是个十分复杂的问题。研究适应动力锂电池特点的充放电新技术和新设备,是推动锂电池产业发展的重要课题。2 研究进展   机械科学研究总院先进制造技术研究中心,集成长期从事动力电池成组应用技术和设备研究经验,成功开发了适应锂离子等新型动力电池特点的动力锂电池系统综合管理系统,简称BSMS(Battery Syntheses Management System)。  从2003年开始此系统便应用在北京奥运电动汽车示范项目中。经过几年实际应用的持续优化、完善和提高,已经形成了性能稳定、安全可靠、功能完善的,适用于锂离子等新型动力电池的新型动力蓄电池综合管理系统。已经形成了由8项专利、7个企业标准组成的完整体系。  2.1 BSMS基本结构图1 BSMS基本结构  如图1所示,BSMS主要包括BMS、充电系统、放电系统。还包括面向现场的质量评估系统、电池租赁计量计费系统、S.O.C估计等辅助功能。  不同于现有的大多仅为监测装置的BMS(Battery Management System),BSMS不仅可实时跟踪采集数据记录,更能对充放电进行实时控制。在充放电管理过程中,采用了具有自主知识产权的“基于极端单体电池”充电技术,可有效防止发生部分电池过充电、过放电、超温和过流问题,不仅能适应动力锂电池,还可兼容多达6种不同类型电池的充放电管理。  2.2 BSMS管理系统图2 BSMS基本机构  BSMS中的主要技术单元之一是蓄电池管理系统(BMS),其显著特点是,在数据采集系统的支撑下,嵌入BMS的远程充电和放电控制模块,与充放电装置组成的充放电系统,采用基于极端单体电池充放电新技术,可有效防止发生动力锂电池过充电、过放电、超温和过流。在嵌入式数据采录系统支撑下,功能强大的面向现场的电池总成质量评估系统,为用户提供技术先进的使用维护技术手段。其结构如图2所示。  BMS还嵌入了高精度电能(KWh)计和用于电池租赁模式计量计费系统,如图3。图3 计量卡、采集卡  嵌入BMS的数据自动采录系统、大容量(FLASH)数据卡,和功能强大的数据处理平台,构成了高性能面向用户现场的动力电池总成质量评估系统。  BMS具有以下特点:  (1)为提高数据采录系统的可靠性,采用了电池单体电压数字采样、温度数字采样和WDT采样双重安全冗余的技术措施。即使电压采样电路发生失调、失效,仍可确保电池单体监测信息的安全性,有效的提高了充电和放电控制过程的安全性。  (2)充电控制接口采用CAN总线、充电控制导引电路、充电控制接口和I/O接口。多种控制模式和控制系统组成的安全冗余充电控制系统,使BMS具有很高的充放电控制的安全性和可靠性。  (3)为适应不同产品的需求,提供了多种配置方案,主要有:标准型、经济型、简易型和专用型,如表1。 (4)智能化管理:在BMS支撑下,适用锰酸锂、磷酸铁锂、镍氢、VRLA等多达六种电池的个性化智能充电控制,无须人工干涉,有效降低了因人工误操作引发的事故发生。 表1 BMS的分类和系统配置  2.3 BSMS充放电管理  高安全性智能化充放电管理,是BSMS的独特优势。  为适应不同用户,提供了四种充放电控制系统配置方案,见表1。  其中,标准型(A),以同步数字采样和CAN接口,作为基本充放电控制接口,还配置了充电控制导引电路、基于单体电池电压反馈闭环充电控制接口。该配置具有很高的可靠性和安全性,适用于如电动汽车等高端应用领域。其数据采录系统支持动力蓄电池远程监控和面向用户现场的动力蓄电池质量评估系统。  经济型(B),在标准型配置的基础上,取消了数字采样和CAN通讯接口。基于单体电池电压反馈闭环充电控制接口是本配置的基本充放电控制接口,与充电控制导引电路组成充放电安全冗余控制系统,同样具有很高的安全性,性价比高,适用于如UPS、低配置电动车辆等一般应用领域。  简易型(C),为适应对成本有严格要求,相对安全性容易控制的如电动自行车、便携电源等,仅配置了基于单体电池通过I/O闭环的充放电控制系统。  经济形(B)和简易型(C)没有数据采录系统,不支持动力蓄电池远程监控和面向用户现场的动力蓄电池质量评估系统。  上述三种配置适用于循环充放电工作模式的动力电池系统。  第四种配置是专门为工作长期处于潺流充电模式的备用电池系统。在标准型配置基础上增加了自主式自动均衡装置,在长期潺流运行模式下,可自动均衡化处置,电池可在少维护模式下连续运行。  2.4 BSMS充放电技术  2.4.1基于端电压的充放电管理技术  基于端电压的现有充放电技术可简单描述为:  充电端电压 UC ≤∑E + ∑I?RX + ∑I?RO + ∑UJ (3)  放电端电压 UC1 ≥∑E – (∑I?RX + ∑I?RO + ∑UJ ) (4)  现有充放电技术特点是依据电池组端电压调整充电电流。现有如恒流充电、多阶段恒流充电、恒压充电、恒压限流充电,以及由此衍生出的各种自动充电、智能化充电设备都属于基于端电压充放技术的类型。此类设备对电池不一致性适应特性极差,只能适用于普通铅酸等富液类非密封电池的充电和放电,不能适应对均衡性要求很高的锂离子等新型动力电池的要求。图4 充电过程中单体电池电压状态  图4是102个动力锂电池串联的动力电池组充电过程中电池单体电压状态图。在该状态下,超过平均电压的电池单体为37.3%,若按端电压控制,则部分电池将发生严重过充电现象。  2.4.2 基于极端单体电池充放电控制技术  机械科学研究总院具有自主知识产权的基于极端单体电池成组应用技术和新型充放电设备,具有优良的电池不一致性适应特征。基于极端单体电池充电技术的核心即是优先依据充放电过程中的极端电池单体状态调整充放电电流,使其限制在允许状态范围内,以保证无过充电、过放电、超温和过流问题发生,从而保证蓄电池系统安全运行。基于极端单体电池充放电控制方法可简单描述为:Ucd ≤ Umax I ≤Imax T ≤ Tmax UC ≤ Umax (5)  式中:Ucd 单体电池端电压 Umax 电梯电池额定充电电压 I 充电电流 Imax 电池最大允许充电电流 T 最高温度 Tmax 最高允许温度UC 电池组端电压 Umax 最高允许充电端电压 基于极端单体电池充放电技术控制策略遵循以下优先级:   最高优先级: 最高电池单体端电压控制在规定范围内;  第二优先级: 电池组端电压控制在规定范围内;  第三优先级: 最高温度应小于或等于最高允许温度;  最低优先级: 充电电流应小于或等于允许充电电流;  基于极端单体电池充放电控制技术的成功研究,为研制锂离子等新型动力电池用新一代充放电设备奠定了基础。该技术经过不断优化、完善和提高后,现已具备工程应用的成熟程度。  2.5 面向现场的动力蓄电池系统质量评估  动力锂电池的应用必然涉及普通终端用户。而动力锂电池系统结构复杂,技术要求高,对电池的使用维护提出了更高的要求。现有动力电池试验设备大多是面向科研院所,大中型企业的生产过程需要而设计的,价格昂贵,使用复杂,对操作人员技术素质要求很高。适用于用户现场的动力锂电池质量评估系统,是动力锂电池规模化推广应用中必须解决的维护管理基础支撑技术条件。  机械科学研究总院以终端用户电池维护管理需求为目标,研制成功了面向用户现场的动力蓄电池系统质量评估系统。该系统以嵌入蓄电池管理系统的数据采录系统为支撑,采用功能强大的数据处理平台,组成了成本低廉,操作简便,适用于终端用户的动力蓄电池质量评估系统。该系统可以对电池总成的性能,充、放电系统与电池总成性能匹配情况等进行快速评估,为用户提供可靠的维护管理数据支持,并提供了多达8种算法的电池配组工具。  由于该系统充分利用用户动力电池系统实际运行工况中的自动数据采录,无需价格昂贵的充放电设备和工况模拟设备,具有非常好的性价比。系统结构如图5。图5 面向现场的动力蓄电池总成质量评估系统  与静态采样取得的电压值不同,BSMS系统在用户系统运行工况下采录的电池电压数据,实质上已是反映在实际工况条件下的电池单体电动势、内阻、电气连接、荷电状态、环境温度等多种复杂的已知和未知的相关因素的综合特征的特征参数。用户使用维护工作中,无须对相关因素进行具体解析。具体解析相关因素反而会产生难以估量的误差。直接使用这些特征参数对电池系统进行评估和分组,反而具有最高的精度和可信度。  采用电池组特征参数的相对极差和相对标准差,对电池组的均衡性(包括电动势、内阻、电气连接、荷电状态等对电池性能产生影响的全部因素)评估,即可准确评估电池系统性能与用户实际运行工况的符合性。同时,在实际工况条件下自动采集得到各电池单体数据、同一电池系统不同时段的数据以及各电池系统的数据都具有良好的可比性和可重现性。为电池系统横向和纵向的质量评估的可比性奠定了数据源基础。  该系统的研制成功,为用户提供了一套用于日常管理的超低成本动力电池系统质量评估工具,是电池和充放电设备选型和维护的依据。  2.6动力锂电池分组试验系统图6 动力锂电池分组试验系统结构图 该系统主要用于动力锂电池生产和使用过程中的充电试验、放电实验、充电工况模拟、放电工况模拟,根据所采集的特征数据对动力锂电池进行分组匹配。   该系统结构如图6,包括三种模式:智能充放电模式、分组控制模式、工况控制模式。提供线性分组和非线性分组版本,其中线性分组具有9种分组方法可供选择。  动力锂电池分组试验系统,采用“基于极端单体电池”充放电控制技术,可对充放电进行有效安全控制,结合BSMS先进的数据采集方法和具有独特的数据分组处理平台功能的面向现场的动力锂电池分组试验系统,通过模拟实际工况条件下的电池充放电情况,可将待分组电池分选匹配成具有良好一致性的多组电池,为电池生产商提供了解决电池不一致性的最新方案。如图7(a)为108支电池在运行中的状态,图7(b)即按0.5%误差曲线分组后的情况。电池被分为了三组:其中A类电池共41只、B类电池共3只,C类电池1只。图7(a)分组前电池情况图7(b)分组后电池情况  (1)从全生命周期考量,动力锂电池的使用寿命已经低于普通铅酸电池。动力锂电池产业已经进入产业化建设和规模化推广应用的历史新阶段。动力锂电池成组应用技术和设备研究是当前动力锂电池产业发展的重要课题。  (2)动力锂电池系统关键技术、关键设备和产品研究进程,直接关系到动力锂电池产业持续发展的大局。  (3)“基于极端电池单体”的充放电控制技术的研究成功,为新型动力锂电池系统和新一代充放电设备的研制,奠定了重要的技术基础。  (4) SBCM动力电池综合管理系统的研究成功,为动力锂电池系统集成技术的发展奠定了重要的基础。采用SBCM实现的动力锂电池系统,不会发生过充电、过放电、超温和过流问题,为动力锂电池系统安全运行提供了最佳解决方案。  作者简介:  钱良国出生于1949年,高级工程师,现任机械科学研究总院先进制造技术中心电动汽车电源技术研究所所长,中国电子商会电源专业委员会常务理事、北京电源协会常务理事,中国汽车工程学会电动汽车分会会员。《化学与物理电源系统》杂志编委,国家电源产业发展规划信息员。从1986年起,一直从事新型动力蓄电池应用技术和设备研究。先后组建负责组建第二炮兵(宝鸡)充电技术研究所、第二炮兵(北京)充电技术研究所,任所长兼总工。长期从事从事军队和地方动力蓄电池应用研究和设备开发。先后承担了“九五”、“十五”、“十一五”军队和国家“863”电动汽车专项相关课题。自十五起,研究的重点方向是动力锂电池充电、放电、面向现场的质量评估和维护等成组应用技术技术,取得多项技术专利和科研成果。  郝永超:机械科学研究总院先进制造技术研究中心电动汽车电源技术研究所所长助理。先后参与了国家“十五”“十一五”“863”电动汽车重大专项、北京科技奥运项目等项目的研究开发工作,主要从事动力电池充电关键技术和设备的开发工作,特别是在动力电池充电设备、蓄电池管理系统以及监控系统的研究。  肖亚玲:毕业于中国农业大学信息与电气工程学院,工作于机械科学研究总院先进制造技术研究中心电动汽车电源技术研究所,中国电子商会电源专业委员会动力电源系统工作委员会秘书处办公室主任。主要从事动力锂电池管理系统、监控系统及系统集成技术研究。

