24V矿用锂电池电源模块申报材料

第一篇：24V矿用锂电池电源模块申报材料

篇一：锂电池过充过放保护电路申报书 “挑战杯”·科大科技山东科技大学第七届学生课外学术科技作品竞赛作品申报书 序号： 编码：

“挑战杯”·科大科技山东科技大学第七届学生课外 学术科技作品竞赛 作品申报书

作品名称：锂电池过充过放保护仪

学校全称： 山东科技大学 申报者姓名

（集体名称）: 张旭丰类别： □自然科学类学术论文

□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技发明制作a类 ?科技发明制作b类 报送方式：

□省级报送作品□高校直送作品 说 明

1．申报者应认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2．申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写a1或a2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写b1、b2或b3表。所有申报者可根据情况填写c表。

3．表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4．序号、编码由“挑战杯”·科大科技山东科技大学第七届学生课外学术科技作品竞赛组委会填写。

5．学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文版），请以四号楷体打印在a4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.5×22cm）。7．作品申报书须按要求由校区（学院）竞赛组织协调机构统一报送。9．报送地址： “挑战杯”·科大科技山东科技大学第七届学生课外学术科技作品竞赛组委会办公室（青岛校区大学生活动中心214室）。联 系 人：苏超

联系电话：86057831（办公）***（手机）

a1．申报者情况（个人项目）

说明：1．必须由申报者本人按要求填写，申报者情况栏内必须填写个人作品的第一作者（承担申报作品60%以上的工作者）。b3．申报作品情况（科技发明制作）说明：1．必须由申报者本人填写。

2．本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认。

3．本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据。原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书。

4．作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。

篇二：电源模块设计分析与方略 电源模块设计分析与方略

电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器(参看图1)，其特点是可为专用集成电路（asic）、数字信号处理器(dsp)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(fpga)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(pol)电源供应系统或使用点电源供应系统(pups)。由于模块式结构的优点甚多，因此高性能电信、网络联系及数据通信等系统都广泛采用各种模块。虽然采用模块有很多优点，但工程师设计电源模块以至大部分板上直流/直流转换器时，往往忽略可靠性及测量方面的问题。本文将深入探讨这些问题，并分别提出相关的解决方案。

图1，电源供应器 采用电源模块的优点

目前不同的供应商在市场上推出多种不同的电源模块，而不同产品的输入电压、输出功率、功能及拓扑结构等都各不相同。采用电源模块可以节省开发时间，使产品可以更快推出市场，因此电源模块比集成式的解决方案优胜。电源模块还有以下多个优点：

● 每一模块可以分别加以严格测试，以确保其高度可靠，其中包括通电 测试，以便剔除不合规格的产品。相较之下，集成式的解决方案便较难测试，因为整个供电系统与电路上的其他功能系统紧密联系一起。

● 不同的供应商可以按照现有的技术标准设计同一大小的模块，为设计电源供应器的工程师提供多种不同的选择。

● 每一模块的设计及测试都按照标准性能的规定进行，有助减少采用新技术所承受的风险。● 若采用集成式的解决方案，一旦电源供应系统出现问题，便需要将整块主机板更换；若采用模块式的设计，只要将问题模块更换便可，这样有助节省成本及开发时间。

容易被忽略的电源模块设计问题虽然采用模块式的设计有以上的多个优点，但模块式设计以至板上直流/直流转换器设计也有本身的问题，很多人对这些问题认识不足，或不给予足够的重视。以下是其中的部分问题： ● 输出噪音的测量； ● 磁力系统的设计；

● 同步降压转换器的击穿现象； ● 印刷电路板的可靠性。

这些问题会将在下文中一一加以讨论，同时还会介绍多种可解决这些问题的简单技术。输出噪音的测量技术

所有采用开关模式的电源供应器都会输出噪音。开关频率越高，便越需要采用正确的测量技术，以确保所量度的数据准确可靠。量度输出噪音及其他重要数据时，可以采用图2所示的 tektronix 探针探头(一般称为冷喷嘴探头)，以确保测量数字准确可靠，而且符合预测。这种测量技术也确保接地环路可减至最小。

图2，测量输出噪音数字

进行测量时我们也要将测量仪表可能会出现传播延迟这个因素计算在内。大部分电流探头的传播延迟都大于电压探头。因此必须同时显示电压及电流波形的测量便无法确保测量数字的准确度，除非利用人手将不同的延迟加以均衡。电流探头也会将电感输入电路之内。典型的电流探头会输入 600nh 的电感。对于高频的电路设计来说，由于电路可承受的电感不能超过1mh，因此，经由探头输入的电感会影响 di/dt 电流测量的准确性，甚至令测量数字出现很大的误差。若电感器已饱和，则可采用另一更为准确的方法测量电流量，例如，我们可以测量与电感器串行一起的小型分路电阻的电压。磁学的设计

