第一篇：24V礦用鋰電池電源模塊申報材料

篇一：鋰電池過充過放保護(hù)電路申報書 “挑戰(zhàn)杯”·科大科技山東科技大學(xué)第七屆學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽作品申報書 序號： 編碼：

“挑戰(zhàn)杯”·科大科技山東科技大學(xué)第七屆學(xué)生課外 學(xué)術(shù)科技作品競賽 作品申報書

作品名稱：鋰電池過充過放保護(hù)儀

學(xué)校全稱： 山東科技大學(xué) 申報者姓名

（集體名稱）: 張旭豐類別： □自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文

□哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文 □科技發(fā)明制作a類 ?科技發(fā)明制作b類 報送方式：

□省級報送作品□高校直送作品 說 明

1．申報者應(yīng)認(rèn)真閱讀此說明各項內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫。2．申報者在填寫申報作品情況時只需根據(jù)個人項目或集體項目填寫a1或a2表，根據(jù)作品類別（自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作）分別填寫b1、b2或b3表。所有申報者可根據(jù)情況填寫c表。

3．表內(nèi)項目填寫時一律用鋼筆或打印，字跡要端正、清楚，此申報書可復(fù)制。4．序號、編碼由“挑戰(zhàn)杯”·科大科技山東科技大學(xué)第七屆學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽組委會填寫。

5．學(xué)術(shù)論文、社會調(diào)查報告及所附的有關(guān)材料必須是中文（若是外文，請附中文版），請以四號楷體打印在a4紙上，附于申報書后，字?jǐn)?shù)在8000字左右（文章版面尺寸14.5×22cm）。7．作品申報書須按要求由校區(qū)（學(xué)院）競賽組織協(xié)調(diào)機構(gòu)統(tǒng)一報送。9．報送地址： “挑戰(zhàn)杯”·科大科技山東科技大學(xué)第七屆學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽組委會辦公室（青島校區(qū)大學(xué)生活動中心214室）。聯(lián) 系 人：蘇超

聯(lián)系電話：86057831（辦公）***（手機）

a1．申報者情況（個人項目）

說明：1．必須由申報者本人按要求填寫，申報者情況欄內(nèi)必須填寫個人作品的第一作者（承擔(dān)申報作品60%以上的工作者）。b3．申報作品情況（科技發(fā)明制作）說明：1．必須由申報者本人填寫。

2．本部分中的科研管理部門簽章視為對申報者所填內(nèi)容的確認(rèn)。

3．本表必須附有研究報告，并提供圖表、曲線、試驗數(shù)據(jù)。原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片）,也可附鑒定證書和應(yīng)用證書。

4．作品分類請按照作品發(fā)明點或創(chuàng)新點所在類別填報。

篇二：電源模塊設(shè)計分析與方略 電源模塊設(shè)計分析與方略

電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器(參看圖1)，其特點是可為專用集成電路（asic）、數(shù)字信號處理器(dsp)、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點(pol)電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng)(pups)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多，因此高性能電信、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系及數(shù)據(jù)通信等系統(tǒng)都廣泛采用各種模塊。雖然采用模塊有很多優(yōu)點，但工程師設(shè)計電源模塊以至大部分板上直流/直流轉(zhuǎn)換器時，往往忽略可靠性及測量方面的問題。本文將深入探討這些問題，并分別提出相關(guān)的解決方案。

圖1，電源供應(yīng)器 采用電源模塊的優(yōu)點

目前不同的供應(yīng)商在市場上推出多種不同的電源模塊，而不同產(chǎn)品的輸入電壓、輸出功率、功能及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等都各不相同。采用電源模塊可以節(jié)省開發(fā)時間，使產(chǎn)品可以更快推出市場，因此電源模塊比集成式的解決方案優(yōu)勝。電源模塊還有以下多個優(yōu)點：

● 每一模塊可以分別加以嚴(yán)格測試，以確保其高度可靠，其中包括通電 測試，以便剔除不合規(guī)格的產(chǎn)品。相較之下，集成式的解決方案便較難測試，因為整個供電系統(tǒng)與電路上的其他功能系統(tǒng)緊密聯(lián)系一起。

● 不同的供應(yīng)商可以按照現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計同一大小的模塊，為設(shè)計電源供應(yīng)器的工程師提供多種不同的選擇。

● 每一模塊的設(shè)計及測試都按照標(biāo)準(zhǔn)性能的規(guī)定進(jìn)行，有助減少采用新技術(shù)所承受的風(fēng)險?！?若采用集成式的解決方案，一旦電源供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，便需要將整塊主機板更換；若采用模塊式的設(shè)計，只要將問題模塊更換便可，這樣有助節(jié)省成本及開發(fā)時間。

容易被忽略的電源模塊設(shè)計問題雖然采用模塊式的設(shè)計有以上的多個優(yōu)點，但模塊式設(shè)計以至板上直流/直流轉(zhuǎn)換器設(shè)計也有本身的問題，很多人對這些問題認(rèn)識不足，或不給予足夠的重視。以下是其中的部分問題： ● 輸出噪音的測量； ● 磁力系統(tǒng)的設(shè)計；

● 同步降壓轉(zhuǎn)換器的擊穿現(xiàn)象； ● 印刷電路板的可靠性。

這些問題會將在下文中一一加以討論，同時還會介紹多種可解決這些問題的簡單技術(shù)。輸出噪音的測量技術(shù)

所有采用開關(guān)模式的電源供應(yīng)器都會輸出噪音。開關(guān)頻率越高，便越需要采用正確的測量技術(shù)，以確保所量度的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。量度輸出噪音及其他重要數(shù)據(jù)時，可以采用圖2所示的 tektronix 探針探頭(一般稱為冷噴嘴探頭)，以確保測量數(shù)字準(zhǔn)確可靠，而且符合預(yù)測。這種測量技術(shù)也確保接地環(huán)路可減至最小。

圖2，測量輸出噪音數(shù)字

進(jìn)行測量時我們也要將測量儀表可能會出現(xiàn)傳播延遲這個因素計算在內(nèi)。大部分電流探頭的傳播延遲都大于電壓探頭。因此必須同時顯示電壓及電流波形的測量便無法確保測量數(shù)字的準(zhǔn)確度，除非利用人手將不同的延遲加以均衡。電流探頭也會將電感輸入電路之內(nèi)。典型的電流探頭會輸入 600nh 的電感。對于高頻的電路設(shè)計來說，由于電路可承受的電感不能超過1mh，因此，經(jīng)由探頭輸入的電感會影響 di/dt 電流測量的準(zhǔn)確性，甚至令測量數(shù)字出現(xiàn)很大的誤差。若電感器已飽和，則可采用另一更為準(zhǔn)確的方法測量電流量，例如，我們可以測量與電感器串行一起的小型分路電阻的電壓。磁學(xué)的設(shè)計

