電池的原理,電池保護板的原理

2022-04-03 13:33:01 字數 4742 閱讀 2247

1樓:安全護航

問題太籠統了,根據電池材料的不同,其工作原理也有所不同,我給你說說目前應用最廣的鋰電池。

鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。放電反應:li+mno2=limno2

鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。充電正極上發生的反應為licoo2=li(1-x)coo2+xli++xe-

(電子)充電負極上發生的反應為6c+xli++xe- = lixc6

充電電池總反應:licoo2+6c = li(1-x)coo2+lixc6

正極材料:可選的正極材料很多,主流產品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照:

licoo2         3.7 v    140 mah/g

li2mn2o4    4.0 v    100 mah/g

lifepo4      3.3 v    100 mah/g

li2fepo4f 3.6 v    115 mah/g

正極反應:放電時鋰離子嵌入,充電時鋰離子脫嵌。

充電時:lifepo4 → li1-xfepo4 + xli+ + xe-

放電時:li1-xfepo4 + xli+ + xe- → lifepo4

負極負極材料:多采用石墨。新的研究發現鈦酸鹽可能是更好的材料。負極反應:放電時鋰離子脫嵌,充電時鋰離子嵌入。

充電時:xli+ + xe- + 6c → lixc6放電時:lixc6 → xli+ + xe- + 6c

2樓:巨蟹一身阿富汗

電池分為原電池和電解池 不知道你問得哪一種大哥

電池保護板的原理

3樓:真神哥

鋰電池保護板根據使用ic,電壓等不同而電路及引數有所不同,常用的保護ic有8261,dw01+,cs213,gem5018等,其中精工的8261系列精度更好,當然價錢也更貴。後面幾種都是臺灣出的,國內次級市場基本都用dw01+和cs213了,下面以dw01+ 配mos管8205a(8pin)進行講解:

鋰電池保護板其正常工作過程為:

當電芯電壓在2.5v至4.3v之間時,dw01 的第1腳、第3腳均輸出高電平(等於供電電壓),第二腳電壓為0v。

此時dw01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205a的第5、4腳,8205a內的兩個電子開關因其g極接到來自dw01 的電壓,故均處於導通狀態,即兩個電子開關均處於開狀態。此時電芯的負極與保護板的p-端相當於直接連通,保護板有電壓輸出。

保護板過放電保護控制原理:

當電芯通過外接的負載進行放電時,電芯的電壓將慢慢降低,同時dw01 內部將通過r1電阻實時監測電芯電壓,當電芯電壓下降到約2.3v時dw01 將認為電芯電壓已處於過放電電壓狀態,便立即斷開第1腳的輸出電壓,使第1腳電壓變為0v,8205a內的開關管因第5腳無電壓而關閉。此時電芯的b-與保護板的p-之間處於斷開狀態。

即電芯的放電迴路被切斷,電芯將停止放電。保護板處於過放電狀態並一直保持。等到保護板的p 與p-間接上充電電壓後,dw01 經b-檢測到充電電壓後便立即停止過放電狀態,重新在第1腳輸出高電壓,使8205a內的過放電控制管導通,即電芯的b-與保護板的p-又重新接上,電芯經充電器直接充電。

保護板過充電保護控制原理:

當電池通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯的電壓將越來越高,當電芯電壓升高到4.4v時,dw01 將認為電芯電壓已處於過充電電壓狀態,便立即斷開第3腳的輸出電壓,使第3腳電壓變為0v,8205a內的開關管因第4腳無電壓而關閉。此時電芯的b-與保護板的p-之間處於斷開狀態。

即電芯的充電迴路被切斷,電芯將停止充電。保護板處於過充電狀態並一直保持。等到保護板的p 與p-間接上放電負載後,因此時雖然過充電控制開關管關閉,但其內部的二極體正方向與放電迴路的方向相同,故放電迴路可以進行放電,當電芯的電壓被放到低於4.

3v時,dw01 停止過充電保護狀態重新在第3腳輸出高電壓,使8205a內的過充電控制管導通,即電芯的b-與保護板p-又重新接上,電芯又能進行正常的充放電.

保護板短路保護控制原理:

如圖所示,在保護板對外放電的過程中,8205a內的兩個電子開關並不完全等效於兩個機械開關,而是等效於兩個電阻很小的電阻,並稱為8205a的導通內阻, 每個開關的導通內阻約為30m\u 03a9共約為60m\u 03a9,加在g極上的電壓實際上是直接控制每個開關管的導通電阻的大小當g極電壓大於1v時,開關管的導通內阻很小(幾十毫歐),相當於開關閉合,當g極電壓小於0.7v以下時,開關管的導通內阻很大(幾mω),相當於開關斷開。電壓ua就是8205a的導通內阻與放電電流產生的電壓,負載電流增大則ua必然增大,因ua0.