磁心是否可靠是另一个经常被人忽略的问题。大部分输出电感器都采用铁粉磁心，因为铁粉是成本最低的物料。铁粉磁心的成份之中大约有 95% 属纯铁粒，而这些铁粉粒利用有机胶合剂粘合一起。这些胶合剂也将每一铁粉粒分隔，使磁心内外满布透气空间。铁粉是构成磁心的原材料，但铁粉含有小量的杂质如锰及铬，而这些杂质会影响磁心的可靠性，影响程度视乎所含杂质的数量。我们可以利用光谱电子显微镜(sem)仔细查看磁心的截面，以便确定杂质的相对分布情况。磁心是否可靠，关键在于材料是否可以预测以及其供应是否稳定可靠。若铁粉磁心长期处于高温环境之中，磁心损耗可能会增加，而且损耗一旦增多，便永远无法复原，因为有机胶合剂出现份子分解，令涡流损耗增加。这种现象可称为热老化，最后可能会引致磁心出现热失控。

磁心损耗的大小受交流电通量密度、操作频率、磁心大小及物料类别等多个不同因素影响。以高频操作为例来说，大部分损耗属涡流损耗。若以低频操作，磁滞损耗反而是最大的损耗。涡流损耗会令磁心受热，以致效率也会受影响而下跌。产生涡流损耗的原因是以铁磁物质造成的物体受不同时间的不同磁通影响令物体内产生循环不息的电流。我们只要选用一片片的铁磁薄片而非实心铁磁作为磁心的物料，便可减低涡流损耗。例如，以磁带绕成的 metglas 便是这样的一种磁心。其他的铁磁产品供应商如 magnetics 也生产以磁带绕成的磁心。micrometals 等磁心产品供应商特别为设计磁性产品的工程师提供有关磁心受热老化的最新资料及计算方式。采用无机胶合剂的铁粉磁心不会有受热老化的情况出现。市场上已有这类磁心出售，micrometals 的 200c 系列磁心便属于这类产品。

同步降压转换器的击穿现象

负载点电源供应系统(pol)或使用点电源供应系统(pups)等供电系统都广泛采用同步降压转换器(图3)。这种同步降压转换器采用高端及低端的 mosfet 取代传统降压转换器的箝位二极管，以便降低负载电流的损耗。

图3，同步降压转换器

工程师设计降压转换器时经常忽视“击穿”的问题。每当高端及低端 mosfet 同时全面或局部启动时，便会出现“击穿”的现象，使输入电压可以将电流直接输送到接地。

击穿现象会导致电流在开关的一瞬间出现尖峰，令转换器无法发挥其最高的效率。我们不可采用电流探头测量击穿的情况，因为探头的电感会严重干扰电路的操作。我们可以检查两个场效应晶体管(fet)的门极/源极电压，看看是否有尖峰出现。这是另一个检测击穿现象的方法。(上层 mosfet 的门极/源极电压可以利用差分方式加以监测。)我们可以利用以下的方法减少击穿现象的出现。

采用设有“固定死区时间”的控制器芯片是其中一个可行的办法。这种控制器芯片可以确保上层 mosfet 关闭之后会出现一段延迟时间，才让下层 mosfet 重新启动。这个方法较为简单，但真正实行时则要很小心。若死区时间太短，可能无法阻止击穿现象的出现。若死区时间太长，电导损耗便会增加，因为底层场效应晶体管内置的二极管在整段死区时间内一直在启动。由于这个二极管会在死区时间内导电，因此采用这个方法的系统效率便取决于底层 mosfet 的内置二极管的特性。

另一个减少击穿的方法是采用设有“自适应死区时间”的控制器芯片。这个方法的优点是可以不断监测上层 mosfet 的门极/源极电压，以便确定何时才启动底层 mosfet。

高端 mosfet 启动时，会通过电感感应令低端 mosfet 的门极出现 dv/dt 尖峰，以致推高门极电压(图4)。若门极/源极电压高至足以将之启动，击穿现象便会出现。

图4，出现在低端mosfet的dv/dt感生电平振幅

自适应死区时间控制器负责在外面监测 mosfet 的门极电压。因此，任何新加的外置门极电阻会分去控制器内置下拉电阻的部分电压，以致门极电压实际上会比控制器监控的电压高。预测性门极驱动是另一个可行的方案，办法是利用数字反馈电路检测内置二极管的导电情况以及调节死区时间延迟，以便将内置二极管的导电减至最少，确保系统可以发挥最高的效率。若采用这个方法，控制器芯片需要添加更多引脚，以致芯片及电源模块的成本会增加。有一点需要注意，即使采用预测性门极驱动，也无法保证场效应晶体管不会因为 dv/dt 的电感感应而启动。