磁心是否可靠是另一個經(jīng)常被人忽略的問題。大部分輸出電感器都采用鐵粉磁心，因為鐵粉是成本最低的物料。鐵粉磁心的成份之中大約有 95% 屬純鐵粒，而這些鐵粉粒利用有機膠合劑粘合一起。這些膠合劑也將每一鐵粉粒分隔，使磁心內(nèi)外滿布透氣空間。鐵粉是構(gòu)成磁心的原材料，但鐵粉含有小量的雜質(zhì)如錳及鉻，而這些雜質(zhì)會影響磁心的可靠性，影響程度視乎所含雜質(zhì)的數(shù)量。我們可以利用光譜電子顯微鏡(sem)仔細(xì)查看磁心的截面，以便確定雜質(zhì)的相對分布情況。磁心是否可靠，關(guān)鍵在于材料是否可以預(yù)測以及其供應(yīng)是否穩(wěn)定可靠。若鐵粉磁心長期處于高溫環(huán)境之中，磁心損耗可能會增加，而且損耗一旦增多，便永遠(yuǎn)無法復(fù)原，因為有機膠合劑出現(xiàn)份子分解，令渦流損耗增加。這種現(xiàn)象可稱為熱老化，最后可能會引致磁心出現(xiàn)熱失控。

磁心損耗的大小受交流電通量密度、操作頻率、磁心大小及物料類別等多個不同因素影響。以高頻操作為例來說，大部分損耗屬渦流損耗。若以低頻操作，磁滯損耗反而是最大的損耗。渦流損耗會令磁心受熱，以致效率也會受影響而下跌。產(chǎn)生渦流損耗的原因是以鐵磁物質(zhì)造成的物體受不同時間的不同磁通影響令物體內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)不息的電流。我們只要選用一片片的鐵磁薄片而非實心鐵磁作為磁心的物料，便可減低渦流損耗。例如，以磁帶繞成的 metglas 便是這樣的一種磁心。其他的鐵磁產(chǎn)品供應(yīng)商如 magnetics 也生產(chǎn)以磁帶繞成的磁心。micrometals 等磁心產(chǎn)品供應(yīng)商特別為設(shè)計磁性產(chǎn)品的工程師提供有關(guān)磁心受熱老化的最新資料及計算方式。采用無機膠合劑的鐵粉磁心不會有受熱老化的情況出現(xiàn)。市場上已有這類磁心出售，micrometals 的 200c 系列磁心便屬于這類產(chǎn)品。

同步降壓轉(zhuǎn)換器的擊穿現(xiàn)象

負(fù)載點電源供應(yīng)系統(tǒng)(pol)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng)(pups)等供電系統(tǒng)都廣泛采用同步降壓轉(zhuǎn)換器(圖3)。這種同步降壓轉(zhuǎn)換器采用高端及低端的 mosfet 取代傳統(tǒng)降壓轉(zhuǎn)換器的箝位二極管，以便降低負(fù)載電流的損耗。

圖3，同步降壓轉(zhuǎn)換器

工程師設(shè)計降壓轉(zhuǎn)換器時經(jīng)常忽視“擊穿”的問題。每當(dāng)高端及低端 mosfet 同時全面或局部啟動時，便會出現(xiàn)“擊穿”的現(xiàn)象，使輸入電壓可以將電流直接輸送到接地。

擊穿現(xiàn)象會導(dǎo)致電流在開關(guān)的一瞬間出現(xiàn)尖峰，令轉(zhuǎn)換器無法發(fā)揮其最高的效率。我們不可采用電流探頭測量擊穿的情況，因為探頭的電感會嚴(yán)重干擾電路的操作。我們可以檢查兩個場效應(yīng)晶體管(fet)的門極/源極電壓，看看是否有尖峰出現(xiàn)。這是另一個檢測擊穿現(xiàn)象的方法。(上層 mosfet 的門極/源極電壓可以利用差分方式加以監(jiān)測。)我們可以利用以下的方法減少擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)。

采用設(shè)有“固定死區(qū)時間”的控制器芯片是其中一個可行的辦法。這種控制器芯片可以確保上層 mosfet 關(guān)閉之后會出現(xiàn)一段延遲時間，才讓下層 mosfet 重新啟動。這個方法較為簡單，但真正實行時則要很小心。若死區(qū)時間太短，可能無法阻止擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)。若死區(qū)時間太長，電導(dǎo)損耗便會增加，因為底層場效應(yīng)晶體管內(nèi)置的二極管在整段死區(qū)時間內(nèi)一直在啟動。由于這個二極管會在死區(qū)時間內(nèi)導(dǎo)電，因此采用這個方法的系統(tǒng)效率便取決于底層 mosfet 的內(nèi)置二極管的特性。

另一個減少擊穿的方法是采用設(shè)有“自適應(yīng)死區(qū)時間”的控制器芯片。這個方法的優(yōu)點是可以不斷監(jiān)測上層 mosfet 的門極/源極電壓，以便確定何時才啟動底層 mosfet。

高端 mosfet 啟動時，會通過電感感應(yīng)令低端 mosfet 的門極出現(xiàn) dv/dt 尖峰，以致推高門極電壓(圖4)。若門極/源極電壓高至足以將之啟動，擊穿現(xiàn)象便會出現(xiàn)。

圖4，出現(xiàn)在低端mosfet的dv/dt感生電平振幅

自適應(yīng)死區(qū)時間控制器負(fù)責(zé)在外面監(jiān)測 mosfet 的門極電壓。因此，任何新加的外置門極電阻會分去控制器內(nèi)置下拉電阻的部分電壓，以致門極電壓實際上會比控制器監(jiān)控的電壓高。預(yù)測性門極驅(qū)動是另一個可行的方案，辦法是利用數(shù)字反饋電路檢測內(nèi)置二極管的導(dǎo)電情況以及調(diào)節(jié)死區(qū)時間延遲，以便將內(nèi)置二極管的導(dǎo)電減至最少，確保系統(tǒng)可以發(fā)揮最高的效率。若采用這個方法，控制器芯片需要添加更多引腳，以致芯片及電源模塊的成本會增加。有一點需要注意，即使采用預(yù)測性門極驅(qū)動，也無法保證場效應(yīng)晶體管不會因為 dv/dt 的電感感應(yīng)而啟動。

