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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。LED基础知识19378-led的发光原理led的发光原理图led的发光原理led的基本结构为一块电致发光的半导体模块,封装在环氧树脂中,通过针脚作为正负电极并起到支撑作用。主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。实际上LED,就是发光二极管(lightemittingdiode)。其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量
2、(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。LED照明光源的主流将是高亮度的白光LED。目前,已商品化的白光LED多是二波长,即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED,即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光,它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LED背光源等市场。LED是怎样发光的如上图,LED和我们常用的白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而是采用了电场发光。LED的核心
3、部分是由P型半导体和N型半导体组成的芯片。在P型半导体和N型半导体之间得过渡层,便是我们常说的P-N结。PN结当型半导体和型半导体结合时,由于交界面处存在的载流子浓度差,于是电子和空穴都会从高浓度区域向低浓度区域扩散。我们知道,电子与空穴都是带电的,其扩散的结果就导致了区和区原来的电中性被破坏。这样,区一侧失去空穴剩下不能移动的负离子,区一侧失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子就是空间电荷。在空间电荷集中在区和区交界面附近,形成了一很薄的空间电荷区,就是P-N结。在P区一侧为负电荷,N区为正电荷,于是空间电荷区,便出现了由N到P的电场。这个电场是载流子扩散运动形成的,而不是外
4、加电压形成的,这便是内电场。由于内电场的存在,使得P-N结处于动态平衡状态。当我们给P-N结一个正向电压,便改变了P-N结的动态平衡。注入的少数载流子(少子)与多数载流子(多子)复合时,便将多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。如果给PN结加反向电压,少数载流子(少子)难以注入,故不发光。利用注入式电发光原理制作的二极管就是我们常说得发光二极管,即LED。在LED得两端加上正向电压,电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线。调节电流,便可以调节光的强度。可以通过改变电流可以变色,这样可以通过调整材料的能带结构和带隙,便可以多色发光。LED光源的基
5、本特征主要包括以下五点:、发光效率高LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明瓦,荧光灯5070流明瓦,钠灯90140流明瓦,大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50200流明瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。目前,世界各国均加紧提高LED光效方面的研究,在不远的将来其发光效率将有更大的提高。、耗电量少LED单管功率0.030.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.53.5伏,电流1518毫安,反应速度快,可在高频操作。同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一、日本估计,如采用
6、光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯例,同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有8瓦,而且可以七彩变化。、使用寿命长采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达510年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。、安全可靠性强发热量低,无热辐射,冷光源,可以安全抵摸:能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光
7、强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。、有利于环保LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。led的发光原理图:led的发光原理图一led的发光原理图二led的优点一、体积小LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常小,非常轻。led的优点二、耗电量低LED耗电相当低,直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦),电光功率转换接近100%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V,工作电流是0.02-0.03A;这就是说,它消耗的电能不超过0.1W,相同照明效果比传统光源节能8
8、0%以上。led的优点三、使用寿命长有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,在恰当的电流和电压下,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。led的优点四、高亮度、低热量LED使用冷发光技术,发热量比普通照明灯具低很多。led的优点五、环保LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源led的优点六、坚固耐用LED被完全封装在环氧树脂里面,比灯泡和荧光灯管都坚固。
9、灯体内也没有松动的部分,使得LED不易损坏。led的优点七、多变幻LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256256256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。led的优点八、技术先进与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。led的缺点:第一点LED发光二极管已被全球公认为最高效的人造照明技术。虽