延迟高端 mosfet 的启动也有助减少击穿情况出现。虽然这个方法可以减少或彻底消除击穿现象，但缺点是开关损耗较高，而效率也会下降。我们若选用较好的 mosfet，也有助缩小出现在底层 mosfet 门极的 dv/dt 电感电压振幅。cgs 与 cgd 之间的比率越高，在 mosfet 门极上出现的电感电压便越低。

击穿的测试情况经常被人忽略，例如在负载瞬态过程中——尤其是每当负载已解除或突然减少时——控制器会不断产生窄频脉冲。目前大部分高电流系统都采用多相位设计，利用驱动器芯片驱动 mosfet。但采用驱动器芯片会令击穿问题更为复杂，尤其是当负载处于瞬态过程之中。例如，窄频驱动脉冲的干扰，再加上驱动器出现传播延迟，都会导致击穿情况的出现。

大部分驱动器芯片生产商都特别规定控制器的脉冲宽度必须不可低于某一最低的要求，若低于这个最低要求，便不会有脉冲输入 mosfet 的门极。此外，生产商也为驱动器芯片另外加设可设定死区时间(trt)的功能，以增强自适应转换定时的准确性。办法是在可设定死区时间引脚与接地之间加设一个可用以设定死区时间的电阻，以确定高低端转换过程中的死区时间。这个死区时间设定功能加上传播延迟可将处于转换过程中的互补性 mosfet 关闭，以免同步降压转换器出现击穿情况。可靠性

任何模块都必须在早期阶段通过严格的测试，以确保设计完善可靠，以免在生产过程中的最后阶段才出现意想不到的问题。有关模块必须可以在客户的系统之中进行测试，以确保所有有可能导致系统出现故障的相关因素，例如散热扇故障、散热扇间歇性停顿等问题都能给予充分的考虑。采用分散式结构的工程师都希望所设计的系统可以连续使用很多年而很少或甚至不会出现故障。由于测试数字显示电源模块的 mtbf 高达几百万小时，要达到这个目标并不怎样困难。

但经常被人忽略的反而是印刷电路板的可靠性问题。照目前的趋势看，印刷电路板的面积越缩越小，但需要处理的电流量则越来越大，因此电流密度的增加可能会引致隐蔽式或其他通孔无法执行正常功能。

印刷电路板有部分隐蔽通孔必须传送大量电流，对于这些隐蔽通孔来说，其周围必须有足够的铜造防护装置为其提供保护，以确保设计更可靠耐用。这种防护装置也可抑制 z 轴的受热膨胀幅度，若非如此，生产过程中以及产品使用时印刷电路板的环境温度一旦有什么变化，隐蔽通孔便会外露。工程师必须参考印刷电路板厂商的专业意见，彻底复检印刷电路板的设计，而印刷电路板厂商可以根据他们的生产能力提供有关印刷电路板设计可靠性的专业意见。总结

我们若要利用电源模块组建可靠的电源供应系统，便必须解决设计可靠性的问题。上文集中讨论几个主要问题，其中包括铁粉磁心的可靠性、磁系统的特性、同步降压转换器的击穿现象以及高电流系统印刷电路板的可靠性等问题。篇三：矿用防爆电池电池管理方案 矿用磷酸铁锂防爆48v直流电源bms

一、项目基本情况概述

煤矿井下紧急救生舱是一个密封式逃生避难场所。可供井下在灾变时期井下人员避险之用，是一种与外界隔离、提供维持生命的安全环境空间，意在为井下的矿工在逃生不可能的情况下避难，以便让他们脱险或等待救援。该产品能提供避难人员至少96小时所需的氧气、水、食物，以及所需的救生包、卫生设施、通信设备、环境气体监测设备等。为了保证救生舱内人员的健康生存，它具有氧气提供装置、一氧化碳和二氧化碳吸收装置、除湿降温空调系统。该装置系统属于逃生避难的一种先进的高新技术装备。该救生舱主要应用于煤矿井下，同时也可用于非煤矿山、核电站、地铁、地下停车场等场所广泛使用。

矿用避难硐室和矿用可移动救生舱是国家十一五科技支撑计划矿井重大应急救援关键技术研发项目，（2006年国家科技部 批准主项，项目编号：2006bak25b00-4k），是一项关于矿业生产安全的重点国家项目，也是一项人命关天的民生项目，该项目系统庞 大，配套复杂，要求安全性、可靠性、功能性、适用性和可操作性标准高。

二、电源系统介绍

1.系统以3.2v/60ah的磷酸铁锂单体电池为基础器件，通过针对煤矿救生舱电源领域的特 殊要求配套开发的bms模块将16个3.2v/60ah的电池串联组合成48v/60ah的电池组。2.以带bms系统的48v/60ah电池组为子系统，通过同级级联通讯，8并组合成48v/480ah 的电池组。