延遲高端 mosfet 的啟動也有助減少擊穿情況出現(xiàn)。雖然這個方法可以減少或徹底消除擊穿現(xiàn)象，但缺點是開關(guān)損耗較高，而效率也會下降。我們?nèi)暨x用較好的 mosfet，也有助縮小出現(xiàn)在底層 mosfet 門極的 dv/dt 電感電壓振幅。cgs 與 cgd 之間的比率越高，在 mosfet 門極上出現(xiàn)的電感電壓便越低。

擊穿的測試情況經(jīng)常被人忽略，例如在負(fù)載瞬態(tài)過程中——尤其是每當(dāng)負(fù)載已解除或突然減少時——控制器會不斷產(chǎn)生窄頻脈沖。目前大部分高電流系統(tǒng)都采用多相位設(shè)計，利用驅(qū)動器芯片驅(qū)動 mosfet。但采用驅(qū)動器芯片會令擊穿問題更為復(fù)雜，尤其是當(dāng)負(fù)載處于瞬態(tài)過程之中。例如，窄頻驅(qū)動脈沖的干擾，再加上驅(qū)動器出現(xiàn)傳播延遲，都會導(dǎo)致?lián)舸┣闆r的出現(xiàn)。

大部分驅(qū)動器芯片生產(chǎn)商都特別規(guī)定控制器的脈沖寬度必須不可低于某一最低的要求，若低于這個最低要求，便不會有脈沖輸入 mosfet 的門極。此外，生產(chǎn)商也為驅(qū)動器芯片另外加設(shè)可設(shè)定死區(qū)時間(trt)的功能，以增強自適應(yīng)轉(zhuǎn)換定時的準(zhǔn)確性。辦法是在可設(shè)定死區(qū)時間引腳與接地之間加設(shè)一個可用以設(shè)定死區(qū)時間的電阻，以確定高低端轉(zhuǎn)換過程中的死區(qū)時間。這個死區(qū)時間設(shè)定功能加上傳播延遲可將處于轉(zhuǎn)換過程中的互補性 mosfet 關(guān)閉，以免同步降壓轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)擊穿情況?？煽啃?/p>

任何模塊都必須在早期階段通過嚴(yán)格的測試，以確保設(shè)計完善可靠，以免在生產(chǎn)過程中的最后階段才出現(xiàn)意想不到的問題。有關(guān)模塊必須可以在客戶的系統(tǒng)之中進(jìn)行測試，以確保所有有可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障的相關(guān)因素，例如散熱扇故障、散熱扇間歇性停頓等問題都能給予充分的考慮。采用分散式結(jié)構(gòu)的工程師都希望所設(shè)計的系統(tǒng)可以連續(xù)使用很多年而很少或甚至不會出現(xiàn)故障。由于測試數(shù)字顯示電源模塊的 mtbf 高達(dá)幾百萬小時，要達(dá)到這個目標(biāo)并不怎樣困難。

但經(jīng)常被人忽略的反而是印刷電路板的可靠性問題。照目前的趨勢看，印刷電路板的面積越縮越小，但需要處理的電流量則越來越大，因此電流密度的增加可能會引致隱蔽式或其他通孔無法執(zhí)行正常功能。

印刷電路板有部分隱蔽通孔必須傳送大量電流，對于這些隱蔽通孔來說，其周圍必須有足夠的銅造防護(hù)裝置為其提供保護(hù)，以確保設(shè)計更可靠耐用。這種防護(hù)裝置也可抑制 z 軸的受熱膨脹幅度，若非如此，生產(chǎn)過程中以及產(chǎn)品使用時印刷電路板的環(huán)境溫度一旦有什么變化，隱蔽通孔便會外露。工程師必須參考印刷電路板廠商的專業(yè)意見，徹底復(fù)檢印刷電路板的設(shè)計，而印刷電路板廠商可以根據(jù)他們的生產(chǎn)能力提供有關(guān)印刷電路板設(shè)計可靠性的專業(yè)意見。總結(jié)

我們?nèi)粢秒娫茨K組建可靠的電源供應(yīng)系統(tǒng)，便必須解決設(shè)計可靠性的問題。上文集中討論幾個主要問題，其中包括鐵粉磁心的可靠性、磁系統(tǒng)的特性、同步降壓轉(zhuǎn)換器的擊穿現(xiàn)象以及高電流系統(tǒng)印刷電路板的可靠性等問題。篇三：礦用防爆電池電池管理方案 礦用磷酸鐵鋰防爆48v直流電源bms

一、項目基本情況概述

煤礦井下緊急救生艙是一個密封式逃生避難場所?？晒┚略跒?zāi)變時期井下人員避險之用，是一種與外界隔離、提供維持生命的安全環(huán)境空間，意在為井下的礦工在逃生不可能的情況下避難，以便讓他們脫險或等待救援。該產(chǎn)品能提供避難人員至少96小時所需的氧氣、水、食物，以及所需的救生包、衛(wèi)生設(shè)施、通信設(shè)備、環(huán)境氣體監(jiān)測設(shè)備等。為了保證救生艙內(nèi)人員的健康生存，它具有氧氣提供裝置、一氧化碳和二氧化碳吸收裝置、除濕降溫空調(diào)系統(tǒng)。該裝置系統(tǒng)屬于逃生避難的一種先進(jìn)的高新技術(shù)裝備。該救生艙主要應(yīng)用于煤礦井下，同時也可用于非煤礦山、核電站、地鐵、地下停車場等場所廣泛使用。

礦用避難硐室和礦用可移動救生艙是國家十一五科技支撐計劃礦井重大應(yīng)急救援關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項目，（2006年國家科技部 批準(zhǔn)主項，項目編號：2006bak25b00-4k），是一項關(guān)于礦業(yè)生產(chǎn)安全的重點國家項目，也是一項人命關(guān)天的民生項目，該項目系統(tǒng)龐 大，配套復(fù)雜，要求安全性、可靠性、功能性、適用性和可操作性標(biāo)準(zhǔn)高。