    时间:2019-04-15 关键词: 动力 关键技术 锂电池 系统集成 技术教程

  • 聚吉1.5V恒压可充电锂电池来袭,全面革新终结镍氢时代

    八九十年代之后,随着电子产品的革新换代,其对应的电池日益无法满足消费者的需求。在产品变革的道路上,传统镍氢电池存在的诸如电池容量低、实际循环使用次数少、充电慢、非恒温环境下不耐用、电压低等弊端越来越明显。针对市场痛点和消费需求,聚吉1.5V恒压可充电锂电池带着使命和市场的呼唤,强势来袭。   鉴于此前市场上曾出现过兼容1.5V干电池的可充电电池因为放电电压过高而未能实现全面变革的经验,聚吉1.5V恒压可充电锂电池以全新的理念和技术研发进行深耕,自2011年开始启动1.5V恒压可充电锂电池项目。 经过数年的不懈努力,研发出基于自主知识产权的芯片技术,实现了全硬件管控的BMS复合DC-DC集成技术的电池控制系统,最终将锂离子电池导入了兼容1.5V干电池的可充电电池产品领域,产品性能全面超越传统干电池和镍氢充电电池。最新发布的第四代产品通过全面而系统的革新,彻底终结了镍氢电池时代。   基于镍氢电池固有的技术缺陷和市场不足,聚吉可充电锂电池通过反复的试验和不断的创新,已经实现了1.5V恒压放电、充电速度快、本体充电指示、支持随用随充、支持新旧电池混用、反极性续流等特点。尤其是超过500次全充全放的使用循环寿命,大大增强了可使用电能量。深受消费者认可和市场的青睐,产品上线以来,迅速成为市场中的独角兽。   促使聚吉成功的,除了产品特点与标准兼容之外,还有其在技术上的领先。聚吉1.5V恒压可充电锂电池控制器的集成密度和功率密度已经成为全球第一。该控制器在微小的体积中,集合了锂离子电池BMS、DC-DC降压、反极性续流、复合电极结构于一体,共同为电池的高效性能做出服务。 值得一提的是,聚吉电池在经过全方位的市场考察之后,对电池使用场景做了详细的分类归纳。新一代聚吉电池,能够在从零下30°到零上60°的所有温度环境中正常工作,一旦超出这个温度范围,电池自身会启动放电温度保护功能,不会对电池本身造成损害。 聚吉电池立足于市场,其产品在满足高能量、高性能、高品质、高性价比的消费需求基础上,通过一系列精益求精的改进,共同推动了聚吉电池在蓄电能量方面的卓越水准。在聚吉电池的新一代产品中,单节AA电池可放出电能量已经达到了3000mWh,与市场同类电池相比具有明显的优势。 卓越水准的体现当然还体现在安全方面。在对电压、电流精确的控制以及电池技术方面领先的融合,共同为消费者提供高效安全的服务。充放电温度保护功能和结构特性可避免长时间充电而引发的起火、爆炸等事故的发生,百分百保障每一位消费者的安全。 需求是推动产品升级的原始动力,革新是实现产品升级的根本保障。聚吉1.5V恒压可充电锂电池通过对市场分析和产品痛点的深入研究,凭借全面的革新,聚吉电池已经成为公认的终结镍氢时代的最终收割机。除此之外,其本身携带的诸多优点,也早已在业界成为佼佼者。   近年以来,依托现有科研成果和产品优势,聚吉电池将会继续投入更大的力度,在消费需求的不断升级中,对产品进行全面的创新。未来该领域中,聚吉电池又会带来什么样的惊喜呢?相信在时间的见证下,事实会给我们一个最终的答案。