每个电池组子系统为独立的系统，电池管理系统，显示屏和led状态指示，组网数据通讯接口，如果需要设置修改参数，采取上位机软件直接编辑模式（系统调试大都在井上进行）。3.采用公用的充电模块，用直流继电器控制每个电池箱的充放电，以降低成本和功耗。图表1 防爆电源系统示意图 图表2 电池管理系统拓扑图

电池管理系统的布局如图2所示，整个系统采用一种主从式的结构连接，以24路的集中式bms作为主机和第1个电池包的采集单元，其他每个电池包配置一个24路的从机（采集模块），通过can通讯协议将采集的数据传送给主机。主机对所有采集的数据进行分析和计算，对于在警戒值以外的电池包报警，对超过保护值的电池包通过级电器实行保护操作。

三、电池管理系统的功能

1.将系统按照示意图分别接到负载端，井下交流电源端和集中控制端口。

2.当电池管理系统监测到电池组系统电压或单节电池电压低于设定的值，系统开始进入充 电模式，在充电过程中电池管理系统会监控电池单电压、充电电流、电池的温度，但发现异常时先发出警告性报警，然后会切断充电回路，停止充电，但电池管理系统发现电池之间不均衡会自动启动均衡装置，保证每节电池都会充满。

3.当接到放电指令后，电池组开始向负载放电，直到电池组内单节电芯到达放电截止条件，在放电过程中电池管理系统会对电池的电压、温度，放电电流监测，一旦发现异常系统会立即中止放电。i/o模块通过采集个子系统的信息，计算出电源管理系统的充、放电状态，充、放电电流，电池组（剩余）容量。

4.当电池管理系统监测到单节电池温度低于或者高于电池组工作的极限温度时，启动保护 功能。

5.当系统既不充电也不放电时，系统进入睡眠模式，系统只需要很小的能量维持芯片的供 电。

6.电池管理系统有自检功能，当发现电池管理系统的感知部分、信号采集电路、供电和保 护线路异常时，系统也会报警。

7.电源系统的运行信息和故障信息会通过led灯指示或通过液晶屏定量地显示出来。液晶 屏显示的信息会没两秒钟刷新一次。

8.用户可使用专用的软件设置电源系统的工作条件、报警条件和保护条件。9.电池管理系统具备输出短路保护功能和电池信息采集线开路功能。

三、系统特点

1)全方位显示救生舱各功能区电源状态。2)全面满足各功能区电能消耗 3)全电源系统实施本安保护 4)全系统电器元件实施双八五检测 5)全系统实施模块化组合 6)全过程实施标准化管理

四、主要技术参数

bms锂电池管理系统具有监视和控制功能，可用于锂电池组或铅酸蓄电池组，最多可监控24串电池，提供电池组监控、soc估算、充放电保护、电池组均衡、温度控制等功能，并提供can和rs485两种通讯方式。

图表4 bms工作参数

图表5 bms的告警和保护参数

说明：以上保护参数可现场通过上位机设置。图表6 bms的测量精度

五、系统配置

第二篇：锂电池解读

买手机电池必看的！详解手机锂电池 2010年02月01日 星期一 上午 11:52 我不是手机电池的生产商，而从事手机电池的研究已有几年光景了，想写一些东西，与大家分享。

1，我先介绍一下手机锂电池的构成及构成。

手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么?

手机锂电池主要由塑胶壳上下盖、.锂电芯、保护线路板(PCB)和可恢复保险丝（polyswitch）组成。有的厂家还配置了NTC、识别电阻、震动马达或充电电路等元件。

各部分功能如下：

(1)锂电芯：提供可充放电源。

(2)保护线路板(PCB)：防止电池过充过放短路。

(3)可恢复保险丝(PTC)： 正热敏电阻起到高温保护作用同时又是保护线路板失效后的二重保护。

(4)可恢复保险丝(NTC)： 负热敏电阻,感应电池内部温度起到低温保护作用。

(5)识别电阻：识别原装电池非原装电池不能使用

其中电芯是非常重要的，而机芯也有几个级别，有A级电芯，B级电芯。

2.我再说一下手机锂电池的充放电正确方法。

手机锂电池充电正确方法

手机锂电池充电正确方法现在手机用的是锂离子电池，所以，不存在记忆效应问题，也不需要激活，第一次充电不需要像镍电那样冲12小时以上，只需要充4小时左右，离子电池的寿命只与充电次数有关系，锂离子电池可以充电1000次左右。待机时间与使用情况有关系。但是，卖手机的却说前面三次充电时间要达到12小时。到底怎么回事？

1、如何为新电池充电

在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容

易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。

因此用户手机中的新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采

用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。

对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充

12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池 的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电

池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电

。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。

此外，锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。

此外在对某些手机上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许

这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐

波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。

此外，不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电，过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。

2、正常使用中应该何时开始充电

在我们的论坛上，经常可以见到这种说法，因为充放电的次数是有限的，所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找