二、電源系統(tǒng)介紹

1.系統(tǒng)以3.2v/60ah的磷酸鐵鋰單體電池為基礎(chǔ)器件，通過針對煤礦救生艙電源領(lǐng)域的特 殊要求配套開發(fā)的bms模塊將16個3.2v/60ah的電池串聯(lián)組合成48v/60ah的電池組。2.以帶bms系統(tǒng)的48v/60ah電池組為子系統(tǒng)，通過同級級聯(lián)通訊，8并組合成48v/480ah 的電池組。

每個電池組子系統(tǒng)為獨立的系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)，顯示屏和led狀態(tài)指示，組網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊接口，如果需要設(shè)置修改參數(shù)，采取上位機軟件直接編輯模式（系統(tǒng)調(diào)試大都在井上進(jìn)行）。3.采用公用的充電模塊，用直流繼電器控制每個電池箱的充放電，以降低成本和功耗。圖表1 防爆電源系統(tǒng)示意圖 圖表2 電池管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D

電池管理系統(tǒng)的布局如圖2所示，整個系統(tǒng)采用一種主從式的結(jié)構(gòu)連接，以24路的集中式bms作為主機和第1個電池包的采集單元，其他每個電池包配置一個24路的從機（采集模塊），通過can通訊協(xié)議將采集的數(shù)據(jù)傳送給主機。主機對所有采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計算，對于在警戒值以外的電池包報警，對超過保護(hù)值的電池包通過級電器實行保護(hù)操作。

三、電池管理系統(tǒng)的功能

1.將系統(tǒng)按照示意圖分別接到負(fù)載端，井下交流電源端和集中控制端口。

2.當(dāng)電池管理系統(tǒng)監(jiān)測到電池組系統(tǒng)電壓或單節(jié)電池電壓低于設(shè)定的值，系統(tǒng)開始進(jìn)入充 電模式，在充電過程中電池管理系統(tǒng)會監(jiān)控電池單電壓、充電電流、電池的溫度，但發(fā)現(xiàn)異常時先發(fā)出警告性報警，然后會切斷充電回路，停止充電，但電池管理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電池之間不均衡會自動啟動均衡裝置，保證每節(jié)電池都會充滿。

3.當(dāng)接到放電指令后，電池組開始向負(fù)載放電，直到電池組內(nèi)單節(jié)電芯到達(dá)放電截止條件，在放電過程中電池管理系統(tǒng)會對電池的電壓、溫度，放電電流監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常系統(tǒng)會立即中止放電。i/o模塊通過采集個子系統(tǒng)的信息，計算出電源管理系統(tǒng)的充、放電狀態(tài)，充、放電電流，電池組（剩余）容量。

4.當(dāng)電池管理系統(tǒng)監(jiān)測到單節(jié)電池溫度低于或者高于電池組工作的極限溫度時，啟動保護(hù) 功能。

5.當(dāng)系統(tǒng)既不充電也不放電時，系統(tǒng)進(jìn)入睡眠模式，系統(tǒng)只需要很小的能量維持芯片的供 電。

6.電池管理系統(tǒng)有自檢功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的感知部分、信號采集電路、供電和保 護(hù)線路異常時，系統(tǒng)也會報警。

7.電源系統(tǒng)的運行信息和故障信息會通過led燈指示或通過液晶屏定量地顯示出來。液晶 屏顯示的信息會沒兩秒鐘刷新一次。

8.用戶可使用專用的軟件設(shè)置電源系統(tǒng)的工作條件、報警條件和保護(hù)條件。9.電池管理系統(tǒng)具備輸出短路保護(hù)功能和電池信息采集線開路功能。

三、系統(tǒng)特點

1)全方位顯示救生艙各功能區(qū)電源狀態(tài)。2)全面滿足各功能區(qū)電能消耗 3)全電源系統(tǒng)實施本安保護(hù) 4)全系統(tǒng)電器元件實施雙八五檢測 5)全系統(tǒng)實施模塊化組合 6)全過程實施標(biāo)準(zhǔn)化管理

四、主要技術(shù)參數(shù)

bms鋰電池管理系統(tǒng)具有監(jiān)視和控制功能，可用于鋰電池組或鉛酸蓄電池組，最多可監(jiān)控24串電池，提供電池組監(jiān)控、soc估算、充放電保護(hù)、電池組均衡、溫度控制等功能，并提供can和rs485兩種通訊方式。

圖表4 bms工作參數(shù)

圖表5 bms的告警和保護(hù)參數(shù)

說明：以上保護(hù)參數(shù)可現(xiàn)場通過上位機設(shè)置。圖表6 bms的測量精度

五、系統(tǒng)配置

第二篇：鋰電池解讀

買手機電池必看的！詳解手機鋰電池 2010年02月01日 星期一 上午 11:52 我不是手機電池的生產(chǎn)商，而從事手機電池的研究已有幾年光景了，想寫一些東西，與大家分享。

1，我先介紹一下手機鋰電池的構(gòu)成及構(gòu)成。

手機鋰電池由哪些部分組成及各部分的功能是什么?

手機鋰電池主要由塑膠殼上下蓋、.鋰電芯、保護(hù)線路板(PCB)和可恢復(fù)保險絲（polyswitch）組成。有的廠家還配置了NTC、識別電阻、震動馬達(dá)或充電電路等元件。

各部分功能如下：

(1)鋰電芯：提供可充放電源。

(2)保護(hù)線路板(PCB)：防止電池過充過放短路。

(3)可恢復(fù)保險絲(PTC)： 正熱敏電阻起到高溫保護(hù)作用同時又是保護(hù)線路板失效后的二重保護(hù)。

(4)可恢復(fù)保險絲(NTC)： 負(fù)熱敏電阻,感應(yīng)電池內(nèi)部溫度起到低溫保護(hù)作用。

(5)識別電阻：識別原裝電池非原裝電池不能使用

其中電芯是非常重要的，而機芯也有幾個級別，有A級電芯，B級電芯。

2.我再說一下手機鋰電池的充放電正確方法。

手機鋰電池充電正確方法

手機鋰電池充電正確方法現(xiàn)在手機用的是鋰離子電池，所以，不存在記憶效應(yīng)問題，也不需要激活，第一次充電不需要像鎳電那樣沖12小時以上，只需要充4小時左右，離子電池的壽命只與充電次數(shù)有關(guān)系，鋰離子電池可以充電1000次左右。待機時間與使用情況有關(guān)系。但是，賣手機的卻說前面三次充電時間要達(dá)到12小時。到底怎么回事？