    时间:2019-09-11 关键词: 锂电池 镍氢 聚吉

  • HOLTEK新推出HT45F8550/60锂电池保护MCU

    HOLTEK新推出HT45F8550/60锂电池保护MCU

    Holtek针对锂电池保护应用领域,全新推出HT45F8550/60锂电池保护SoC MCU。相较于传统锂电池保护控制器,HT45F8550/60内建高精准度(±1%)LDO及各节锂电池电压检测电路,精准度为± 0.5%,大幅减少元器件数量并缩减PCB板空间,适合应用于3~8串锂电池产品,如电动工具、无线吹风机、无线吸尘器等。 HT45F8550具有8K×16 Flash ROM、512×8 RAM、128×8 EEPROM,在I/O方面具有16个多功能引脚。HT45F8560具有16K×16 Flash ROM、2K×8 RAM、1024×8 EEPROM,在I/O方面具有33个多功能引脚。HT45F8550/60具有12-bit多通道ADC,用于测量电压、温度、电流等信号。另有完整的SPI、I2C和UART通信接口,可搭配内建的IAP功能实现在线更新程序。 在封装方面,HT45F8550提供28-pin SSOP封装,HT45F8560提供48-pin LQFP封装。HT45F8550仿真芯片采用OCDS EV架构的HT45V8550,HT45F8560则内建仿真OCDS功能,使开发更为简便。 HOLTEK新推出BS67F2563触控超低功耗MCU Holtek新推出超低功耗具有触控按键和LCD功能Flash MCU BS67F2563。针对超低待机功耗应用提供了最佳解决方案,如电池供电的消费类产品,可延长电池寿命。 BS67F2563内建超低功耗RTC振荡器,可通过外部电容调整RTC的振荡准度。在3V电压时,看门狗与时基使能下的待机电流功耗可低至150nA(典型值)。触控按键支持一键唤醒,此时待机电流为200nA(典型值),可应用于各种省电计时产品。 BS67F2563主要资源包含16K×16 Flash程序存储器、2304×8数据存储器、128×8 True EEPROM及高达20组触控按键。内建7个通道12-bit A/D转换器可量测精准模拟信号,内建C-type LCD,最大可驱动128点液晶显示。另外提供了多组定时器模块、UART/SPI/I²C接口、支持IAP在线更新功能。 BS67F2563提供了64-pin LQFP封装,超低功耗特性适合应用于有功耗要求的一次性电池供电产品。 HOLTEK新推出HT45B3305H CAN Bus Controller Holtek新推出CAN Bus接口控制IC HT45B3305H,CAN物理层可支持最高达1 Mbit/s的高速网络,为工业通信应用带来绝佳性能,适合应用在车用电子(如车身控制模块、方向盘/车窗外围控制、汽车照明、空调控制),智能建筑(如电梯/扶梯、HVAC控制、照明模块)和工业控制(如工业4.0应用、警报控制、实时/远程监控)等领域。 HT45B3305H整合Bosch公司授权的CAN IP模块,支持CAN 2.0A/B协议,并符合ISO11898-1:2003规范,内建32个通道(Message Objects)提供数据传输,可支持Received Enhanced Full CAN架构,具SPI及I²C通信接口,应用温度范围-40℃~125℃,提供16NSOP/QFN封装型式。 HOLTEK HT7K1311/HT7K1312 –单通道15V、3.0A峰值电流H桥驱动器 Holtek推出HT7K1311/HT7K1312高电压H桥驱动器,该系列芯片可广泛的应用于各种产品中,如伺服马达、电子锁/阀门、机器人、遥控玩具等。该系列芯片支持马达电源电压高达15V,工作电压为2.5V~5.5V。这些功能高度集成的芯片具有低导通电阻功率晶体的特性,其效率大大提高使芯片温度降低,进而可以在一个更大的环境温度范围下进行工作。两个输入控制引脚提供了四种工作模式:正转、反转、刹车和待机/休眠。PWM输入控制频率最高可达200kHz,非常适用于需要精确速度控制的应用中。此外,该系列芯片还提供了包括过流保护、输出短路保护和过温保护在内的全方位保护功能,即使在恶劣的工作环境下发生马达堵转或短路等也可以防止芯片损坏。对于HT7K1311当使用相同的两个输入控制引脚来控制自动休眠模式进入机制时,不需要额外的关机信号,另外,超低功耗的休眠模式只需要0.1μA的电流,延长了电池的寿命。相反,HT7K1312提供了一个使能引脚来控制休眠模式操作。 HT7K1311具有用于控制电路和马达的独立电源,以及一个隔离马达电流检测引脚PGND,使系统能够利用外部的低阻值电阻来测量马达电流。在PGND和GND之间连接电流感应电阻,可直接观察马达电流。HT7K1311/HT7K1312可用于驱动最大15V马达,并允许马达峰值电流达到3.0A。在封装方面,HT7K1311采用良好的散热增强型8SOP-EP封装,HT7K1312采用小尺寸8DFN封装。 HOLTEK新推出Arm® Cortex®-M0+ BLDC HT32F65230/240专用微控制器 Holtek推出新一代Arm® Cortex®-M0+无刷直流马达控制专用微控制器HT32F65230/HT32F65240系列,支持Hall sensor或Sensorless磁场定向控制(FOC),频率最高可达60MHz,具备2.5V~5.5V宽电压操作,系统电压采用5V可带来更高的模拟信号分辨率及马达驱动时不易受到噪声干扰的好处,具备高效能、高性价比及高整合度特色。特别适合如电动滑板车、抽油烟机、吊扇、无尘室风扇过滤组(FFU)、各型扇类等需要FOC控制的无刷直流马达应用。 HT32F65230/HT32F65240的Flash容量为32KB/64KB,SRAM容量为4KB/8KB。针对Hall sensor 或Sensorless FOC控制内建了3个轨对轨比较器、2个轨对轨放大器及2个10通道1Msps SAR ADC及强大的MCTM、GPTM与硬件除法器等外围功能。通信接口配置了UART/USART/I2C /SPI,配合6通道PDMA及CRC16/32可提高通信的立即性及安全性。 封装类型采用48-pin LQFP,最高可达40个GPIO引脚。Holtek并提供无刷直流马达開發平台(BLDC Workshop),支持Hall sensor或Sensorless FOC控制,具备多重特点可加速客户产品开发及评估时效,包括:最佳参数调整可产生工程供用户做二次开发、实时控制各种参数皆可实时调整、实时绘图让用户调机不用再带示波器。无刷直流马达開發平台硬件可供用户依实际需求选用。全系列正在进行IEC/UL 60730-1马达控制软件安全认证,通过后客户将可快速取得产品IEC/UL 60730-1软件认证。 HOLTEK新推出HT66F3370H CAN Bus MCU Holtek针对车用电子与工业控制应用新推出CAN Bus MCU HT66F3370H,CAN物理层可支持最高达1Mbit/s的高速网络,具备传输距离远、可靠度高、扩充性良好等特性,为控制器局域网络应用带来绝佳性能,提供智能建筑监控、车用电子控制、工业4.0智能控制应用等最佳解决方案。 HT66F3370H整合Bosch公司授权的CAN IP模块,提供的CAN Bus接口支持CAN 2.0A/B协议,并符合ISO11898-1:2003规范,内建32个报文对象提供数据传输,可支持Receive Enhanced Full CAN。HT66F3370H主要资源具有32K×16 Flash ROM、3K×8 RAM与1K×8 EEPROM。外围资源除CAN Bus外另拥有SPI、I²C及UART×3接口,16通道的12-bit A/D转换器、4-SCOM LCD驱动、16-bit MDU(乘除法器)以及16-bit CRC功能。 HT66F3370H封装提供了64/48LQFP封装,应用温度范围为-40℃~125℃,多样的接口与大容量的程序和数据储存空间,适合各种系统的通信控制应用。 HOLTEK新推出BH66F71252蓝牙广播24-bit A/D MCU Holtek新推出具蓝牙广播功能的24-bit A/D Flash MCU BH66F71252,集成了蓝牙广播电路及24-bit ADC电路,适用于蓝牙广播的电子秤、直流体脂秤与其它量测产品。 BH66F71252 MCU主要资源包含8Kx16 Flash ROM、256x8 RAM、32x8 EEPROM、LED Driver及多种通信接口。内建蓝牙广播电路,轻易实现产品蓝牙广播的功能,简化开发及生产。搭配内建的24-bit ADC电路,内部LDO提供外部传感器的电源,达到量测的功能。 BH66F71252提供46-pin QFN封装型式,搭配丰富的资源及完整的功能,可满足多种不同档次,多样化产品的需求。 HOLTEK推出BP45F1130与BP45F1330单节锂电池手持产品MCU Holtek针对锂电池手持产品领域规划一系列的单片机,并将BP66F0043型号更改为BP45F1130以及BP45F0104型号更改为BP45F1330,作为锂电池手持产品系列单片机的一员。 BP45F1130与BP45F1330内建10-bit ADC及400mA的Linear Charger。其中BP45F1330更内建H-Bridge驱动电路,可直接驱动直流马达正反转。且封装尺寸极小,非常适合于以单节锂电池供电为主的应用。 BP45F1130与BP45F1330资源具有2K×14 Flash程序内存,32×14 Emulated EEPROM。工作电压1.8V~5.5V、最多19个I/O可复用使功能极大化。内建的10-bit ADC可选择内部1.6V做为ADC参考电位,搭配内建Linear Charger可通过软件设置40mA~400mA恒流充电,并且自动切换涓流、恒流、恒压、回充模式。内建I/O输出电流4段可调功能,可无需限流电阻直接驱动LED。BP45F1330内建H-Bridge可直驱最大2.1A直流有刷马达,且可由MCU进行电流检测,并具备OCP、OSP、OTP等全方位保护功能。 BP45F1130与BP45F1330具有1组8-bit Timer可实现Timer、Event Counter与Pulse width Measurement 3种功能,1组8-bit PWM脉波宽度调变控制输出。在封装方面,BP45F1130提供16/20-pin NSOP、24-pin SSOP封装,BP45F1330提供24-pin SSOP封装。