到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下：

循环寿命(10％DOD):>1000次

循环寿命(100％DOD):>200次

其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见，可充电次数和放电深度有关，10％DOD时的循环寿命要比100％DOD的要长很多。当然

如果折合到实际充电的相对总容量：10％*1000=100，100％*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一些，但前面网友的那个说法要

做一些修正：在正常情况下，你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电，但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个

白天的时候，就应该及时开始充电，当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。

而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候，即使在电池尚有很多余电时，那么你也只管提前充电，因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命，也就是“0.x”次而已，而且往往这个x会很小。

电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法，就是“尽量把手机电池的电量用完，最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法，目的是避免记忆效应发生，不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有

人因为手机电池电量过低的警告出现后，仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的手机在后来的充电及开机中

均无反应，不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低，以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。

3、对锂电池手机的正确做法

归结起来，我对锂电池手机在使用中的充放电问题最重要的提示是：

1、按照标准的时间和程序充电，即使是前三次也要如此进行；

2、当出现手机电量过低提示时，应该尽量及时开始充电；

3、锂电池的激活并不需要特别的方法，在手机正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活”

方法，实际上也不会有效果。

因此，所有追求12小时超长充电和把锂电池手机用到自动关机的做法，都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的，请你及时改正，也许为时还不晚。

当然，在手机及充电器自身保护和控制电路质量良好的情况下，对锂电池的保护还是有相当保证的。所以对充电规则的理解才是重点，在某些情况下也是可以做出某种让步的。比如你发现手机在你夜晚睡觉前必须充电的话，你也可以在睡前开始充电。问题的关键在于，你应该知道正确的做法是什么，并且不要刻意按照错误的说法去做。

手机锂电池的充放电是有讲究的，同时一些品牌电池能做到手机电池充放电次数较多。

3.一般现在我们买了手机，等手机原装电池报废了以后，你要再买原装的电池价格会很贵，所以一般人会选择请一些人去制作一块跟原装电池性能一样的手机锂电池，然而这类做电池得人也有三六九等。不是说前一段时间，有人用了小商贩制作的电池不到二十分钟就爆炸了，这还是个新闻呢。不过个人有个人的选择。

现在手机锂电池一般都是容量不确定的，为什么？因为这与他所使用机芯有关，现在一些原装的电池可能会采用A级机芯，然而外面一些做电池的可能不会采用A级机芯，很多都用B级机芯。所以说有些电池的高容量是虚标的，还有些是原装的呢。

还有呢，就是电池循环寿命不长，这可能会跟电池充放电次数过多有关。或者就是电池充放电次数的最大极限不能满足用户的需求。

电池是手机电能的来源，也就是手机的动力，没有电池的供电，手机也就是一块废铁，一块高容量高性能的电池，不仅可以给手机长时间的续航能力，而且也可以保护手机的电路，使得手机能够长时间高效率的工作，反之则很有可能会使手机出现意想不到的损坏。而对我们玩家来说，电池的性能在出厂的时候，就已经被定性，其电量的大小，性能的好坏，都是由电池本身来决定了，在这一方面我们无法人为的改变，不过这并不是说，我们在拿到电池后，就对它一点不能做了。手机使用的都是锂离子的充电电池，使用内存储电量的用完，需要再次充电方可补充电源。你不要小看充电这一环节，一个好的充电器和正确充电方法，可以保持电池长时间的待机时间，更可以延长电池的使用寿命。更远一步说，还可以对手机起到保护作用。关于如何充电的方法，经常在论坛里会有玩家问到，经过一段时间来的自己实际使用和参考，我总结出下面的几点：

1.一般锂电池出厂前，厂家进行激活处理，并进行预充电，因此电池均有余电，新买的手机电池是锂离子，那么前3~5次充电称为调整期，应充14小时以上，保证充分激活锂离子的活性。锂离子电池没有记忆效应，但有很强的隋性，应给予充分激活后，才能保证以后的使用能达到最佳效能。关于第一次充电这个问题，原厂锂电池，在出厂前就已经做了充分的激活处理，不用再用长时间充电的方法来激活锂离子的活性，第一次充电只要把电池里的余电用完后充满即可。2．有些自动化的智能型快速充电器当指示信号灯转变时，实际上只表示充满了90％。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。不要当即就把充电器的电源切断，最好还要给电池一段补电的时间，将电池充满后再使用，否则会缩短使用时间。

3．充电前，锂电池不需要放电，也不可以放电，当前生产的锂电池的充电器都是没有放电功能的，如果可以调节充电的速度的话，建议大家充电时尽量以慢充充电，减少快充方式；无论慢充还是快充的时间都不要超过24小时。否则电池很可能会因为长时间的供电产生巨大的电子流而烧坏电芯。