10、然国内还有不少人在商家误导下认为LED是用来替代LCD液晶的显示技术,但实际上这种高能效照明技术从上世纪六七十年代就已经开始应用,如今从各种指示灯、路灯、节日彩灯再到笔记本、电视背光都在广泛采用LED照明。由于其高能效,人们普遍认为用LED灯取代传统的灯泡、荧光灯是一种非常环保的做法。然而,近日由美国加州大学艾尔文分校进行的一项调查却显示,使用LED的环保功效很可能会被其包含的有毒物质所抵消。在该校社会生态学系和公共健康项目共同进行的这项研究中,他们分析了市场上常见的圣诞树彩灯组中的红色、黄色、绿色和蓝色的LED灯,其中既包括高亮度LED,也包括低亮度产品。结果显示,这些LED灯中包含有锑、砷
11、、铬、铅以及其他多种金属元素。其中,部分LED灯的有毒元素含量已经超过了监管部门制定的标准。比如在低亮度红色LED灯中,研究人员发现其铅含量超标达到8倍,镍含量也超标2.5倍。实际上在美国加州法律中,绝大多数LED灯都已经被明确定义为有毒垃圾,如果使用普通填埋的办法处理将会污染土壤和地下水。而如果LED灯破碎,还可能会对直接接触的人体健康造成损害。但至今,无论各国政府还是民众都对LED灯的环境和健康危险知之甚少。该报告表示,LED中的砷、铅、镍和铜元素对人体和环境的影响最为严重,未来应当进行更为细致深入的调查,以促进政府对LED产品的安全使用和回收处理制定规范。简单的说,大家应该清楚,虽然LE
12、D的能效非常高,但它绝非完全环保的选择,只是蕴含的潜在危险和其他照明技术不同罢了。第二点LED需要由于单个发光面比较窄,通常大规模集成在线路板上,形成一个比较大的发光源,由此会造成大量热量积累,有时会击穿电路板。所以LED灯的散热一定要好。锂电池原理锂电池原理简介: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。最早出现的锂电池使用以下反应:Li+MnO=LiMnO,该反应为氧化还原反应,放电。正极上发生的反应为LiCoO=充电=Li-xCoO+Xli+Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi+Xe=LixC6电池总反应:LiCoO+6C=Li1-xCoO+LixC6锂电池
13、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。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。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。现在锂电池已经成为了主流。锂电池工作原理锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正
14、极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。锂离子电池能量密度大,平均输出电压高。自放电小,每月在10%以下。没有记忆效应。工作温度范围宽为-2060。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%,而且输出功率大。使用寿命长。没有环境污染,被称为绿色电池。锂电池的优点1、能量比比较高。具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;2、使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100%DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;3、额定电压高
15、(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;4、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;5、自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,目前一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;6、重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6;7、高低温适应性强,可以在-20-60的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45环境下使用;8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。9、生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有
16、利。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位,W是瓦、h是小时;kg是千克(重量单位),L是升(体积单位)。锂电池的缺点:1、 锂原电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。2、钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电,安全性较差。3、锂离子电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。4、生产要求条件高,成本高。锂电池保护电路锂电池保护电路图锂电池保护电路近年来,PDA、数字相机、手机、可携式音讯设备和蓝芽设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源。锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂
17、电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化。针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池。由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性。在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而产生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,因而降低可充电次数。锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化。锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率MOSFET所构成,其中保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时切换到以外挂的功