    时间:2020-02-28 关键词: 锂电池 MCU HOLTEK

  • 充电ic并不难,搞懂LP3947锂电池充电ic是怎么回事

    充电ic并不难,搞懂LP3947锂电池充电ic是怎么回事

    充电ic您是否听说过?对于充电ic您了解多少呢?如果您想对充电ic有进一步的了解,欢迎阅读本文。本文中,小编将对LP3947锂电池充电ic予以介绍。通过本文,大家对这款充电ic将不再感到迷惑。如果您对充电ic知识充满渴望,不妨继续往下阅读哦。 LP3947是一款内置微处理器控制,性能完善的单节锂电池充电集成电路,它具有可以采用USB接口或AC电源适配器供电,内置调整管构成的线性充电单元,它可以用于稳定电源(LDO模式),输出电流可达1A,可充终止电压为4.1V或4.2V的电池,恒流恒压充电,并可对过放电电池进行预充电,内置电池温度检测,电池温度过高或过低时,充电器自动关断,有5.6小时安全定时器,有过流和过热保护,充电状态指示,充电电流检测,并输出与充电电流成比例的模拟电压,器件结温TJ在0℃≤TJ≤85℃。范围内,充电精度在1%内,输入电压范围:4.3V—6.0V,在AC适配器供电时,充电电流设定范围为100mA—750mA,在USB端口供电时,充电电流设定范围为100-500mA。工作温度:-40℃—+85℃。 下图为其引脚示意图,该IC可广泛应用于移动电话,数码相机,USB供电的IT设备和掌上电器.LP3947各管脚功能说明如下: · Pin1(EN):充电输入使能端,输入高电平允许充电,低电平禁止充电。 · Pin2(SCL):I2C串行接口时钟输入端。 · Pin3(SDA):I2C串行接口数据输入/输出端。 · Pin4(BATT):电池充电输入端,此端接10uF陶瓷电容至地。 · Pin5(VT):2.78V稳定电压输出端,用于测量电池温度的稳定电源。 · Pin6(VBSENSE):电池电压检测端,与电池的正极相连。 · Pin7(MODE):选择AC适配器供电(置高电平),选择USB供电(置低电平)。 · Pin8(Diff-Amp):检测充电电流的差动放大器输出,输出电压正比于充电电流。 · Pin9(Ts):多功能端,电池温度检测输入端,用于LDO模式/充电器模式输入端,若不装入充电电池,则为LDO模式,用作低压差4.1V或4.2V输出稳压器。 · Pin10(EOC):内部为开漏输出,当USB端口或AC适配器被连接,电池已充满时,此端输出低电平,可外接一颗LED,亮表示电池已充满。 · Pin11(GND):地端。 · Pin12(CHG):内部为开漏输出,当USB端口或AC适配器被连接,电池开始充电,此端输出低电平,可外接一颗LED,亮表示电池已开始充电。 · Pin13(ISEL):充电器在USB端口供电,此端接高电平,充电电流为100mA此端接低电平,充电电流为500mA(另外I2C接口可设定充电电流)。 · Pin14(CHG-IN):充电器供电输入端,输入一个稳压有电流限制的电源,在此端必须接一个1uF陶瓷电容接地。 充电过程:LP3947组成的充电器电路如图2,充电过程及充电状态指示见图3,红色LED为充电指示灯,绿色LED充满指示灯,图中的终止充电电压为4.1V. 充电器接上AC适配器或USB电源,充电器开始工作,如果输入电压在低阈值电压(≥4.3V)高电压阈值电压(≤6.0V)充电器检测到适合的输入电压,预充电开始,红色LED亮,绿色LED熄. 预充电阶段的充电电流在40-70mA间,使过放电的电池以小电流安全充电,电池电压上升,一直到电池电压上升到3.0V以上时,预充电阶段即告结束,充电定时器启动,开始充电。 快充电阶段的充电电流在ISEL端接高电平时(USB模式),电流为100mA,在ISEL端接低电平时,电流为500mA,此时若是使用AC适配器充电,快充电流由用户设定(100-750mA)快充电电流精度在≤150mA时为±20mA,≥200mA为±10%,快充电电压到4.1V时,恒流充电阶段结束,转为4.1V恒压充电。 恒压充电阶段充电电压不变,但充电电流会逐渐下降,直到充电电流下降到一定程度时,充电结束,此时绿色LED亮,红色LED熄,如果快充电电流为1C时,终止充电电流可设定为0.1C,则恒压充电电流下降到50mA,终止充电,在100mA快充电电流时,定时器到5.6小时,终止充电,此时两个LED都亮。 充电电流有IC内部的电流检测电路检测,有Diff-Amp输出与充电电流成比例的电压(输入微处理器的ADC电压),经微处理器控制后输出终止充电信号,充电电流ICHG与Diff-Amp输出电压的VDIFF的关系为: ICHG=(VDIFF-0.497)/1.655 注意:式中单位:电流为A,电压为V。 终止充电后若不取出电池,即进入维护状态,当电池电压下降0.2V时,则会进行补充充电,充电电压到4.1V时又会停止充电。 以上便是小编此次想要和大家共同分享的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-03-04 关键词: 锂电池 充电ic 指数 lp3947

  • 单节3.7V锂电池升压9V、8A大电流异步DC-DC升压IC

    单节3.7V锂电池升压9V、8A大电流异步DC-DC升压IC

    深圳市永阜康科技有限公司结合客户实际方案,成功应用到单节锂电池3.7V供电的手持风扇、便携式电动工具、电子烟、蓝牙音响等案列。

    时间:2020-03-09 关键词: 锂电池 异步dc-dc

  • 锂电池到底充电注意事项

    锂电池到底充电注意事项

    锂电池大家都知道,那么应该如何充电呢?锂电池充电方法是大家需具备的生活常识之一,但对于不同用途锂电池,其锂电池充电方法往往存在一定差异。本文中,小编将为带来电动车锂电池充电方法,正文内容如下。 电动车新国标实施后,电动车锂电池组在市场上越来越普遍,很多人都不了解电动车锂电池的正确充电方法。综合性价比考虑,现在锂电池是电动车的首选,锂电池组更加轻,表现也更加优异,-20℃至 55℃都可以正常充放电,寿命是电动车铅酸电池寿命的 3 至 4 倍。 电动车锂电池充电方法及注意事项 (1)高温天气不可在阳光暴晒下充电,不能在行驶后立即充电夏天到了,这一点尤其要注意,切记不能将电动车放在火辣辣的太阳底下充电,也不可以将电池放在阳光下暴晒。同理,无论是平时,还是充电时,都要远离明火和高温热源。 (2)电动车行驶过程中发现出现电量过低提示时,应该尽快及时充电。电池放电以后就开始了硫化过程,在 12 小时开始,就出现了明显的硫化。及时充电,可以清除不严重的硫化,如果不及时充电,这些硫化结晶将要聚积而逐步形成粗大的结晶,所以,除了每天充电以外,还要注意,使用完了以后要尽早的充电,尽可能使锂电池组电量处于饱满状态。 (3)锂电池不需要特别的方法激活,在电动车行驶中锂电池会自然激活。锂电池没有记忆效应,不用刻意深度充放激活。 (4)一定要用适配的锂电池充电器充电,先将充电器输出插头对应插入电池充电插座,再将充电器插头插入市电插孔,观察指示灯进行充电判定。如果充电器丢失或者损坏请找相应经销商购买。不得使用铅酸充电器或其他形式的充电器进行充电。 (5)一般在充电器指示灯转绿灯之后再充 1-2 小时左右,停止充电工作。锂电池没有记忆效应,每次充电大约 5-8 小时,用户使用时估算好时间,禁止过充。 (6)对锂电池组尽量实施随用随充的,避免电池每次都欠压以后再充电,这样可以大大提升电池寿命,使电池处于浅循环状态,这样电池的寿命会延长。 (7)避免高温充电,请勿在温度超过 40°的环境下充电,高温会使电池容量衰退。尽量选择阴凉通风的环境,太过闷热的环境不利于充电状态,还会破坏电池和减少充电器的寿命。 此外,锂电池充电最佳的环境温度是 25℃。现在多数充电器没有适应环境温度的自动控制系统,多数充电器都是按照环境温度 25℃设计的,所以在 25℃条件下充电比较好。 (8)长期不使用电动车,应断开电池与整车的连接,并间隔一段时间给电池补充一些电量,避免电池自放电。锂电池不允许空电存放,如果短时间不适用锂电池,请将电池充至 50%以上进行存放,且每 30 天必须对电池进行补电。 (9)在为电池充电时,假若充电器插头在不断地发热,而且发热的时间比较长,需立即检查是否是插头短路或者接触不良,应该把充电器拔出来,检查插头上面是否存在氧化物,如铁锈之类的,然后立即清除掉。以上就是锂电池充电的注意事项。

    时间:2020-04-03 关键词: 锂电池 充电 电动车

  • 聚合物电池和锂电池对比

    聚合物电池和锂电池对比

    什么是聚合物电池和锂电池?他们有什么区别?这个聚合物电池和锂电池,他们到底谁更有发展趋势,以及他们各自有着什么优势和劣势,我们进行PK,条理清晰,即将揭开谜团。 锂电池的概念使用非常频繁,稍加留意,我们会发现用这个概念其实是有广义、较狭义和狭义三种区别的。广义的锂电池包括锂原电池和锂离子电池;由于锂离子电池比锂原电池应用更广,所以锂电池在较狭义上通常是指锂离子电池;在锂离子电池内部又有两种分类:聚合物锂离子电池和液态锂离子电池,因为质量更大、应用更多的是液态锂离子电池,所以锂电池的狭义理解就是指液态锂离子电池,而聚合物锂离子电池又叫锂聚合物电池,人们习惯上简称为聚合物电池。如果在广义和较狭义的意思上比较锂聚合物电池和锂电池的区别,那么,唯一的就是种概念和属概念的关系,锂聚合物电池被包含于锂电池。因此,具有比较意义的就是狭义层面上的比较:即聚合物电池和液态锂离子电池的比较,基于此,以下用锂电池代指液态锂离子电池。 1、根本区别是原材料 这是二者各种不同表现的总根源。聚合物电池是指在正极、负极或电解质三大组件中至少有一项使用高分子材料。高分子的意思是分子量大,与其相对应的概念是小分子,高分子具有高强度、高韧性和高弹性。目前研发的聚合物电池高分子材料主要用于正极与电解质。 ①聚合物电池正极材料除了采用锂电池的无机化合物,还可以采用导电高分子聚合物; ②、聚合物电池的电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液,锂电池使用电解液(液体或胶体) 2、塑形区别 聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化,原因在于其电解质可固态可胶态而非液态,锂电池则采用电解液,需要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。因此,这也使得锂电池增加了一部分重量。 3、安全性方面 当前的聚合物多是软包电池,采用铝塑膜做外壳,当内部采用有机电解质时,即使液体很热也不爆炸,因为铝塑膜聚合物电池采用固态或胶态而无漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是绝对的,如果瞬间电流足够大,发生短路,则电池自燃或爆裂并非不可能,手机和平板电脑安全事故的发生多由这种情况引起。 4、电芯电压 由于聚合物电池采用高分子材料,可在电芯里做成多层组合达到高电压,而锂电池电芯标称容量是3.6V,要想在实际运用中达到高电压,则需要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。如果用以上几个特点对比聚合物电池和锂电池哪个好,那么结论就是一定的,然而,在市场上还是锂电池的应用占主体地位,这说明锂电池也有相对优势,我们继续比较下去。 5、导电性 聚合物电池的固态电解质离子电导率低,目前主要是加入了一些添加剂使其成为凝胶电解质,以改善电导率。这也只是增加了离子电导,不似锂电池的电导率保持一个稳定的值,而不会受辅助材料质量的影响。 6、容量 聚合物电池的容量并无有效提升,与标准容量的锂电池相比还有所减少。 7、制造工艺 聚合物电池越薄越好生产,锂电池越厚越好生产,这使得锂电池在应用上可拓展领域更多。 8、价格 这是决定二者市场容量的关键因素,目前,市场上聚合物电池价格普遍高于锂电池,这影响到二者的市场容量,前者与后者之比是1:9。聚合物电池在小型应用上多些,而锂电池在大型应用上更有前途,如果聚合物电池能够突破价格和设计的局限性,或许代表了电池发展趋势,因其环保和安全性更符合潮流。以上就是聚合物电池和锂电池的对比解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-04 关键词: 锂电池 电解质 有机电解液

  • 什么是高倍率电池?