4．有很多用户在充电时还把手机开着，在充电的过程中，电池一面因为手机的使用而向外放电，又因电池的充电而向内供电，很可能使电压紊乱导致手机的电路板会发热，如果有来电时，会产生瞬间回流电流，对手机内部的零件造成损坏。5．电池的寿命决定于反复充放电次数，锂电池大约可以连续充放电500次左右，之后电池的性能会大大减弱，应尽量避免把电池内余电全部放完再充电，否则随着充电次数的增加，电池性能会慢慢减弱，电池的待机时间也就很难不下降了。6．不要将电池暴露在高温或严寒下，像三伏天时，不应把手机放在太阳底下，经受烈日的曝晒；或拿到空调房中，放在冷气直吹的地方。当充电时，电流产品回流，电池有一点发热是正常的。

7．如果手机电池放置太长时间而未用，最好到手机维修部门申请给电池作一个激活处理，也可以自己用一个直流恒压器，调整电压为5~6V，电流500~600mA反向连接电池。注意，一触即放开，最多重复三次即可，经过这样处理后，再用原装充电器进行“调整期”充电。

8．充电的不是时间越长越好，对没有保护电路的电池充满后即应停止充电，否则会因发热或过热影响性能。计算电池的理论充电时间的方法如下：电池的电量除以充电器的输出电流就可以，例如：以一块电量为800MAH的电池为例，充电器的输出电流为500MA 那么充电时间就等于800MAH/500MA=1.6小时，当然这只是理论的充满电的时间计算，当充电器显示充电完成后，最好还要给电池大约半个小时左右的补电时间。锂离子电池必须选用专用充电器，否则可能会达不到饱和状态，影响其性能发挥。

目前手机电池主要有3种：镍镉（Nicd）电池；镍金属氢（Nimb）电池和锂离子电池。镍镉电池可以负荷较大电流，适用快速充电，缺点是电池容易产生记忆效应，镍金属氢电池，被业内人士称为“环保电池”。它是目前手机电池中质量优良，安全可靠，且有利于环保的电池，锂离子电池的贮能密度较高，可以减轻手机的重量。缺点是成本较高。

延长手机电池的使用时间，应注意以下几个方面：

1、快速充电有些自动化的智能型快速充电器，当指示信号灯转变时，表示充满90％。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。最好将电池充满后用，否则会缩短使用时间。

2、电池记忆效应。镍镉电池长期不彻底充电、放电，易在电池内留下痕迹，降低电池容量，这种现象称之电池记忆效应。具体地说电池好像能记得用户日常的充、放电幅度和模式，日久就很难改变这种模式，不能再做大幅度充电或放电。

3、充电基本方法。同电池特性各异，所以应按照厂商说明书注明的方法进行充电。待机备用状态下，电话也耗费电池。如进行快速充电，须先将手机关闭或把电池取出后再进行充电。

4、定期消除记忆电池由于有记忆效应，所以必须定期消除记忆，方法是把电池完全放电，然后重新充满。放电可以利用放电器或具有放电功能的充电器，也可利用手机待机备用模式。如果加速放电可把显示屏及电话按键的照明灯打开，确保电池能充满，应按照说明书的指示来控制时间，重复充、放电两至三次。★选用省电模式GSM标准具有一项先进功能，即大部分手机都具备了“DTX”非连续性发射省电模式。为了省电，当机主不发志捍，电话暂时降低发射电波的功率，实验证明，DTX省电模式最多可以延长通话时间的30％至50％，在宁静的场合应转用较静，较短的电话铃声，选择关闭显示屏或按键的照明。严寒时要避免电池温度太低，否则使用时间会缩短。

锂离子电池的使用，注意三点：

1、如何为新电池充电

在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易 激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可 激活 电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。

对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便 激活 电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。

此外，锂电池或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。

此外在对某些机器上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。

此外，不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电，过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。

2、正常使用中应该何时开始充电

因为充放电的次数是有限的，所以应该将锂电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下：

循环寿命(10%DOD):>1000次

循环寿命(100%DOD):>200次

其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见，可充电次数和放电深度有关，10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量：10%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一些，但前面网友的那个说法要做一些修正：在正常情况下，你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电，但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个白天的时候，就应该及时开始充电，当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。

而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候，即使在电池尚有很多余电时，那么你也只管提前充电，因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命，也就是“0.x”次而已，而且往往这个x会很小。

电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法，就是“尽量把机器的电池的电量用完，最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法，目的是避免 记忆效应 发生，不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为机器电池电量过低的警告出现后，仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的机器在后来的充电及开机中均无反应，不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低，以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。

3、对锂电池的正确做法

归结起来，对锂电池在使用中的充放电问题最重要的提示是：

1、按照标准的时间和程序充电，即使是前三次也要如此进行；

2、当出现机器电量过低提示时，应该尽量及时开始充电；

3、锂电池的激活并不需要特别的方法，在机器正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电 激活 ”方法，实际上也不会有效果。

因此，所有追求12小时超长充电和把锂电池用到自动关机的做法，都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的，请你及时改正，也许为时还不晚。

