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电子没有简单事:带你深入了解电池技术

作者: 时间:2014-02-09 来源:网络 收藏
或是防止过电流等安全功能。如果一颗电池有四个以上的连结介面,它就很可能是智慧型产品,未来我们还会介绍相关议题。

本文引用地址://www.cghlg.com/article/226582.htm

  ˙内部电阻(internal resistance)与最大内部电阻:电池的内部电阻量测单位是欧姆(ohm),为电池内产生电压之零件并联作用产生的有效直流(DC)电阻。而最大内部电阻规格,则是基于安全性操作以及制造商要求,在充放电时的内部电阻最坏情况。要量测DC内部电阻,笔者通常使用两阶段DC负载(two-tier DC-load)方法。


  继续介绍各种与电池相关的专业术语:

  ˙能量密度(energy density):以瓦特小时/每公升(Wh/L)或兆焦耳/每公升(MJ/L)为单位的能量对容量(或能量对尺寸)比;这个数字基本上是定义一颗电池以以尺寸来看,一颗电池的「强壮度」,也有的製造商以焦耳/每公升(J/L)来表示。

  ˙能量/消费价格(energy/consumer-price):以瓦特小时/一美元(Wh/$US)为单位,这允许不同的能量源在成本方面进行比较;有时这个比数与单位会反转,例如美元/千焦耳($US/kJ)。

  ˙功率比(specific power):以瓦/每公斤(W/kg)为单位的功率对重量(或功率对质量)比值,这与能量比数不同,指的是一颗电池能提供的功率大小,数字越高通常意味着内部电阻越低。当负载电阻等于电池内部电阻与所有线路、连接器的电阻总和时,最大功率会传递至负载电流;不过因为高I2R损失,这种情况对于总能量传递并不非常有效。

  ˙电池芯(Cell):能以基本化学反应而产生电压的最小电池封装单位,若单一电池芯无法产生足够的电压、电流、功率或运作时间,可以将数个电池芯以模组或更大的封装方式连结在一起。有部分化学物质,电池封装或模组製造商必须要经过训练或认证才能进行销售,这是基于安全性、相关元件、电路以及对化学塬料使用的一些特定需求。

  ˙锂约当含量(equivalent lithium content,ELC):这是安全与旅游、货运主管机关针对所订定的一个概略性的内容物分类标準(以公克为单位)。8公克的锂约当含量约等同于100瓦特小时;因此要计算一颗的锂约当含量,就是用其瓦特小时数乘以8/100──ELC=Whx0.08。

  ˙最大连续放电电流(maximum continuous discharge current):能从一颗电池上安全且连续不断地汲取的最高电流,同时基本上不会让电池整体性能降低或是造成损坏。

  最大放电电流脉衝(maximum discharge pulse current):在製造商额定秒数脉衝下,电池能放电的最大电流;其次是额定復塬时间。这个数值通常都是由电池製造商所定义,以避免过度放电导致电池损坏或者是降低容量。

  ˙循环耐久性或循环寿命(cycle durability or cycle life):电池在无法达到其特定性能标準之前,可经歷的充放电循环次数;这种循环寿命是以特定的充放电情况来估计的。实际的电池运作寿命则会受到充放电循环速率与深度、以及其他因素影响,例如温湿度;而放电深度越大,也会降低循环寿命。

  ˙充/放电效率(charge/discharge efficiency):这是一个百分比,为实际(充/放电过程)传送之能量与额定能量的比值,其计算式是──实际能量/额定能量x100。

  ˙自放电率(self-discharge rate):在无电流负载的情况下,电池每个月会流失的电量比例;就算没有电流负载,电池内仍会发生缓慢的化学反应,降低电池的电量,这也是电池有库存期限的主要塬因。

  ˙标示电池电压(nominal cell voltage,或译标称电压、额定电压):电池製造商所公告的电池产品电压值,通常为电池在使用寿命期间内的平均放电电压。

  ˙端电压(terminal voltage):在施加电流负载时通过电池两端的瞬态电压(未穿过负载);这会随着充电状态、及充放电电流歷程与环境而变化。

  ˙开路电压(open-circuit voltage):在无施加电流负载时,穿过电池端点的电压;开路电压在电池以最佳充电方法充电之后的「最新鲜」状态下达到最高,有些电池的化学物质则是需经过一至两次充放电週期,才会达到最高峰值。

  充电电压(charge voltage):将电池充饱时的电压值。

  ˙浮动电压(float voltage):当电池被充饱之后,要维持其100%电量所需的电压值;这用以补偿电池的自放电。

  ˙截止电压(cut-off voltage):可允许之最小端电压值;这是电池製造商所认为的电池空量状态,在此电压值之下运作电池是不建议的,除非电池被设计为可处理深度放电的型态。

  ˙充电技巧:可充电电池的规格有很多种,大多数是以特定化学物质为基础,有些是简易的限定电压、恆定电流技术,有些则是採用简易的限定电流、恆定电压技术,其余则是多阶段充电(multiple-stage charging)的组合与变化。这些我们在未来会更详细讨论。

  ˙放电深度(Depth of Discharge,DOD):电池放电量佔据额定电池容量的比例,当一颗电池达到80%的DOD,就



关键词: 电池技术 锂电池

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