    什么是高倍率电池?

    什么是高倍率电池?它有什么用途?电池?蓄电池,锂电池,电动汽车,大家多少都能懂点,但是高倍率电池,你们知道吗?开始我们的主题,了解并清楚高倍率电池的相关知识。 高倍率电池一般指的是锂电池,锂离子电池是一种充电高倍率电池,它主要依赖锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间来回嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经由电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高机能电池的代表。 锂电池分为高倍率电池和锂离子电池。目前手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为高倍率电池,而真正的高倍率电池因为危险性大,很少应用于日常电子产品。锂离子电池能量密度大,均匀输出电压高。自放电小,好的电池,每月在2%以下(可恢复)。没有记忆效应。工作温度范围宽为-20℃~60℃。轮回机能优胜、可快速充放电、充电效率高达100%,而且输出功率大。使用寿命长。不含有毒有害物质,被称为绿色电池。 充电 是电池重复使用的重要步骤,锂离子电池的充电过程分为两个阶段:恒流快充阶段和恒压电流递减阶段。恒流快充阶段,电池电压逐步升高到电池的尺度电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则跟着电池电量的上升逐步减弱到设定的值,而终极完成充电。电量统计芯片通过记实放电曲线可以抽样计算出电池的电量。锂离子电池在多次使用后,放电曲线会发生改变,锂离子电池固然不存在记忆效应,但是充、放电不当会严峻影响电池机能。 留意事项 锂离子电池过度充放电会对正负极造成永久性损坏。过度放电导致负极碳片层结构泛起塌陷,而塌陷会造成充电过程中锂离子无法插入;过度充电使过多的锂离子嵌入负极碳结构,而造成其中部门锂离子再也无法开释出来。充电量即是充电电流乘以充电时间,在充电控制电压一定的情况下,充电电流越大(充电速度越快),充电电量越小。电池充电速渡过快和终止电压控制点不当,同样会造成电池容量不足,实际是电池的部门电极活性物质没有得到充分反应就休止充电,这种充电不足的现象跟着轮回次数的增加而加剧。 放电 第一次充放电,假如时间能较长(一般3--4小时足够),那么可以使电极尽可能多的达到最高氧化态(充足电),放电(或使用)时则强制放到划定的电压、或直至自动关机,如斯能激活电池使用容量。但在锂离子电池的寻常使用中,不需要如斯操纵,可以随时根据需要充电,充电时既不必要一定布满电为止,也不需要先放电。象首次充放电那样的操纵,只需要每隔3--4个月进行连续的1--2次即可。 对于电动汽车和混合动力车来说,其核心技术在于电池,与其他类型的电池比较,动力锂离子电池虽然具有价格高、安全性能差的缺点,但其具有比能量大、循环寿命长等重要优点,因此具有更广阔的发展前景。动力锂离子电池的技术发展也日新月异,从容量及结构上都有所改进,有关专家表示,无论电池厂商采用哪种技术路线,都应满足使用安全性高、环境温差范围广、充放电功能性强、倍率放电使用性好等条件。 电池容量大小涉及技术和成本锂离子电池按体积大小可分为小电池和大电池两种,小电池通常应用于3C电子产品,相关技术及产业已经发展得十分成熟,总体利润呈降低趋势。目前的锂离子电池产品,85%以上是小电池。 大电池又俗称动力电池,同样有小型动力电池和大型动力电池两种,前者主要用于电动工具、电动自行车等,后者用于电动汽车和储能领域。目前,纯电动(EV)、可插电式混合动力(PHEV)、混合动力(HEV)3种类型的动力汽车正处在快速发展时期,备受行业关注。作为未来汽车产业的核心,动力锂离子电池产业的发展受到了空前关注,已被各主要国家上升到了战略高度。深圳市吉阳自动化科技有限公司总裁阳如坤介绍说,小电池无论是在产品利润还是发展规模上都无法与大电池相比,虽然目前动力锂离子电池产业规模还很小,但电动汽车的量产为动力锂离子电池产业带来了重要的发展机会。据行业权威机构的测算,近几年,动力锂离子电池市场将超过全球手机锂离子电池市场的规模,这种改变将引发相关制造设备和厂房新一轮的投资热,同时,新进入动力锂离子电池产业的各大厂商将使相关领域的技术竞争更趋激烈。 目前,究竟采用单体大容量电池技术方案还是采用小容量电池并联技术方案,一直是业内争论的问题,而到底采用哪种技术路线,关键看电池组的结果,要看是否在体积、重量、产品质量、性能、价格、安装的方便性等方面具有竞争力。 锂电池涂碳铝箔 一、材质说明 涂碳铝箔是由导电碳为主的复合型浆料与高纯度的电子铝箔,以转移式涂覆工艺制成。 二、应用范围 细颗粒活性物质的功率型锂电池 正极为磷酸亚铁锂 正极为细颗粒的三元/锰酸锂 用于超级电容器、锂一次电池(锂亚、锂锰、锂铁、扣式等)替代蚀刻铝箔 三、对电池/电容的性能作用 抑制电池极化,减少热效应,提高倍率性能; 降低电池内阻,并明显降低了循环过程的动态内阻增幅; 提高一致性,增加电池的循环寿命; 提高活性物质与集流体的粘附力,降低极片制造成本; 保护集流体不被电解液腐蚀; 提高磷酸铁锂电池的高、低温性能,改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能。 四、建议参数 对应涂覆的活性物质D50最好不大于4~5μm,压实密度不大于2.25g/cm,比表面积在13~18㎡/g范围内。 五、使用中的注意事项 1.存储要求:在温度为25±5℃、湿度为不超过50%的环境中,运输时须避免空气和水蒸气对铝箔的侵蚀; 2.本产品分为A、B两款,各自的关键特性为:A款外观为黑色,常规涂层厚度为双面4~8μm,导电性能较更为突出;B款外观为淡灰色,常规涂层厚度为双面2~3μm,涂层区可做较少层的焊接,并可以涂布机识别跳间隙; 3.B款(灰色)涂碳铝箔可以在涂层区直接做超声焊,只适合卷绕式电池焊接极耳(极片最多2-3层),但超声的功率、时间需做一些微调; 4.碳层的散热性要比铝箔差些,故做涂布时需对带速与烘烤温度适当微调; 5.本产品对锂电池与电容的综合性能有较可观的提升,但不可作为改变电池某方面性能的主要因素,如电池能量密度、高低温性能、高电压等等。以上就是高倍率电池的相关解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-04 关键词: 锂电池 蓄电池 高倍率电池

  • 铅酸蓄电池和锂电池解析

    铅酸蓄电池和锂电池解析

    铅酸蓄电池还是锂电池,有什么区别呢?随着电动车电池技术的更新,受限于锂电池的性能、性价比等原因想要取代取代传统铅酸电池大哥的地位还有很长一段路要走。我们一起看看到底谁更有利用价值?谁有更多的发展空间? 电动自行车一般用的电池有3种,铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。锂电池电动自行车很轻巧,用电时间长,和铅蓄电池相比有哪些优缺点呢? 1、一台电动车的一半价格在电池上,锂电池比铅酸蓄电池价格高许多,锂电动车也就贵了许多。 2、质量上也就是续航力时间长,能够比铅酸电池跑的远。 3、使用过程中一定要注意防水,比铅酸电池难伺候。锂电池正极的二氧化锰,只沾一小滴水便可出现发热现象。锂电池中的氯化亚硫与水接触后,在生成盐酸和二氧化硫的同时释放热能,几种因素使锂电池成为生活中的“火种”,在使用锂电池时一定要注意防水、防潮湿。 4、我个人认为现在虽然已经有锂电车在卖,但销量不是很理想,不被大众所认同。从环保角度讲,锂电池比铅酸的环保。 5、铅酸电池现在可以修复,包括仪器加上手工维修,锂电池我不知道能不能维修。 电动车铅酸蓄电池和锂电池哪个好?相比而言铅酸蓄电池技术成熟,且75%原料可循环使用,因此价格相对便宜,更适合电动自行车消费者的购买能力。尽管未来锂离子电池的比例将会有所增加,但铅酸蓄电池仍将在电动自行车动力电池方面占主导地位,锂电池要想取代铅蓄电池的主导地位,还需要走很长的路。以上就是铅酸蓄电池和锂电池的对比解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-04 关键词: 锂电池 铅酸蓄电池 电动车