1、如何為新電池充電

在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容

易激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。

因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實踐來看，從一開始就采

用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。

對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充

12小時以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池 的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電

池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個小時的超長充電

。通常，手機說明書上介紹的充電方法，就是適合該手機的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。

此外，鋰電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。

此外在對某些手機上，充電超過一定的時間后，如果不去取下充電器，這時系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許

這種做法的廠商自有其目的，但顯然對電池和手機/充電器的壽命而言是不利的。同時，長充電需要很長的時間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐

波動的能力差得多，于是這又帶來附加的危險。

此外，不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。

2、正常使用中應(yīng)該何時開始充電

在我們的論壇上，經(jīng)常可以見到這種說法，因為充放電的次數(shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機電池的電盡可能用光再充電。但是我找

到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：

循環(huán)壽命(10％DOD):>1000次

循環(huán)壽命(100％DOD):>200次

其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10％DOD時的循環(huán)壽命要比100％DOD的要長很多。當(dāng)然

如果折合到實際充電的相對總?cè)萘浚?0％*1000=100，100％*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個說法要

做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如你的電池在你預(yù)計第2天不可能堅持整個

白天的時候，就應(yīng)該及時開始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。

而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計即將到來的會導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時候，即使在電池尚有很多余電時，那么你也只管提前充電，因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個x會很小。

電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法，就是“盡量把手機電池的電量用完，最好用到自動關(guān)機”。這種做法其實只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有

人因為手機電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機的例子。結(jié)果這個例子中的手機在后來的充電及開機中

均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。

3、對鋰電池手機的正確做法

歸結(jié)起來，我對鋰電池手機在使用中的充放電問題最重要的提示是：

1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行；

2、當(dāng)出現(xiàn)手機電量過低提示時，應(yīng)該盡量及時開始充電；

3、鋰電池的激活并不需要特別的方法，在手機正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”

方法，實際上也不會有效果。

因此，所有追求12小時超長充電和把鋰電池手機用到自動關(guān)機的做法，都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的，請你及時改正，也許為時還不晚。

當(dāng)然，在手機及充電器自身保護(hù)和控制電路質(zhì)量良好的情況下，對鋰電池的保護(hù)還是有相當(dāng)保證的。所以對充電規(guī)則的理解才是重點，在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發(fā)現(xiàn)手機在你夜晚睡覺前必須充電的話，你也可以在睡前開始充電。問題的關(guān)鍵在于，你應(yīng)該知道正確的做法是什么，并且不要刻意按照錯誤的說法去做。

手機鋰電池的充放電是有講究的，同時一些品牌電池能做到手機電池充放電次數(shù)較多。

3.一般現(xiàn)在我們買了手機，等手機原裝電池報廢了以后，你要再買原裝的電池價格會很貴，所以一般人會選擇請一些人去制作一塊跟原裝電池性能一樣的手機鋰電池，然而這類做電池得人也有三六九等。不是說前一段時間，有人用了小商販制作的電池不到二十分鐘就爆炸了，這還是個新聞呢。不過個人有個人的選擇。

現(xiàn)在手機鋰電池一般都是容量不確定的，為什么？因為這與他所使用機芯有關(guān)，現(xiàn)在一些原裝的電池可能會采用A級機芯，然而外面一些做電池的可能不會采用A級機芯，很多都用B級機芯。所以說有些電池的高容量是虛標(biāo)的，還有些是原裝的呢。

還有呢，就是電池循環(huán)壽命不長，這可能會跟電池充放電次數(shù)過多有關(guān)?；蛘呔褪请姵爻浞烹姶螖?shù)的最大極限不能滿足用戶的需求。

電池是手機電能的來源，也就是手機的動力，沒有電池的供電，手機也就是一塊廢鐵，一塊高容量高性能的電池，不僅可以給手機長時間的續(xù)航能力，而且也可以保護(hù)手機的電路，使得手機能夠長時間高效率的工作，反之則很有可能會使手機出現(xiàn)意想不到的損壞。而對我們玩家來說，電池的性能在出廠的時候，就已經(jīng)被定性，其電量的大小，性能的好壞，都是由電池本身來決定了，在這一方面我們無法人為的改變，不過這并不是說，我們在拿到電池后，就對它一點不能做了。手機使用的都是鋰離子的充電電池，使用內(nèi)存儲電量的用完，需要再次充電方可補充電源。你不要小看充電這一環(huán)節(jié)，一個好的充電器和正確充電方法，可以保持電池長時間的待機時間，更可以延長電池的使用壽命。更遠(yuǎn)一步說，還可以對手機起到保護(hù)作用。關(guān)于如何充電的方法，經(jīng)常在論壇里會有玩家問到，經(jīng)過一段時間來的自己實際使用和參考，我總結(jié)出下面的幾點：

1.一般鋰電池出廠前，廠家進(jìn)行激活處理，并進(jìn)行預(yù)充電，因此電池均有余電，新買的手機電池是鋰離子，那么前3~5次充電稱為調(diào)整期，應(yīng)充14小時以上，保證充分激活鋰離子的活性。鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，但有很強的隋性，應(yīng)給予充分激活后，才能保證以后的使用能達(dá)到最佳效能。關(guān)于第一次充電這個問題，原廠鋰電池，在出廠前就已經(jīng)做了充分的激活處理，不用再用長時間充電的方法來激活鋰離子的活性，第一次充電只要把電池里的余電用完后充滿即可。2．有些自動化的智能型快速充電器當(dāng)指示信號燈轉(zhuǎn)變時，實際上只表示充滿了90％。充電器會自動改變用慢速充電將電池充滿。不要當(dāng)即就把充電器的電源切斷，最好還要給電池一段補電的時間，將電池充滿后再使用，否則會縮短使用時間。

3．充電前，鋰電池不需要放電，也不可以放電，當(dāng)前生產(chǎn)的鋰電池的充電器都是沒有放電功能的，如果可以調(diào)節(jié)充電的速度的話，建議大家充電時盡量以慢充充電，減少快充方式；無論慢充還是快充的時間都不要超過24小時。否則電池很可能會因為長時間的供電產(chǎn)生巨大的電子流而燒壞電芯。