4、使用锂电池注意防火

有许多人或许是从手机才开始熟悉锂电池的。其实，它在许多家电中都有使用。毋庸置疑，锂电池高效、体轻等等优点正使其迅速地推广应用开来。可是，你是否知道，使用不慎，它也会使你惹“火”上身？

锂电池具有体轻、高效、耐低温（－40℃）等优点，0．3mm厚、邮票大小的锂电池可连续使用5年以上，近年来正逐步淘汰现用的碱性干电池和锰电池，广泛应用于许多高档家电和手机中。

锂电池不同于现用的锰电池和碱性干电池的氯化锌和氢氧化钾水溶电解液，它使用的是有机溶媒。锂电池正极采用二氧化锰、氟化铅、氯化亚硫等材料。负极采用的锂金属箔同一般电池负极使用的氯化锌相比，离子化倾向强、正负极电压差大，这样提高了锂电池的工作效能。

但是，锂电池在使用过程中常常会出现发热、燃烧现象，轻者影响主机使用，重者还会烧毁主机引起火灾。据报道，日本近年来已发生多起因锂电池发热燃烧引起的家庭火灾事故。

那么锂电池为什么会发热、燃烧呢？原来锂电池中的许多材料与水接触后，可发生剧烈的化学反应并释放出大量热能导致发热、燃烧现象。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”，因此人们在使用锂电池时一定要注意防水、防潮湿。各种主机停用后，应取下锂电池置于干燥、低温处妥善保管，以预防和避免因锂电池使用不当而引起家庭火灾事故的发生。

★★关于锂电池及手机电池在使用过程中出现膨胀的原因及分析：

电池用久了正常情况下是不会膨胀,电池膨胀的原因是充电时间过长导致的.它不会影响使用，只是待机时间会越来越短。电池发热膨胀的原因：

1、手机在待机时的功耗是很小的，也就是说它的电池的等效负荷电阻大，所以放电电流很小所以电池不会发热，电池电能的内耗很小。

2、手机在待通话或游戏时的功耗是很大的，也就是说它的电池的等效负荷电阻小，工作时是大电流放电。电池在放掉一部分电以后，内阻增大，但是，手机的工作需要的电流不能减小，那么，相当大的一部分能量就消耗在电池的内阻上，导致电池发热，放电加速，电池的使用时间也就很快的缩短。以上就是手机电池在长时间使用是会发热的原因。手机电池发热的危害：

1.手机电池长时间发热会导致手机内部机件发热，从而使手机重新启动或 挂断通话中的电话。

2.手机电池长时间发热会使电池本身的热量增加，如果是密封的（NOKIA之类的是不密封的，是直接将电池装入的）电池会使其内部空气剧烈膨胀，导致电池象外突起，严重的会使电池爆炸。

3.手机电池长时间发热会加速手机本身的老化进程，缩短其寿命。以上就是手机电池长时间发热对手机的危害。

手机电池发热预防及解决办法： 一.预防方法：

1.手机在正常室温时,发热不超过60℃属正常现象,是不会损坏电池的。

2.使用大电流充电器时间不宜太长,太长时间充电会使电池被损坏，同时也会产生热量。

3.充电器最好使用原装或质量信誉较好的产品。4.如不急于使用的话，建议还是以座充（慢充方式）充电为好，不致使电池发热。5.使用手机听MP3或电池充电时如感觉手机有点热的话，可以用*#0228#查看其温度，如超过60℃的话立即回到待机状态或换块电池使用，如在充电的话就立即拔下充电器。二.解决办法：

1.如果手机电池已经被充的鼓起来的话，也有办法解决。就是用手指先找到电池的空隙（手机电池背面靠近手机充电电极一方，按下去有点软的地方），用针对将戳一个小洞，让里面的空气跑出来就行了。2.另外买一块电池。

第三篇：锂电池测试报告

锂电池测试报告

一、锂电池放电

锂电池放电曲线图

一般锂电池放电曲线图如上，可通过三条直线模拟拼接； 第一段：电量消耗<20%，电压范围（4.2~4.0V）； 第二段：20%<电量消耗<90%，电压范围（4.0~3.7V）； 第三段：电量消耗>90%，电压范围（3.7~2.95V）； 以下是实际测量结果：

说明：

第一阶段通过时间为0（电压为4.18V）和时间为0.5（电压为4.0V），求出平均电流37mA；该阶段耗电量为：0.5h*37mA=18.5mAh 第二阶段通过时间为0.5（电压为4.0V）和时间为4.5（电压为3.71V），求出平均电流32.85mA；该阶段耗电量为：4h*32.85mA=131.4mAh

第一阶段通过时间为4.5（电压为3.71V）和时间为6.5（电压为2.76V），求出平均电流20.35mA；该阶段耗电量为：2h*20.35mA=40.7 mAh 综上，总的电池容量为：190.6mAh；