  • 锂电池的深入了解

    锂电池的深入了解

    什么是锂金属电池?它有什么用途?锂金属电池通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的,用完就废了,不能充电,因此也称一次电池。锂离子电池则是利用锂离子的浓度差进行储能和放电,电池中不存在金属锂,因此也称锂二次电池。目前所应用于手机、相机、电动工具、电动汽车、储能、通信基站等可充锂电池,均为锂离子电池。一般市场上大多数常用可见的锂电池均为锂离子电池,大家也习惯简称为锂电池,本文所称锂电池也主要指锂离子电池。 一、锂电池分类 1、市场上习惯用的两种分类方式:按极片材料分类和按产品外观分类。 A、按极片材料分类 正极材料:磷酸铁锂电池(LFP)、钴酸锂电池(LCO)、锰酸锂电池(LMO)、(二元电池:镍锰酸锂/镍钴酸锂)、(三元:镍钴锰酸锂电池(NCM)、镍钴铝酸锂电池(NCA)) 负极材料:钛酸锂电池(LTO)、石墨烯电池、纳米碳纤维电池 关于市场上的石墨烯概念,主要是指石墨烯基电池,即在极片中加入石墨烯浆料,或在隔膜上加入石墨烯涂层。镍酸锂、镁基电池市场上基本不存在。 B、按产品外观分类 分为:圆柱、软包、方形。 圆柱和方形外包装多为钢壳或者铝壳。软包外包装为铝塑膜,其实软包也是一种方形,市场上习惯将铝塑膜包装的称为软包,也有人将软包电池称为聚合物电池。 对于圆柱形锂离子电池,其型号一般为5位数字。前两位数字为电池的直径,中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂电池,它的直径为18毫米,高度为65毫米。 C、按电解质材料的不同 锂离子电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)。 液态锂离子电池使用液体电解质(目前动力用电池多为此种)。聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。关于固态电池,严格意义上的是指电极和电解质均为固态的。 D、按电池实用性能分类 功率型电池和能量型电池。能量型电池以高能量密度为特点,主要用于高能量输出;功率型电池以高功率密度为特点,主要用于瞬间高功率输出、输出的电池。而功率能量型锂电池是伴随着插电式混合动力车的出现而出现的。它要求电池储存的能量较高,可以支持一段距离的纯电行驶,也要具备较好的功率特性,在低电量的时候进入混合动力模式。 简单理解,能量型类似于马拉松选手,要有耐力,就是要求高容量,对大电流放电性能要求不高;那么功率型就是短跑选手,拼的是暴发力,但耐力也要有,不然容量太小就跑不远。 二、锂电池材料构成 四大主材:正极材料、负极材料、隔膜、电解液 辅材:NMP、铜箔、铝箔、铝壳盖板、导电剂、粘结剂、其他(EMD)等。 三、制作工艺 锂电池的制造流程可分为电极制片、电芯装配、激活检测和电池组装四个主要工序。其中,电极制片又包括正极片和负极片制作,主要环节包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切和极耳等步骤。 四、生产所需设备 按照锂离子电池的生产流程,锂电设备主要可以分为前端设备、中端设备和后端设备。 前端设备主要是针对电极制片工序,包括真空搅拌机、涂布机、辊压机和分切机等。涂布工艺要求将搅拌后的浆料均匀地涂在金属上,厚度精确到3μm以下,分切要需要保证切片表面不能存在任何毛刺,否则会对后续工艺产生很大影响。因此,前端设备是电池制造的核心设备,关乎整条生产线的质量。 中端设备主要覆盖电芯装配工序,主要包括卷绕机或叠片机、电芯入壳机、注液机以及封口焊接等设备。 后端设备主要覆盖电芯激活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺。相对而言,中后端设备如入壳、封口、检测等机器相对简单,技术要求不高。 五、锂电池应用 主要分为三大块:数码类、动力类、储能类。 数码类:手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、MP3/MP4、耳机、充电宝、航模、移动电源等。 动力类:主要指电动交通工具,电动自行车、新能源汽车等。 储能类:主要应用于基站电源、清洁能源储能、电网电力储能、家庭光储系统等。 相信将来锂电池会有更广泛的应用,以上就是锂金属电池的应用,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-04 关键词: 锂电池 锂离子电池 金属锂

  • 国内储能锂电池市场解析

    国内储能锂电池市场解析

    什么是储能锂电池?它的发展如何?2019年中国储能锂电池仍将继续快速增长,预计市场规模将达52亿,同比增长27%。在锂电池成本下行及电网侧示范工程拉动下,国内锂电储能正在迎来规模化商用的关键时间点。随着政策支持力度加大、电力制度商业化、市场机制建立、商业模式建立、锂电池装机量加速增长,至2021-2023年,锂电储能有望进入商业化加速期。 高小兵发表了“中国储能锂电池行情分析”的主题演讲,剖析了中国储能锂电行业发展现状、竞争格局及行业特点。从储能锂电池发展现状来看,在支持政策进入执行期、电网储能示范项目兴建、海外市场需求释放、动力电池企业转型加入等多重因素影响下,中国储能锂电池行业进入示范应用期。2018年也被认为是中国锂电储能元年。 CNESA数据显示,截至2018年底,中国已投运的电化学储能项目累积规模为1040MW,同比增长167%。与此同时2018年国内新增投运电化学储能项目装机规模为650MW,同比增长437.2%装机。其中,锂电池的装机比例为70%,占据主导地位。 受国家政策及引导影响,高工产业研究院(GGII)调研数据显示,2018年中国储能锂电池(不包含通信电源、数据中心、UPS等用锂电池)出货量同比增长113.3%,出货量为3.2GWh,规模为40.8亿元,同比增长46.8%,规模增长率不及出货量的主要原因来自于锂电池单价持续走低,2018年锂电池单价同比下降近30%。 需要注意的是,中国储能锂电产业当前仍处于孕育期,体量仍比较小,其主要用于用户侧削峰填谷、离网电站、微电网、轨道交通等;部分出口欧洲、澳大利亚等市场,主要用于家庭储能、电网储能等项目。 高小兵判断,2019年中国储能锂电池仍将继续快速增长,预计市场规模将达52亿,同比增长27%。增长驱动力包括:1、电网类示范项目继续释放,储能锂电池将在用户侧、电网侧及调峰调频环节得到应用;2、海外出口增加,2018年海外电网锂电池储能主要被LG、SDI占有,预计2019年中国厂商会加大出口。 从储能锂电行业竞争格局来看,目前国内储能锂电池企业超过50家,2018年国内储能锂电池出货量超100MWh企业11家,超1GWh的锂电储能企业只有BYD一家。高小兵指出,由于储能市场应用分场景、分区域,不同场景对于锂电池的性能要求不尽相同,且单个项目规模不大,因此储能锂电行业的竞争格局很难形成同动力电池行业般高集中度态势。 从国内储能锂电行业特点来看,目前,由政府引导的电网侧储能示范工程仍是国内锂电储能市场发展的第一驱动力。GGII调研数据显示,从新增项目分布上看,AGC调频项目数量最多,2018年统计为36个。规模装机量方面电网侧最大,主要集中在江苏、河南、湖南等省份大规模储能电站示范项目;用户侧方面众多工商业园区开始布局投运微电网项目。 技术路线方面,国内储能锂电技术以磷酸铁锂为主,占比超过85%,磷酸铁锂电池凭借安全性和循环性能优势在国内储能市场渗透率逐渐升高,三元电池的出货量主要来自阳光能源(采用三星电池)和科陆电子(采用LG电池)。商业模式方面,由于国内锂电储能市场量小,示范项目盈利能力还需时间验证,锂电储能的商业模式亟待探索突破。 高小兵认为,未来两种商业模式将极具潜力,一是储能系统将实现多种功能叠加,具体包括消峰填谷、动态扩容、需量管理、后备电源等功能,通过提升利用率提升盈利能力;二是“投资+运营+服务”模式,结合合同能源管理、EMC模式及租赁模式等多种方式,将投资回报周期尽量缩短。以上就是储能锂电池的相关解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-04 关键词: 锂电池 市场 储能