4．有很多用戶在充電時還把手機開著，在充電的過程中，電池一面因為手機的使用而向外放電，又因電池的充電而向內(nèi)供電，很可能使電壓紊亂導(dǎo)致手機的電路板會發(fā)熱，如果有來電時，會產(chǎn)生瞬間回流電流，對手機內(nèi)部的零件造成損壞。5．電池的壽命決定于反復(fù)充放電次數(shù)，鋰電池大約可以連續(xù)充放電500次左右，之后電池的性能會大大減弱，應(yīng)盡量避免把電池內(nèi)余電全部放完再充電，否則隨著充電次數(shù)的增加，電池性能會慢慢減弱，電池的待機時間也就很難不下降了。6．不要將電池暴露在高溫或嚴(yán)寒下，像三伏天時，不應(yīng)把手機放在太陽底下，經(jīng)受烈日的曝曬；或拿到空調(diào)房中，放在冷氣直吹的地方。當(dāng)充電時，電流產(chǎn)品回流，電池有一點發(fā)熱是正常的。

7．如果手機電池放置太長時間而未用，最好到手機維修部門申請給電池作一個激活處理，也可以自己用一個直流恒壓器，調(diào)整電壓為5~6V，電流500~600mA反向連接電池。注意，一觸即放開，最多重復(fù)三次即可，經(jīng)過這樣處理后，再用原裝充電器進(jìn)行“調(diào)整期”充電。

8．充電的不是時間越長越好，對沒有保護(hù)電路的電池充滿后即應(yīng)停止充電，否則會因發(fā)熱或過熱影響性能。計算電池的理論充電時間的方法如下：電池的電量除以充電器的輸出電流就可以，例如：以一塊電量為800MAH的電池為例，充電器的輸出電流為500MA 那么充電時間就等于800MAH/500MA=1.6小時，當(dāng)然這只是理論的充滿電的時間計算，當(dāng)充電器顯示充電完成后，最好還要給電池大約半個小時左右的補電時間。鋰離子電池必須選用專用充電器，否則可能會達(dá)不到飽和狀態(tài)，影響其性能發(fā)揮。

目前手機電池主要有3種：鎳鎘（Nicd）電池；鎳金屬氫（Nimb）電池和鋰離子電池。鎳鎘電池可以負(fù)荷較大電流，適用快速充電，缺點是電池容易產(chǎn)生記憶效應(yīng)，鎳金屬氫電池，被業(yè)內(nèi)人士稱為“環(huán)保電池”。它是目前手機電池中質(zhì)量優(yōu)良，安全可靠，且有利于環(huán)保的電池，鋰離子電池的貯能密度較高，可以減輕手機的重量。缺點是成本較高。

延長手機電池的使用時間，應(yīng)注意以下幾個方面：

1、快速充電有些自動化的智能型快速充電器，當(dāng)指示信號燈轉(zhuǎn)變時，表示充滿90％。充電器會自動改變用慢速充電將電池充滿。最好將電池充滿后用，否則會縮短使用時間。

2、電池記憶效應(yīng)。鎳鎘電池長期不徹底充電、放電，易在電池內(nèi)留下痕跡，降低電池容量，這種現(xiàn)象稱之電池記憶效應(yīng)。具體地說電池好像能記得用戶日常的充、放電幅度和模式，日久就很難改變這種模式，不能再做大幅度充電或放電。

3、充電基本方法。同電池特性各異，所以應(yīng)按照廠商說明書注明的方法進(jìn)行充電。待機備用狀態(tài)下，電話也耗費電池。如進(jìn)行快速充電，須先將手機關(guān)閉或把電池取出后再進(jìn)行充電。

4、定期消除記憶電池由于有記憶效應(yīng)，所以必須定期消除記憶，方法是把電池完全放電，然后重新充滿。放電可以利用放電器或具有放電功能的充電器，也可利用手機待機備用模式。如果加速放電可把顯示屏及電話按鍵的照明燈打開，確保電池能充滿，應(yīng)按照說明書的指示來控制時間，重復(fù)充、放電兩至三次。★選用省電模式GSM標(biāo)準(zhǔn)具有一項先進(jìn)功能，即大部分手機都具備了“DTX”非連續(xù)性發(fā)射省電模式。為了省電，當(dāng)機主不發(fā)志捍，電話暫時降低發(fā)射電波的功率，實驗證明，DTX省電模式最多可以延長通話時間的30％至50％，在寧靜的場合應(yīng)轉(zhuǎn)用較靜，較短的電話鈴聲，選擇關(guān)閉顯示屏或按鍵的照明。嚴(yán)寒時要避免電池溫度太低，否則使用時間會縮短。

鋰離子電池的使用，注意三點：

1、如何為新電池充電

在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易 激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可 激活 電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。

對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復(fù)做三次，以便 激活 電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個小時的超長充電。

此外，鋰電池或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。

此外在對某些機器上，充電超過一定的時間后，如果不去取下充電器，這時系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對電池的壽命而言是不利的。同時，長充電需要很長的時間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多，于是這又帶來附加的危險。

此外，不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。

2、正常使用中應(yīng)該何時開始充電

因為充放電的次數(shù)是有限的，所以應(yīng)該將鋰電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：

循環(huán)壽命(10%DOD):>1000次

循環(huán)壽命(100%DOD):>200次

其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實際充電的相對總?cè)萘浚?0%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個說法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如你的電池在你預(yù)計第2天不可能堅持整個白天的時候，就應(yīng)該及時開始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。

而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計即將到來的會導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時候，即使在電池尚有很多余電時，那么你也只管提前充電，因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個x會很小。

電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法，就是“盡量把機器的電池的電量用完，最好用到自動關(guān)機”。這種做法其實只是鎳電池上的做法，目的是避免 記憶效應(yīng) 發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為機器電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機的例子。結(jié)果這個例子中的機器在后來的充電及開機中均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。

3、對鋰電池的正確做法

歸結(jié)起來，對鋰電池在使用中的充放電問題最重要的提示是：

1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行；

2、當(dāng)出現(xiàn)機器電量過低提示時，應(yīng)該盡量及時開始充電；

3、鋰電池的激活并不需要特別的方法，在機器正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電 激活 ”方法，實際上也不會有效果。

因此，所有追求12小時超長充電和把鋰電池用到自動關(guān)機的做法，都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的，請你及時改正，也許為時還不晚。

4、使用鋰電池注意防火

有許多人或許是從手機才開始熟悉鋰電池的。其實，它在許多家電中都有使用。毋庸置疑，鋰電池高效、體輕等等優(yōu)點正使其迅速地推廣應(yīng)用開來?？墒?，你是否知道，使用不慎，它也會使你惹“火”上身？

