一种提升电池电量检测精度的方法
2019-10-21宋志超
科学大众 2019年4期
宋志超

摘 要:随着便携设备的普及,越来越多的设备自带电池。由于市场竞争激烈,降低成本才能赢得市场。比如,前几年流行的手环,一年出货量在10亿个,成本越做越低。对于此类产品的电量检测非常重要,但并不需要非常高的精度,小于3%便能满足要求。而且电量检测的成本越低越好。文章介绍了一种比较简单的电量检测方法,精度能达到1%,非常适合成本敏感的方案需求。
关键词:电量检测;锂电池;精度
1 锂电池的构造
所谓锂离子电池是指分别用2个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的、具有独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以下以LiCoO2為例进行分析。
(1)电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3 V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4。
(2)负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素和金属氧化物等,包括SnO,SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz[x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2]等。
从锂离子电池的内部构造上,可以知道,它的充放电是非线性的,图1是某款电池的充放电曲线示意。从充放电曲线可知,充电与放电的曲线是不重合的,而且充电量在85%的时候,是恒压的。
2 目前常用的电量检测方法……p>
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