  • 3.7v锂电池保护板概况

    3.7v锂电池保护板概况

    什么是锂电池保护板?它有什么注意事项?锂电池保护板主要由维护IC(过压维护)和MOS管(过流维护)构成,是用来保护锂电池电芯安全的器材。锂电池具有放电电流大、内阻低、寿数长、无回忆效应等被人们广泛运用,锂离子电池在运用中禁止过充电、过放电、短路,不然将会使电池起火、爆破等丧命缺陷,所以,在运用可充锂电池都会带有一块维护板来维护电芯的安全。 1、电压保护能力 过充电保护板:保护板有必要具有防止电芯电压超越预设值的才干过放电维护:保护板有必要具有防止电芯电压底于预设值的才干。 2、电流能力 (过流保护电流,短路保护) 保护板作为锂电芯的安全保护器材,既要在设备的正常作业电流规模内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作,使电芯得到保护。 3、导通电阻 定义:当充电电流为500mA时,MOS管的导通阻抗。 由于通讯设备的工作频率较高,数据传输要求误码率低,其脉冲串的上升及下降沿陡,故对电池的电流输出能力和电压稳定度要求高,因而保护板的MOS管开关导通时电阻要小,单节电芯保护板通常在《70mΩ,如太大会导致通讯设备作业不正常,如手机在通话时突然断线、电话接不通、噪声等现象。 4、自耗电流 定义:IC作业电压为3。6V,空载状况下,流经保护IC的作业电流,一般极小。 保护板的自耗电流直接影响电池的待机时刻,通常规则保护板的自耗电流小于10微安。 5、机械功能、温度适应能力、抗静电能力 保护板有必要能通过国标规则的轰动,冲击实验;保护板在40到85度能安全工作,能经受±15KV的非触摸ESD静电测验。 锂电池充放电保护电路的特点及工作原理 锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成,保护板由电子元件组成,在-40℃~+85℃的环境下时刻准确地监视电芯的电压和充放电回路的电流,并及时控制电流回路的通断;PTC的主要作用是在高温环境下进行保护,防止电池发生燃烧、爆炸等恶性事故。 [提示]PTC是英文PosiTIvetemperature coefficient的缩写,意即正温度系数电阻(温度越高,阻值越大)。该元件可起过流保护作用,即防止电池高温放电和不安全的大电流充放电。PTC器件采用高分子材料聚合物,通过严格的工艺制成,由聚合物树醋基体及分布在里面的导电粒子组成。在正常情况下,导电粒子在树醋中构成导电通路,器件表现为低阻抗;当电路中有过流现象发生时,流经PTC的大电流产生的热量使聚合物树醋基体体积膨胀,因而切断导电粒子间的连接,从而对电路起到过流保护作用。当故障解啥后,该元件可自动恢复到初始状态,保证电路正常工作。 一、锂电池的充放电要求 1.锂电池的充电 单节锂电池的最高充电终止电压为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废。对锂电池充电时,应采用专用的恒流、恒压充电器,先恒流充电至锂电池两端电压为4.2V后,转入恒压充电模式;当恒压充电电流降至100mA时,应停止充电。 充电电流(mA)可为0.1~1.5倍电池容量,例如:1350mAh的锂电池,其充电电流可控制在135mA~2025mA之间。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。 2. 锂电池的放电 由于锂电池的内部结构原因,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命会缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。单节锂电池的放电终止电压通常为3.0V,最低不能低于2.5V。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间(小时)=电池容量/放电电流,且锂电池放电电流(mA)不应超过电池容量的3倍,例如:1000mAh的锂电池,则放电电流应严格控制在3A以内,否则会使电池损坏。 二、保护电路的组成 保护电路通常由控制IC、MOs开关管、熔断保险丝、电阻、电容等元件组成,如图2所示。正常的情况下,控制IC输出信号控制MOs开关管导通,使电芯与外电路导通,当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立即控制MOS管关断,以保护电芯的安全。控制IC内置高精度电压检测电路和多级电流检测电路。其中,电压检测电路一是对充电电压进行检测,一旦达到其设定阈值(通常为3.9V~4.4V),立即进入过充电保护状态;二是对放电电压进行检测,一旦达到其设定阈值(通常为2.0V~3.0V ),立即进入过放电保护状态。 在该电路中,MOS开关管多采用薄型TSSOP -8或SOT23 -6封装形式,其外形如图3所示。这些MOS开关管有的内含一只N沟道场效应管,如FDMC7680,其①~③脚为S极,④脚为G极,⑤~⑧脚为D极,其内部结构如图4所示;有的内含两只N沟道场效应管,如FDW9926A、8205A等,其引脚功能与封装形式有关,如图5所示。 【提示】若控制IC与MOs开关管上有小圆形凹点,则该凹点所对管脚为①脚;若表面没有凹点,则元件型号标注左侧的第一个管脚为①脚,其余引脚按逆时针方向排列。另外,在换用MOS开关管时,需根据实际线路走向判断其内部电路,从而进行正确的代换。 另外,部分锂电池保护电路中还安装有NTC和ID信号形成元件。NTC是英文NegaTIvetemperature coefficient的缩写,意即负温度系数电阻。该元件在此电路中主要起过热保护作用,即当电池自身或其周边环境温度升高时,NTC元件阻值降低,使用电设备或充电设备及时作出反应,若温度超过一定值时,系统进入保护状态,停止充放电。ID是IdenTIficaTIon的缩写,即身份识别的意思,其信息识别的元件分为两种:一是存储器,常为兽线接口存储器,存储电池种类、生产日期等信息;二是识别电阻,这两者均可起到产品的可追溯和应用的限制。 三、保护电路工作原理分析 单节锂电池的正常输出电压约为3.7V,可直接作为手机、MP3/MP4及部分小屏幕的平板电脑的电源。对于需要较高电压的电器而言,如移动DVD/EVD或大屏幕平板电脑,这时可用多节锂电池串联得到所需电压,如一款需11.1V供电的平板电脑,则配用电池组件为三块串联的锂电池。单节锂电池与多节串联锂电池的保护电路有所不同,以上就是锂电池保护板的注意事项,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-04 关键词: 锂电池 串联 保护电路

  • 锂电池爆炸可能因素

    锂电池爆炸可能因素

    什么是锂电池?它有什么注意事项?本文主要讲了锂电池爆炸的类别包括:负极容量不足水份含量过高内部短路、保护线路老化失效过充过放外部短路、外部挤压和暴力碰撞、负极容量不足、水分含量过高、内部短路等内容。 锂电池爆炸的原因类别: 1 负极容量不足水份含量过高内部短路 2 保护线路老化失效过充过放外部短路、外部挤压和暴力碰撞 3 负极容量不足 当正极部位对面的负极部位容量不足,或是根本没有容量时,充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层结构中,会析在负极的表面,形成突起状“枝晶”,而下一次充电时,这个突起部分更容易造成锂的析出,经过几十至上百次的循环充放电后,“枝晶”会长大,最后会刺穿隔膜纸,使内部产生短路。电芯急剧放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,高温会使电解液分解成气体,负极碳和隔膜纸燃烧,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。 4 水分含量过高 水份可以和电芯中的电解液反应,生产气体,充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,电芯就会爆炸。 5 内部短路 由于内部产生短路现象,电芯大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会产生高温,使电解液分解成气体,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。 6 上部胶 激光焊时,热量经壳体传导到正极耳上,使正极耳温度高,如果上部胶纸没有隔开正极耳及隔膜,热的正极耳就会使隔膜纸烧坏或收缩,造成内部短路,而形成爆炸。 7 高温胶纸包住负极耳 客户在负极耳点焊时,热量传导到负极耳上,如果高温胶纸未贴好,负极耳上的热量就会烧坏隔膜,造成内部短路,形成爆炸。 8 贴底部胶未完全包住底部 客户在底部铝镍复合带处点焊时,会在底部壳壁产生大量的热,传导极芯的底部,如果高温胶纸未完全包住隔膜,会烧坏隔膜,造成内部短路,形成爆炸。 9 过充 电芯过充电时,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。 10 外部短路 外部短路可能由于操作不当,或误使用所造成,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全坏坏,造成内部短路,因而爆炸。 负极容量不足的工位负极包不住正极正负极分档配对错误负极压片时压死负极颗粒负极露箔负极凹点负极划痕负极暗痕负极涂布不均正极头尾部堆料正极涂布不均正极敷料量偏大正负极搅拌不均负极来料容量偏低正极来料容量偏高水份含量过多的工位封口太慢而吸潮陈化时吸潮电解液水份含量过大注液前烘烤未烘干或吸潮组装烘烤时未烘干涂布时正负极未烘干正极打胶配料时吸潮正极烘烤不充分内部短路的工位贴底部胶未完全包住底部高温胶纸包住负极耳上部胶位置。 不对烘烤时温度太高烘坏隔膜激光焊短路电芯未检出组装微短路电芯下流组装短路电芯未检出压扁时压力太大隔膜纸有砂眼卷绕不齐负极铆焊未拍平,有毛刺正负极分小片毛刺正负极分小片掉料正负裁毛刺过充可能的工位用户使用时充电器电压偏大检测时个别点电压偏大检测时电流设置过大电芯容量不足预充柜个别点电流过大预充时电流设置过大外部短路可能的工位保护线路板失效用户在使用时正负极短路电芯在周转过程中打火上电芯未对好,造成正负极接触总结所有相关工位必须加强控制。安全性为各项性能中最重要的。当与其它要求冲突时,优先满足安全性。以上就是锂电池爆炸的可能原因分析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-05 关键词: 锂电池 短路 爆炸