鋰電池具有體輕、高效、耐低溫（－40℃）等優(yōu)點，0．3mm厚、郵票大小的鋰電池可連續(xù)使用5年以上，近年來正逐步淘汰現(xiàn)用的堿性干電池和錳電池，廣泛應(yīng)用于許多高檔家電和手機中。

鋰電池不同于現(xiàn)用的錳電池和堿性干電池的氯化鋅和氫氧化鉀水溶電解液，它使用的是有機溶媒。鋰電池正極采用二氧化錳、氟化鉛、氯化亞硫等材料。負(fù)極采用的鋰金屬箔同一般電池負(fù)極使用的氯化鋅相比，離子化傾向強、正負(fù)極電壓差大，這樣提高了鋰電池的工作效能。

但是，鋰電池在使用過程中常常會出現(xiàn)發(fā)熱、燃燒現(xiàn)象，輕者影響主機使用，重者還會燒毀主機引起火災(zāi)。據(jù)報道，日本近年來已發(fā)生多起因鋰電池發(fā)熱燃燒引起的家庭火災(zāi)事故。

那么鋰電池為什么會發(fā)熱、燃燒呢？原來鋰電池中的許多材料與水接觸后，可發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)并釋放出大量熱能導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒現(xiàn)象。鋰電池正極的二氧化錳，只沾一小滴水便可出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。鋰電池中的氯化亞硫與水接觸后，在生成鹽酸和二氧化硫的同時釋放熱能，幾種因素使鋰電池成為生活中的“火種”，因此人們在使用鋰電池時一定要注意防水、防潮濕。各種主機停用后，應(yīng)取下鋰電池置于干燥、低溫處妥善保管，以預(yù)防和避免因鋰電池使用不當(dāng)而引起家庭火災(zāi)事故的發(fā)生。

★★關(guān)于鋰電池及手機電池在使用過程中出現(xiàn)膨脹的原因及分析：

電池用久了正常情況下是不會膨脹,電池膨脹的原因是充電時間過長導(dǎo)致的.它不會影響使用，只是待機時間會越來越短。電池發(fā)熱膨脹的原因：

1、手機在待機時的功耗是很小的，也就是說它的電池的等效負(fù)荷電阻大，所以放電電流很小所以電池不會發(fā)熱，電池電能的內(nèi)耗很小。

2、手機在待通話或游戲時的功耗是很大的，也就是說它的電池的等效負(fù)荷電阻小，工作時是大電流放電。電池在放掉一部分電以后，內(nèi)阻增大，但是，手機的工作需要的電流不能減小，那么，相當(dāng)大的一部分能量就消耗在電池的內(nèi)阻上，導(dǎo)致電池發(fā)熱，放電加速，電池的使用時間也就很快的縮短。以上就是手機電池在長時間使用是會發(fā)熱的原因。手機電池發(fā)熱的危害：

1.手機電池長時間發(fā)熱會導(dǎo)致手機內(nèi)部機件發(fā)熱，從而使手機重新啟動或 掛斷通話中的電話。

2.手機電池長時間發(fā)熱會使電池本身的熱量增加，如果是密封的（NOKIA之類的是不密封的，是直接將電池裝入的）電池會使其內(nèi)部空氣劇烈膨脹，導(dǎo)致電池象外突起，嚴(yán)重的會使電池爆炸。

3.手機電池長時間發(fā)熱會加速手機本身的老化進(jìn)程，縮短其壽命。以上就是手機電池長時間發(fā)熱對手機的危害。

手機電池發(fā)熱預(yù)防及解決辦法： 一.預(yù)防方法：

1.手機在正常室溫時,發(fā)熱不超過60℃屬正常現(xiàn)象,是不會損壞電池的。

2.使用大電流充電器時間不宜太長,太長時間充電會使電池被損壞，同時也會產(chǎn)生熱量。

3.充電器最好使用原裝或質(zhì)量信譽較好的產(chǎn)品。4.如不急于使用的話，建議還是以座充（慢充方式）充電為好，不致使電池發(fā)熱。5.使用手機聽MP3或電池充電時如感覺手機有點熱的話，可以用*#0228#查看其溫度，如超過60℃的話立即回到待機狀態(tài)或換塊電池使用，如在充電的話就立即拔下充電器。二.解決辦法：

1.如果手機電池已經(jīng)被充的鼓起來的話，也有辦法解決。就是用手指先找到電池的空隙（手機電池背面靠近手機充電電極一方，按下去有點軟的地方），用針對將戳一個小洞，讓里面的空氣跑出來就行了。2.另外買一塊電池。

第三篇：鋰電池測試報告

鋰電池測試報告

一、鋰電池放電

鋰電池放電曲線圖

一般鋰電池放電曲線圖如上，可通過三條直線模擬拼接； 第一段：電量消耗<20%，電壓范圍（4.2~4.0V）； 第二段：20%<電量消耗<90%，電壓范圍（4.0~3.7V）； 第三段：電量消耗>90%，電壓范圍（3.7~2.95V）； 以下是實際測量結(jié)果：

說明：

第一階段通過時間為0（電壓為4.18V）和時間為0.5（電壓為4.0V），求出平均電流37mA；該階段耗電量為：0.5h*37mA=18.5mAh 第二階段通過時間為0.5（電壓為4.0V）和時間為4.5（電壓為3.71V），求出平均電流32.85mA；該階段耗電量為：4h*32.85mA=131.4mAh

第一階段通過時間為4.5（電壓為3.71V）和時間為6.5（電壓為2.76V），求出平均電流20.35mA；該階段耗電量為：2h*20.35mA=40.7 mAh 綜上，總的電池容量為：190.6mAh；

二、鋰電池充電：

充電電流：100mA；（充電電路前端實測：101mA，充電電路輸出：99mA）電池標(biāo)稱容量：180mAh； 充電時長：2h； 飽和電壓：4.18V；

第四篇：鋰電池總結(jié)報告

鋰電池總結(jié)報告

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。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(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，放電反應(yīng)：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(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。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(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為：LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)，充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為：6C+XLi++Xe-= LixC6，充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。鋰電池的負(fù)極通常為鋰或鋰合金金屬，正極可為氟化石墨、熱處理過的二氧化錳、亞硫酰氯、硫化鐵、氧化銅。而鋰離子電池正極可為LiCoO2、Li2MnO3、LiFePO4、Li2FePO?F，負(fù)極材料多為石墨，新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料，大體分為以下幾種：第一種是碳負(fù)極材料：實際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等；第二種是錫基負(fù)極材料：錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種，氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物，沒有商業(yè)化產(chǎn)品；第三種是含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料，沒有商業(yè)化產(chǎn)品；第四種是合金類負(fù)極材料：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。第五種是納米級負(fù)極材料：納米碳管、納米合金材料；第六種納米材料是納米氧化物材料：使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。