18、率MOSFET来保护电池,保护IC的功能有过度充电保护、过度放电保护和过电流短路保护。一、过度放电保护在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低。采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象产生,实现电池保护功能。过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为切断而截止放电,以避免电池过度放电现象产生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅0.1A。当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除。另
19、外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免产生误动作。二、过度充电保护过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态。此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOSFET由开转为切断,进而截止充电。另外,还必须注意因噪音所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护。因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪音的持续时间三、过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电。过电流保护IC原理为,当
20、放电电流过大或短路情况产生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,运算公式为:V-=IRds(on)2(V-为过电流检测电压,I为放电电流)假设V-=0.2V,Rds(on)=25m,则保护电流的大小为I=4A同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时产生误动作。通常在过电流产生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作。四、锂电池保护IC的新功能除了上述的锂电池保护IC功能之外,下面这些新的功能同样值
21、得关注:1.充电时的过电流保护当连接充电器进行充电时突然产生过电流(如充电器损坏),电路立即进行过电流检测,此时Cout将由高转为低,功率MOSFET由开转为切断,实现保护功能。V-=IRds(on)2(I是充电电流;Vdet4,过电流检测电压,Vdet4为-0.1V)2.过度充电时的锁定模式通常保护IC在过度充电保护时将经过一段延迟时间,然后就会将功率MOSFET切断以达到保护的目的,当锂电池电压一直下降到解除点(过度充电滞后电压)时就会恢复,此时又会继续充电保护放电充电放电。这种状态的安全性问题将无法获得有效解决,锂电池将一直重复着充电放电充电放电的动作,功率MOSFET的栅极将反复地处于
22、高低电压交替状态,这样可能会使MOSFET变热,还会降低电池寿命,因此锁定模式很重要。假如锂电保护电路在检测到过度充电保护时有锁定模式,MOSFET将不会变热,且安全性相对提高很多。在过度充电保护之后,只要充电器连接在电池包上,此时将进入过充锁定模式。此时,即使锂电池电压下降也不会产生再充电的情形,将充电器移除并连接负载即可恢复充放电的状态。3.减少保护电路组件尺寸将过度充电和短路保护用的延迟电容器整合在到保护IC里面,以减少保护电路组件尺寸。五、对保护IC性能的要求1.过度充电保护的高精密度化当锂离子电池有过度充电状态时,为防止因温度上升所导致的内压上升,须截止充电状态。保护IC将检测电池电
23、压,当检测到过度充电时,则过度充电检测的功率MOSFET使之切断而截止充电。此时应注意的是过度充电的检测电压的高精密度化,在电池充电时,使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题,同时兼顾到安全性问题,因此需要在达到容许电压时截止充电状态。要同时符合这两个条件,必须有高精密度的检测器,目前检测器的精密度为25mV,该精密度将有待于进一步提高。2.降低保护IC的耗电随着使用时间的增加,已充过电的锂离子电池电压会逐渐降低,最后低到规格标准值以下,此时就需要再度充电。若未充电而继续使用,可能造成由于过度放电而使电池不能继续使用。为防止过度放电,保护IC必须检测电池电压,一旦达到过度放电检测电压以下,
24、就得使放电一方的功率MOSFET切断而截止放电。但此时电池本身仍有自然放电及保护IC的消耗电流存在,因此需要使保护IC消耗的电流降到最低程度。3.过电流短路保护需有低检测电压及高精密度的要求因不明原因导致短路时必须立即停止放电。过电流的检测是以功率MOSFET的Rds(on)为感应阻抗,以监视其电压的下降,此时的电压若比过电流检测电压还高时即停止放电。为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流与放电电流时有效应用,需使该阻抗值尽量低,目前该阻抗约为20m30m,这样过电流检测电压就可较低。4.耐高电压电池包与充电器连接时瞬间会有高压产生,因此保护IC应满足耐高压的要求。5.低电池功耗在保
25、护状态时,其静态耗电流必须要小0.1A。6.零伏可充电有些电池在存放的过程中可能因为放太久或不正常的原因导致电压低到0V,故保护IC需要在0V时也可以实现充电。六、保护IC发展展望如前所述,未来保护IC将进一步提高检测电压的精密度、降低保护IC的耗电流和提高误动作防止功能等,同时充电器连接端子的高耐压也是研发的重点。在封装方面,目前已由SOT23-6逐渐转向SON6封装,将来还有CSP封装,甚至出现COB产品用以满足现在所强调的轻薄短小要求。在功能方面,保护IC不需要整合所有的功能,可根据不同的锂电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大幅减少成本及尺寸。当然,功能组
26、件单晶体化是不变的目标,如目前手机制造商都朝向将保护IC、充电电路以及电源管理IC等周边电路与逻辑IC构成双芯片的芯片组,但目前要使功率MOSFET的开路阻抗降低,难以与其它IC整合,即使以特殊技术制成单芯片,恐怕成本将会过高。因此,保护IC的单晶体化将需一段时间来解决。锂电池保护电路图:图一图二图三锂电池充电方法及锂电池充电使用误区锂电池充电方法题记: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