006l×iua又稱為8205a的管壓降,ua可以簡接表明放電電流的大小。上升到0.2v時便認為負載電流到達了極限值,於是停止第1腳的輸出電壓,使第1腳電壓變為0v、8205a內的放電控制管關閉,切斷電芯的放電迴路,將關斷放電控制管。

換言之dw01 允許輸出的最大電流是3.3a,實現了過電流保護。

短路保護控制過程:

短路保護是過電流保護的一種極限形式,其控制過程及原理與過電流保護一樣,短路只是在相當於在p p-間加上一個阻值小的電阻(約為0ω)使保護板的負載電流瞬時達到10a以上,保護板立即進行過電流保護。

電池的工作原理是什麼

4樓:種花家的小米兔

在化學電池中,化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。

正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。電解質則是具有良好離子導電性的材料,如酸、鹼、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。

當外電路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓),但沒有電流,儲存在電池中的化學能並不轉換為電能。

當外電路閉合時,在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內部,由於電解質中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質介面的氧化或還原反應,以及反應物和反應產物的物質遷移。

電池能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨著科技的進步,電池泛指能產生電能的小型裝置。如太陽能電池。

電池的效能引數主要有電動勢、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量**,可以得到具有穩定電壓,穩定電流,長時間穩定供電,受外界影響很小的電流,並且電池結構簡單,攜帶方便,充放電操作簡便易行,不受外界氣候和溫度的影響,效能穩定可靠。

5樓:許昌的比較差

電池的正極材料是鈷酸鋰(licoo2),負極材料是石墨(c)

1、充電的時候,在外加電場的影響下,正極材料licoo2分子裡面的鋰元素脫離出來,變成帶正電荷的鋰離子(li+),在電場力的作用下,從正極移動到負極,與負極的碳原子發生化學反應,生成lic6,於是從正極跑出來的鋰離子就很「穩定」的嵌入到負極的石墨層狀結構當中。

從正極跑出來轉移到負極的鋰離子越多,這個電池可以儲存的能量就越多。

2、放電的時候剛好相反,內部電場轉向,鋰離子(li+)從負極脫離出來,順著電場的方向,又跑回到正極,重新變成鈷酸鋰分子(licoo2)。從負極跑出來轉移到正極的鋰離子越多,這個電池可以釋放的能量就越多。

在每一次充放電迴圈過程中,鋰離子(li+)充當了電能的搬運載體,周而復始的從正極→負極→正極來回的移動,與正、負極材料發生化學反應,將化學能和電能相互轉換,實現了電荷的轉移,這就是「鋰離子電池」的基本原理。

由於電解質、隔離膜等都是電子的絕緣體,所以這個迴圈過程中,並沒有電子在正負極之間的來回移動,它們只參與電極的化學反應。

擴充套件資料

常見電池

1、鋅錳乾電池

鋅-錳電池具有原材料**豐富、工藝簡單,**便宜、使用方便等優點,成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅-錳電池以鋅為負極,以二氧化錳為正極。按照基本結構,鋅-錳電池可製成圓筒形、扣式和扁形,扁形電池不能單個使用,可組合疊層電池(組)。

按照所用電解液的差別將鋅-錳電池分為三個型別:

(1)銨型鋅-錳電池:電解質以氯化銨為主,含少量氯化鋅。

(2) 鋅型鋅-錳電池:又稱高功率鋅-錳電池,電解質為氯化鋅,具有防漏效能好,能大功率放電及能量密度較高等優點,是鋅-錳電池的第二代產品,20世紀70年代初首先由德國推出。與銨型電池相比鋅型電池長時間放電不產生水,因此電池不易漏液。

(3) 鹼性鋅-錳電池:這是鋅-錳電池的第三代產品,具有大功率放電效能好、能量密度高和低溫效能好等優點。

鋅-錳電池額定開路電壓為1.5v,實際開路電壓1.5-1.

8v ,其工作電壓與放電負荷有關,負荷越重或放電電阻越小,閉路電壓越低。用於手電筒照明時,典型終止電壓為0.9v,某些收音機允許電壓降至0.

75v。

2、鋰原電池

又稱鋰電池,是以金屬鋰為負極的電池總稱。鋰的電極電勢最負相對分子質量最小,導電性良好,可製成一系列貯存壽命長,工作溫度範圍寬的高能電池。

根據電解液和正極物質的物理狀態,鋰電池有三種不同的型別,即:固體正極—有機電解質電池、液體正極—液體電解質電池、固體正極—固體電解質電池。li—(cf)n的開路電壓為3.

3v,比能量為480w·h·l-1,工作溫度在-55~70℃間,在20℃下可貯存10年之久!

它們都是研製的新產品,主要用於軍事、空間技術等特殊領域,在心臟起搏器等微、小功率場合也有應用。鋰電池與鋰離子電池不同。前者是一次電池,後者可反覆充電。

3、蓄電池

蓄電池在放電過程中屬於原電池反應。這類電極反應都有電解質溶液參與,如果能分析清楚電解質溶液是否參與電極反應,那麼負極的電極反應式和正極的電極反應式的書寫就可迎刃而解了。

鋰電池保護板的原理,鋰電池保護板的原理知識?

回答您好,鋰電池保護板適合10串鋰電池組的充放電保護。充滿電時能保證各單體電池之間的電壓差異小於設定值 一般 20mv 實現電池組各單體電池的均充,有效地改善了串聯充電方式下的充電效果。同時檢測電池組中各個單體電池的過壓 欠壓 過流 短路 過溫狀態,保護並延長電池使用壽命。欠壓保護使每一單節電池在放...

鋰電池保護板壞掉有什麼特點,鋰電池保護板壞了

鋰電池 是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料 使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由gilbert n.lewis提出並研究。20世紀70年代時,m.s.whittingham提出並開始研究鋰離子電池。由於鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工 儲存 使用,對環境要求非常高。所以,鋰電...

核電池原理是什麼,核電池的原理是什麼?

核電池,又叫同位素電池,也叫原子電池,它是一種利用放射性同位素衰變放出載能粒子,並將其能量轉換為電能的裝置,也被叫做 放射性同位素溫差發電機 核電池使用壽命長,不需要充電,可以說是電池的終結形式。二 核電池工作原理 1 不同於核彈的裂變原理,核電池用的是衰變原理。以目前最常用的是鈽 238,它在衰變...