鋰電池芯過充到電壓高于 4.2V 后，會開始產(chǎn)生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓 高于 4.2V 后，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。如果繼續(xù)充電，由于負(fù)極的儲存格已經(jīng)裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會堆積于負(fù)極材料表面。這些鋰原子會 由負(fù)極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔膜紙，使正負(fù)極短路。有時在短路 發(fā)生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產(chǎn)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破 裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng)，進(jìn)而爆炸。因此，鋰電池充電時，一定要設(shè)定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為 4.2V。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于 2.4V 時，部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到 2.4V 才停止。鋰電池從 3.0V 放電到 2.4V 這段期間，所釋放 的能量只占電池容量的 3%左右。因此，3.0V 是一個理想的放電截止電壓。充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進(jìn)入儲存格，會聚集 于材料表面。這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一 電池外殼破裂，就會爆炸。因此，對鋰離子電池的保護(hù)，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電 池組內(nèi)，除了鋰電池芯外，都會有一片保護(hù)板，這片保護(hù)板主要就是提供這三項保護(hù)。但是，保護(hù)板的這三 項保護(hù)顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統(tǒng)的安全性，必須對電池爆炸的原因，進(jìn)行更仔細(xì)的分析。鋰離子電池循環(huán)壽命比較長 一般均可達(dá)到500次以上，甚至1000次以上，磷酸鐵鋰的可以達(dá)到2000次以上。對于小電流放電的電器,電池的使用期限，將倍增電器的競爭力。

為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對各種材料進(jìn)行了研究。從而制造出前所未有的產(chǎn)品。比如，鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點。它們的正極活性物質(zhì)同時也是電解液的溶劑。這種結(jié)構(gòu)只有在非水溶液的電化學(xué)體系才會出現(xiàn)。所以，鋰電池的研究，也促進(jìn)了非水體系電化學(xué)理論的發(fā)展。除了使用各種非水溶劑外，人們還進(jìn)行了聚合物薄膜電池的研究。鋰電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)郵電通訊的不間斷電源，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領(lǐng)域。鋰離子電池以其特有的性能優(yōu)勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機、移動通訊中得到普遍應(yīng)用。開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開始試用，預(yù)計將成為21世紀(jì)電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛(wèi)星、航空航天和儲能方面得到應(yīng)用。隨著能源的緊缺和世界的環(huán)保方面的壓力。鋰電被廣泛應(yīng)用于電動車行業(yè)，特別是碳酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn)，更推動了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。

第五篇：電動汽車用鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池的對比分析(圣陽電源)

電動汽車用鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池的對比分析

山東圣陽電源 高海洋

隨著科學(xué)技術(shù)的提高和制造水平的進(jìn)步，電源技術(shù)也在新一代技術(shù)變革中不斷提高，面對如今新能源電動汽車對動力電源的迫切需求，現(xiàn)階段似乎哪一種動力電池都不能完全適合作為動力源用在電動汽車上。

目前來說，電動汽車上普遍采用的動力電池有三種：鉛酸電池、鋰電池以及鎳氫電池。比較這三類動力性蓄電池就需要從兩方面分析比對：一個是比能量，另一個是比功率，簡單說，就是指電池的可持久性和力量大小。比能量高的蓄電池可以長時間工作，持續(xù)的能量較多，里程長；比功率高的蓄電池，速度快，力量大，可以保證汽車的加速性能。下面從這兩方面對這三類動力蓄電池進(jìn)行對比分析：

鉛酸電池

作為目前電動汽車使用最廣泛的蓄電池，在國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)的電動汽車上，使用比例占到90%，這主要得益于其優(yōu)點：技術(shù)較為成熟，比功率較大，循環(huán)壽命可達(dá)800~1000次，且成本低。不過，鉛酸電池缺點也較明顯，那就是比能量很低，僅為40W·h/kg左右，快速充電技術(shù)也尚未成熟（一般慢充都在8小時以上），而且污染嚴(yán)重，受到環(huán)保制約。鋰離子電池

相對來講，其比能量和比功率都很高，可達(dá)150W·h/kg和1600W/kg，循環(huán)壽命長，約1200次，且充電時間較短，為2~4h，使用電壓可達(dá)到4V，安全性相對較好。但鋰離子電池缺點在于其價格較高、快速充放電性能差、過充和過放電保護(hù)性差，影響了其應(yīng)用和發(fā)展的空間。

鎳氫蓄電池

其的優(yōu)點是比能量和比功率都相對中等，快速充電能力較好，15分鐘可充滿容量的40%~80%，適宜溫度范圍寬。但鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較短，為600次，價格昂貴，只有期待大批量生產(chǎn)，才有望降低成本。

結(jié)語

顯而易見，比能量高、比功率大、價格便宜、易于維護(hù)的動力蓄電池才是電動汽車動力源的首選，從上面分析可以得知，每種蓄電池都存在這樣或那樣的問題?？傮w來看，現(xiàn)在的動力電池比能量都較低，以三種電池中性能最好的鋰電池為例，在能量密度上，它與達(dá)到10000~12000W·h/kg的汽油相比還相差甚遠(yuǎn)，仔細(xì)計算，1L汽油約重0.742kg，按車載50L計算，就是滿載37.1kg的汽油，約相當(dāng)于2968~3091kg鋰電池所含有的電量，如果將汽油機較低的效率計算進(jìn)去，兩者之間也有約50倍的差距。所以現(xiàn)在電動汽車上安裝的蓄電池數(shù)百公斤重，再加上高昂的價格，電動汽車形成高價格門檻便成為必然。

另外，不同類型電動汽車對電池的要求也不一樣，純電動汽車（PEV）由于只有電池驅(qū)動，所以需要較高的比能量，而在一般混合動力汽車（HEV）中，電池往往擔(dān)任制動能量回收、輔助起步加速的作用，因而對電池的比功率要求苛刻，所以說要針對不同車型需求來設(shè)計作為動力源的動力蓄電池，現(xiàn)階段還沒有完美的設(shè)計方法。

2012.09.04