  • 锂电池用正负极集流体概述

    锂电池用正负极集流体概述

    大家都知道锂电子电池,那么你知道它的内部原理吗?由于组成锂电子电池的四大主要部分是正极材料、负极材料、隔离膜和电解液。但是,除了主要的四大部分外,用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分。今天我们就来聊聊锂电池正负极集流体材料。 集流体基本信息 对于锂离子电池来说,通常使用的正极集流体是铝箔,负极集流体是铜箔,为了保证集流体在电池内部稳定性,二者纯度都要求在98%以上。随着锂电技术的不断发展,无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池,我们都希望电池的能量密度尽量高,电池的重量越来越轻,而在集流体这块最主要就是降低集流体的厚度和重量,从直观上来减少电池的体积和重量。 1锂电用铜铝箔厚度要求 随着近些年锂电迅猛发展,锂电池用集流体发展也很快。正极铝箔由前几年的16um降低到14um,再到12um,现在已经不少电池生产厂家已经量产使用10um的铝箔,甚至用到8um。而负极用铜箔,由于本身铜箔柔韧性较好,其厚度由之前12um降低到10um,再到8um,到目前有很大部分电池厂家量产用6um,以及部分厂家正在开发的5um/4um都是有可能使用的。由于锂电池对于使用的铜铝箔纯度要求高,材料的密度基本在同一水平,随着开发厚度的降低,其面密度也相应降低,电池的重量自然也是越来越小,符合我们对于锂电池的需求。 2锂电用铜铝箔表面粗糙度要求 对于集流体,除了其厚度重量对锂电池有影响外,集流体表面性能对电池的生产及性能也有较大的影响。尤其是负极集流体,由于制备技术的缺陷,市场上的铜箔以单面毛、双面毛、双面粗化品种为主。这种两面结构不对称导致负极两面涂层接触电阻不对称,进而使两面负极容量不能均匀释放;同时,两面不对称也引发负极涂层粘结强度不一致,是的两面负极涂层充放电循环寿命严重失衡,进而加快电池容量的衰减。 同理,正极铝箔也尽量向双面对称结构发展,但是目前受到铝箔制备工艺的影响,主要还是用单面光铝箔。由于铝箔基本都是由厚度较大的铝锭轧制而成,在轧制过程中需要控制铝锭与轧辊的接触,所以一般都会对铝箔表面进行添加润滑剂,来保护铝锭和轧辊,而表面的润滑剂对电池极片有一定的影响,因此,对铝箔来说,表面除润滑剂也是关键因素。 3为什么负极用铜箔,正极用铝箔? 一是铜铝箔导电性好,质地软,价格便宜。我们都知道,锂电池工作原理是将化学能转化为电能的一种电化学装置,那么在这个过程中,我们需要一种介质把化学能转化的电能传递出来,这里就需要导电的材料。而在普通材料中,金属材料是导电性最好的材料而在金属材料里价格便宜导电性又好的就是铜箔和铝箔。同时,在锂电池中,我们主要有卷绕和叠片两种加工方式。 相对于卷绕来说,需要用于制备电池的极片具有一定的柔软性,才能保证极片在卷绕时不发生脆断等问题,而的金属材料中,铜铝箔也是质地较软的金属。最后就是考虑电池制备成本,相对来说,铜铝箔价格相对便宜,世界上铜和铝元素资源丰富。 二是铜铝箔在空气中也相对比较稳定。铝很容易跟空气中的氧气发生化学反应,在铝表面层生成一层致密的氧化膜,阻止铝的进一步反应,而这层很薄的氧化膜在电解液中对铝也有一定的保护作用。铜在空气中本身比较稳定,在干燥的空气中基本不反应。 三是锂电池正负极电位决定正极用铝箔,负极用铜箔,而非反过来。正极电位高,铜箔在高电位下很容易被氧化,而铝的氧化电位高,且铝箔表层有致密的氧化膜,对内部的铝也有较好的保护作用。 集流体类别及制备工艺流程 1铜箔种类 根据铜箔制备方法,主要有压延铜箔和电解铜箔两种。电池发明的早期,由于铜箔制备工艺设备技术等的限制,主要使用成本较高的压延铜箔,压延铜箔(Rolled Copper Foil) 是将铜板经过多次重复辊轧而制成的原箔(也叫毛箔),根据要求进行粗化处理。 解铜箔(Electrode Posited copper)是将铜先经溶解制成溶液,再在专用的电解设备中将硫酸铜电解液在直流电的作用下,电沉积而制成原箔,然后根据要求对原箔进行表面处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列的表面处理。电解铜箔不同于压延铜箔,电解铜箔两面表面结晶形态不同,紧贴阴极辊的一面比较光滑,称为光面;另一面呈现凹凸形状的结晶组织结构,比较粗糙,称为毛面。 2铜箔制备工艺流程 (1)压延铜箔制备流程 压延铜箔是将铜板经过多次重复辊轧,并且进行一定温度的退火,反复酸洗轧制而成的。铜箔轧制工艺参数控制严格,对设备及工艺控制的要求很高,目前主要是日本在生产,少量用于锂电池上。 (2)电解铜箔制备流程 电解铜箔是将铜溶解制成溶液,在特制的溶解容器中将硫酸铜电解液在直流电的作用下,电沉积而制成原箔,然后根据要求对原箔进行表面处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列的表面处理。相比较压延铜箔,电解铜箔的制备相对简单,设备要求相对简单,成本相对较低。锂离子电池用铜箔大部分使用电解铜箔作为负极基材。 电解铜箔在制备的过程中,由于铜箔在电解时是依靠含铜电解液在钛辊上生箔的,所以铜箔在贴近钛辊面是光滑的,称作光面;另一面是凸凹不平的结晶组织面,是相对较粗糙的,称作毛面。 在电解铜箔制备过程中需要控制电解液温度、电解液浓度、添加剂含量以及生箔时电解液的流速等因素。对于锂电用电解铜箔,前期制箔过程中控制的因素会影响到铜箔本身的纯度、厚度/重量均匀性、强度和延伸率等性能。电解铜箔经过电解生成后的厚度一般就是生产厂家需要的厚度,后期需要对铜箔表面进行清洗处理,除去表面残留的电解液,表面抗氧化处理以及干燥处理。在这过程中,表面处理的成都直接影响着铜箔表面光洁度,以及铜箔表面的张力问题。 表面处理后需要符合锂电用铜箔涂覆要求,过于光滑涂覆效果差,过于粗糙对电池性能均一性有影响,同时,表面处理后铜箔的表面张力对于后期铜箔的分切效率及电池制备工序起着很重要的作用。铜箔表面处理完成后就需要分切,分切成锂电厂家需要的宽度和长度。对于大量使用铜箔基材的厂家,希望铜箔宽度适合,铜箔长度在可搬运范围内长度越长越好,这样可以提高批量生产效率,降低生产成本。但是目前由于受到制箔设备和分切设备等的影响,铜箔长度一般都在2500m范围以内。 3铝箔种类 铝箔主要以轧制的方法制备而成,其分类方法主要是按照杂质种类及含量分类,锂电用铝箔主要有1系、3系和8系铝箔,分别是工业纯铝、铝锰系及铝与其他不常见元素。 4铝箔的制备工艺流程 铝箔生产主要是通过将铝箔胚料经过多次轧制多次热处理轧制成需要的厚度。在这个过程中主要有粗轧和精轧两道工序,精轧后会对铝箔进行表面处理,最后将铝箔分切成锂电厂家需要的宽度和长度,在这个过程中也需要很好的控制铝箔的张力。 一般锂电池用铝箔生产厂家使用上游供应商提供的铝锭进行轧制,所以铝锭的成分基本已定,后期对铝箔的强度延伸率的需求都是通过控制轧制压力和控制热处理工艺来实现的。 铜箔主要供应商随着电子产品的不断发展,全球对锂电池的依赖越来越强烈,对锂离子电池材料的需求也越来越多,随之带来的更多的材料供应商。负极集流体铜箔的供应商也从国外逐渐转向国内。对于全球而言,铜箔供应商主要分布在亚洲地区,主要有日本的三井金属、日本能源、古河电工、福田金属和日光材料等,还有韩国第一大厂日进公司,以及台湾的长春铜箔和南亚塑胶。全球最大铜箔厂是三井金属,分布于日本、台湾、美国、法国和马来西亚各地。   中国国内供应商主要有上海金宝、广东梅县梅雁电解铜箔、灵宝华鑫铜箔、中科英华高技术、惠州联合铜箔以及其他一些较小的厂商,主要是生产电解铜箔。   国内铜箔产品产量相对较低,一般不能完全满足锂电池厂商的需求,需要从国外进口部分产品,同时国内也缺乏中高端铜箔,比如高强度高韧性、超薄铜箔。 5铝箔主要供应商 铝箔供应商相对较少,国内主要有福来顺、杭州五星、华西铝业、南南铝业、四方达公司、中南铝业、上海美铝以及深圳市振鑫箔电子包装材料等供应商。国外也是主要集中在日本,主要是日本的东洋铝业和日立金属等。 一些特殊集流体 特殊集流体主要是针对特殊需求性能的锂电池,或者是未为了开发更高性能材料的集流体。前段时间有相关专家提出“无负极电池”,其实就是设想负极铜箔被金属锂替代,而且锂层很薄;同时,也有专家提出用廉价铁替代价格较高的铜。但是这些信息发布后很快就遭到质疑:从锂层、铁箔材料本身来看,性能方面满足不了锂电池说需要的高性能,从制造工序和设备来看,很难满足生产,最后的成本问题也基本很难解决。 而也有研发团队不用其他材料替代负极基材铜箔,而是从铜箔本身出发,对其进行相应的处理,来改善性能,优化锂电池的性能。从最直观的就是跟铜箔供应商合作开发高强度高延伸率的铜箔,以及开发更薄的铜箔,来提高电池能量密度;另外,就是采用铜网来提高电池能量密度。 对于铝箔,主要是对现有铝箔进行表面处理,比如粗化处理,清洁处理,或者在铝箔表面涂上导电碳。最近研究较多的是涂炭铝箔,在正常铝箔表面涂上一层很薄的导电碳,来优化电池性能。以上就是锂电子电池的相关解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-05 关键词: 锂电池 正负极 集流体

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