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“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为正/负材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池早被提出并研究。20世纪70年代时,出现。由于锂金属的化学特性活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求高。随着科学技术的发展,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。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
铅酸蓄电池的使用历史已有100多年,曾广泛用作内燃机汽车。它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但铅酸蓄电池比能量低,质量和体积太大,一次充电行驶里程较短,使用寿命短,使用成本过高,不适应未来新能源汽车发展需求。
电池管理可视为是电源管理的一部分。电池管理中,电量计是负责估计锂电池容量。其基本功能为监测电压,充电/放电电流和电池温度,并估计电池荷电状态(SOC)及电池的充电容量(FCC)。有两种典型估计锂电池荷电状态的方法:开路电压法(OCV)和库仑计量法。另一种方法是由RICHTEK所设计的动态电压算法。铅酸电池的主要成分是铅和酸,在使用过程中会产生大量重金属铅和酸的混合物,存储不当就会产生环境污染。锂电池的主要成分是锂和其他一些轻金属,单从的角度讲锂电池更胜一筹。
当两个端子之间的电路完成时,电池通过一系列反应产生电力。阳经历氧化反应,其中来自电解质的两种或更多种离子与阳结合以产生释放电子的化合物。同时,阴经历还原反应,其中阴物质,离子和自由电子结合成化合物。简单地说,阳反应产生电子,而阴中的反应吸收它们,并且从该过程产生电。电池将继续发电,直到电耗尽必要的物质以产生反应。电池类型和特性电池分为两种主要类型:初级和次级。原电池(一次性)使用一次并且无用,因为其中的电材料在充电期间不可逆地改变。常见的例子是锌 – 碳电池以及玩具,手电筒和大量便携式设备中使用的碱性电池。二次电池(可充电)可以多次放电和再充电,因为电的原始成分能够重新获得功能。实例包括用于车辆的铅酸电池和用于便携式电子设备的锂离子电池。