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為何電池會有使用壽命?什么是恒流恒壓充電?如何正確充放電的介紹

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月08日  

電池和人、車相同,都是有壽命限制的,一般電池在200左右的重放電后儲放電能力會明顯下降,使用時間大打折扣,那怎么用好這200次的重放?或者說如何延長電池的壽命呢?


一、充電最高電壓4.20V。


這個常識性的東西相信廣大的模友都能了解。4.20V是一直以來鋰聚合物電池的最高電壓,但隨著技術的發展和改良,目前的大多數廠家的鋰聚合物電池都能安全的到達4.25V,更加有一些優秀技術的廠家能做到4.30V,4.30V的電壓就是目前技術的最高電壓。


因為我們的航模用聚合物電池的充電器基本上都是4.20V的設定電壓,故按照4.20V充電就可以了。假如是用其它方式自行調高充電最高電壓(比如4.35V),會造成電池的不可逆轉的損壞,切忌!


二、放電最低電壓2.75V。


可能有很多的模友會覺得驚奇,因為這個2.75V的放電最低電壓會讓他們疑惑,很多新入模的朋友甚至有一些牌子的航模電池商家都會認為是3.70V,這是一個錯誤的認識。每一組航模電池都是經過4.20V到2.75V這個電壓階段的測試,不管是從電池的內部構架的理論數據,還是從電池的放電實測上來講,都是2.75V的最低電壓。


這里有一個非常重要的情況必須向廣大的模友說明:


首先讓我給大家講一下電量電壓的大概比較參數:


2.75V≈0%;3.56V≈5%;3.70V≈10%;3.75V=20%;3.85V≈50%。


假如不是做高精度的科研和進行電池研究,以上數據完全可以當成標準數據來對待,哲學家說世界上沒有兩片相同的葉子,我想說的是世界上也找不出兩片同樣參數的電芯,只有參數相近的,所以以上電壓和電量的比較關系我們只用約等于符號來表示,因為它們之間沒有絕對精確的對應關系,就像10000MAH的電池永遠不可能剛好精確到10000MAH這樣的情況是相同的。


大家從上面的電量電壓比較關系可以看出,當電池電壓到3.56V時其實只有5%的電量,這5%的電量假如把握不好,就會很快到達或超過0%的極限值,超過了極限值,電池立刻脹氣。假設一塊航模電池在飛機上能飛行10分鐘,那么這5%的電量只能支持到30秒,哪怕你只超過了5秒,也必然會造成脹氣。考慮到不少新手朋友不能準確把握這個放電數值,才會有不少航模電池商家建議放電到3.70V為終止放電電壓的情況。


所以:


放電過程做到心中有數,最好正確設置低電壓報警,過放低于2.75V必然導致電池脹氣損壞!


三、充電方式恒流恒壓充電。


所有的鋰離子電池都采取恒流恒壓方式充電才能達到充滿的要求。首先給大家解釋一下什么叫恒流恒壓方式充電。顧名思義,即先恒流后恒壓的方式充電。


大家用的B6或者A6或者其它的充電器對航模電池充電,都要先設置充電電流和S數這兩個參數,其實這里就是設定恒流恒壓方式的恒流電流值和恒壓的電壓值。比如設定為5A、6S的參數,啟動充電器后,在程序的控制下,充電器在前期會以5A的電流對電池進行充電,同時采樣監測電池電壓,當電池的電壓接近或者到達4.20V,充電器會逐漸減小充電的電流,直到電壓保持在4.20V且電流小于預設值時,充電器就認為充滿電,自動停止。


上面提到了一個預設值,這個預設值到底是多少,可能有的模友會問到。根據我們對一些充電器的實測數據,這個預設值一般分兩種情況。A、有的廠家將預設值設定為充電電流的10%,舉例:假如你選擇5A充電,當恒壓后電流低于500MA,程序認定到達了預設值;B、固定值。像A6這種充電器將充電的預設值設定為100MA,也有簡易充設定為20MA,假如是自己用的4.20V電源直接改制的自制充電器則可以無限制小下去。這里說明一個情況,預設值越小,電池越能夠充到接近4.20V即電池充滿的程度越高。


四、充電電流1C以內對電池無損傷,不建議5C充電。


電池的充電其實是將電能轉換為化學能的一個過程,屬化學反應。上學時都學過,化學反應的劇烈程度與溫度和氣壓有相當大的關系。最早的鋰離子電池只有鋰和錳兩種物質,其反應程式為Li+MnO2=LiMnO2屬氧化還原反應。


充放電的速度其實就是化學反應的速度,有條件的模友或者愛好化學的模友可以自己找以上物質做下實驗,這個反應速度是相當緩慢的。現在經過技術的改進和一些催化劑的加入,比如鈷等,促使了鋰離子電池的容重比得到了很大的提高,放電能力也得到前所未有的提升。最典型的航模電池充電反應方程式為:


正極:iCoO2=CoO2+Li-e;


負極:6C+Li+=LiC6+e;


總反應iCoO2+6C=CoO2+LiC6。


電池為何會有使用壽命?


充電的速度由允許的化學反應速度決定,根據實驗數據和理論證明,鋰離子電池的充電電流在1C以內對電池無任何的損傷。超過2C的電流會造成輕微的容量下降,5C的充電會有明顯的容量減少現象。


容量減少重要是因為電池內部物質生成結晶導致化學物質的減少。大電流充電少數幾次看不出對電池的傷害,但是數十次后你就了解電池的容量下降而且這個是無法逆轉的。


所以建議我們的模友老老實實把充電電流控制在1C以內,這樣對電池好。


五、放電電流建議倍率二分之一以內,最大不超規定值。


放電的原理和充電剛好是一個反向的化學反應。其過放影響、超倍率的影響與充電原理相同。經過我們多次實驗。一般電池的放電電流不超其最大電流的一半,況且也幾乎沒有普通用戶超過其最大電流一半的情況發生。


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