二、锂电池充电：

充电电流：100mA；（充电电路前端实测：101mA，充电电路输出：99mA）电池标称容量：180mAh； 充电时长：2h； 饱和电压：4.18V；

第四篇：锂电池总结报告

锂电池总结报告

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，放电反应：Li+MnO2=LiMnO2。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为：LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)，充电负极上发生的反应为：6C+XLi++Xe-= LixC6，充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。锂电池的负极通常为锂或锂合金金属，正极可为氟化石墨、热处理过的二氧化锰、亚硫酰氯、硫化铁、氧化铜。而锂离子电池正极可为LiCoO2、Li2MnO3、LiFePO4、Li2FePO?F，负极材料多为石墨，新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料，大体分为以下几种：第一种是碳负极材料：实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等；第二种是锡基负极材料：锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种，氧化物是指各种价态金属锡的氧化物，没有商业化产品；第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料，没有商业化产品；第四种是合金类负极材料：包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金，没有商业化产品。第五种是纳米级负极材料：纳米碳管、纳米合金材料；第六种纳米材料是纳米氧化物材料：使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。

锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压 高于 4.2V 后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会 由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路。有时在短路 发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破 裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为 4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于 2.4V 时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间，所释放 的能量只占电池容量的 3%左右。因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集 于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一 电池外壳破裂，就会爆炸。因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电 池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。但是，保护板的这三 项保护显然是不够的，全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性，必须对电池爆炸的原因，进行更仔细的分析。锂离子电池循环寿命比较长 一般均可达到500次以上，甚至1000次以上，磷酸铁锂的可以达到2000次以上。对于小电流放电的电器,电池的使用期限，将倍增电器的竞争力。

为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如，锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电被广泛应用于电动车行业，特别是碳酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。

第五篇：电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析(圣阳电源)

电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析

山东圣阳电源 高海洋

随着科学技术的提高和制造水平的进步，电源技术也在新一代技术变革中不断提高，面对如今新能源电动汽车对动力电源的迫切需求，现阶段似乎哪一种动力电池都不能完全适合作为动力源用在电动汽车上。

目前来说，电动汽车上普遍采用的动力电池有三种：铅酸电池、锂电池以及镍氢电池。比较这三类动力性蓄电池就需要从两方面分析比对：一个是比能量，另一个是比功率，简单说，就是指电池的可持久性和力量大小。比能量高的蓄电池可以长时间工作，持续的能量较多，里程长；比功率高的蓄电池，速度快，力量大，可以保证汽车的加速性能。下面从这两方面对这三类动力蓄电池进行对比分析：

铅酸电池

作为目前电动汽车使用最广泛的蓄电池，在国内已经生产的电动汽车上，使用比例占到90%，这主要得益于其优点：技术较为成熟，比功率较大，循环寿命可达800~1000次，且成本低。不过，铅酸电池缺点也较明显，那就是比能量很低，仅为40W·h/kg左右，快速充电技术也尚未成熟（一般慢充都在8小时以上），而且污染严重，受到环保制约。锂离子电池

相对来讲，其比能量和比功率都很高，可达150W·h/kg和1600W/kg，循环寿命长，约1200次，且充电时间较短，为2~4h，使用电压可达到4V，安全性相对较好。但锂离子电池缺点在于其价格较高、快速充放电性能差、过充和过放电保护性差，影响了其应用和发展的空间。

镍氢蓄电池

其的优点是比能量和比功率都相对中等，快速充电能力较好，15分钟可充满容量的40%~80%，适宜温度范围宽。但镍氢蓄电池循环使用寿命较短，为600次，价格昂贵，只有期待大批量生产，才有望降低成本。

结语

显而易见，比能量高、比功率大、价格便宜、易于维护的动力蓄电池才是电动汽车动力源的首选，从上面分析可以得知，每种蓄电池都存在这样或那样的问题。总体来看，现在的动力电池比能量都较低，以三种电池中性能最好的锂电池为例，在能量密度上，它与达到10000~12000W·h/kg的汽油相比还相差甚远，仔细计算，1L汽油约重0.742kg，按车载50L计算，就是满载37.1kg的汽油，约相当于2968~3091kg锂电池所含有的电量，如果将汽油机较低的效率计算进去，两者之间也有约50倍的差距。所以现在电动汽车上安装的蓄电池数百公斤重，再加上高昂的价格，电动汽车形成高价格门槛便成为必然。

另外，不同类型电动汽车对电池的要求也不一样，纯电动汽车（PEV）由于只有电池驱动，所以需要较高的比能量，而在一般混合动力汽车（HEV）中，电池往往担任制动能量回收、辅助起步加速的作用，因而对电池的比功率要求苛刻，所以说要针对不同车型需求来设计作为动力源的动力蓄电池，现阶段还没有完美的设计方法。

2012.09.04