27、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35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(
28、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
29、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
30、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(10DOD):1000次循环寿命(100DOD):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,10DOD时的循环寿命要比100DOD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
31、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
32、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。锂电池充电使用误区那么电池需要激活吗?答案是肯定的,需要激活!但是,这个过程是由生产厂家完成的
33、,与用户无关,用户也没有能力完成。锂电池真正的激活过程是这样的:锂离子电池壳灌输电解液-封口-化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液充分活化,直至容量达到要求为止,这个就是激活过程-分容,也就是说出厂后锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。另外,其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态,激活以后再封口,除非您拥有了电芯生产设备,否则如何完成?可是为什么有些产品的说明书上写着,简易用户前三次使用,要对手机进行完全的充放电呢?难道这不是激活吗?其实事实是这样的,在电池出厂,然后销售,再到用户的手中,会经历一段时间,一个月或者几个月,这样一来,电池的电极材料就会“钝化
34、”,说明书里建议初次使用的电池最好进行三次完全充放过程,是为了快速消除电极材料的钝化,达到最高效能。但是这个过程完全不需要12个小时,应该是充满为止。其实我们不理会这点,正常使用一段时间也同样可以消除钝化。锂电池只能充放电500次相信绝大部分消费者都听说过,锂电池的寿命是“500次”,500次充放电,超过这个次数,电池就“寿终正寝”了,许多朋友为了能够延长电池的寿命,每次都在电池电量完全耗尽时才进行充电,这样对电池的寿命真的有延长作用吗?答案是否定的。其实这里有一个概念错误,锂电池的寿命是“500次”,指的不是充电的次数,而是一个充放电的周期,比如,先充40,用了一段时间以后又充了20,下次用
35、过以后又充了30,再下次20在该20的中途,即刚补充了10的电力之时,总共累计完成一个充电周期。之后是下一个周期。一块锂电在第一天只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果第二天还如此,即用一半就充,总共两次充电下来,这只能算作一个充电周期,而不是两个。因此,通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期,电量就会减少一点。不过,减少幅度非常小,高品质的电池充过多次周期后,仍然会保留原始电量的80%。假设一次完全放电的电量是Q,一块电池的周期为500次,那么它在寿命中提供的总电量是500Q,如果我们将电量用到一半时充电,设充电次数为A,简单地求解,1/2Q*A500Q,A应该是100
36、0次。因此对于电池寿命,我们可以用周期来衡量,但是绝不要用次数来衡量。追求最高性能过充过放还有一些朋友,为了追求电池的性能,喜欢对电池过度充电和放电。这将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。另外,现在大多数手机采用了脉冲式的大电流快速充电,到接近电量快满的时候,为了防止过充,电路会从高电流脉冲转换为一种逐渐缩小的涓流充电,这样即使满电检测有部分偏差,由于越接近满电电流越
37、小,在最后时刻的充电电流已经接近0。因此对于这类充电设备,过充也是白费功夫。对于锂电池性能在100次使用之后,达到一个峰值的说法也是错误的,对于液态锂离子电池,却根本不存在这样一个循环容量的驼峰现象,从锂离子电池出厂到最终报废,其容量的表现就是用一次少一次,循环时不会出现性能回升的现象。薄膜电池发电原理及薄膜电池的优缺点薄膜电池简介:一项采用薄层材料,运用电子半导体和光学原理的技术。考虑成本效益,薄膜光伏电池被采纳且运用于第二代和第三代太阳能光伏发电技术之中。同时,它也被视为一种有效的可用于楼房综合应用的产品。英文名称:Thinfilm薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极
38、少,更容易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)薄膜电池发电原理薄膜电池发电原理与晶硅相似,当太阳光照射到电池上时,电池吸收光能产生光生电子空穴对,在电池内建电场的作用下,光生电子和空穴被分离,空穴漂移到P侧,电子漂移到N侧,形成光生电动势,外电路接通时,产生电流。薄膜电池的优缺点薄膜电池(Thinfilm)与晶硅电池的比较:
39、优点:(1)成本低,根据Photon的预测,预计到2012年下降到2.08美元/w;预计薄膜电池的平均价格能够从现在的2.65美元/w降至1.11美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观,EPV估计到2011年,薄膜组件的成本将大大低于1美元/w;Oerlikon更估计2011年GW级别的电站其组件成本将降低于0.7美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。(2)弱光性好(3)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。缺点:(1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为10-12%,还存在一定差距。(2)稳定性差,其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,直到数百或数千小时后才稳定。这个问题一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。(3)相同的输出电量所需太阳能电池面积增加,与晶体硅电池相比,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。-
限制150内