锂电池应用介绍
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放电平台 Graph
基本上，大多放电平台以3.6V作为基线。而放电平台指电芯从4.2V 满充时放电至3.6V时所放出的容量占去整个电芯容量的百分比。对 于优良电芯，3.6V放电平台是越高越好。亦代表电芯能于4.2~3.6V 放电期间能把大部分的容量放去。
022081900171 Discharge Rate Characteristics @ RT
锂电池介绍
液态锂离子电池
聚合物锂离子电池
锂电池介绍
不同材料下，锂离子电池的电压：
种类 磷酸铁锂 钴酸铁锂 标称电压 3.2V 3.7V 过放电压 2.0V 2.4V 过充电压 3.7V 4.2V
三元锂
3.7V
2.4V
4.2V
锂电池介绍
优点
1. 具有更高的重量能量比、体积能量比； 2. 电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压 3. 自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4. 无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需 放电； 5. 寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次； 6. 可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短 至1～2小时； 7. 可以随意并联使用； 8. 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； 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，价格昂贵，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。 5．使用条件有限制，高低温使用危险大。
锂电池应用讲解
研发部：李珂
讲解内容
锂电池介绍 锂电池充放电特性 保护板原理 锂电池与SR控制器配合使用
锂电池介绍
“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。 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。 根据锂离子电池所用电解质材料的不同分为液态锂 离子电池(简称为LIB)和聚合物锂离子电池(简称为 PLB)。
锂电池与SR控制器配合使用
光伏应用对保护板的要求
保护板整体保护电压比控制器范围大 保护板最大电流值比电池板最大电流大 保护板输出最高耐压值大于电池板开路电压
锂电池与SR控制器配合使用
目前支持锂电池型号：
SR-DH-LI SR-SES SR-MPC SR-LR
锂电池与SR控制器配合使用
锂电池介绍
关于锂电寿命的讹传：锂电只能充300～500次，之 后就需要更换。 正确的说法：锂电寿命和充电周期的完成次数有关， 和充电次数没有直接关系。 一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到 空，再由空充到满的过程。这并不等同于充一次电。 其意义见下图：
锂电池介绍
电压
3700 3600 3500 3400 3300 3200 3100 3000 2900 2800 2700 2600 2500 0:00 0:19 0:38 0:57 1:16 1:35 1:55 2:14
放电保护：锂电池整体电压低于保护板电压或单节电压低于保护板单ห้องสมุดไป่ตู้体保护电压，当锂电池保护板保护而控制器没有保护时，保护板会切 断电池输出，这时控制器供电会被切断，控制器无法工作。这时需要 第二天电池板有电时激活保护板（给一个充电过程），这时锂电池恢 复输出，控制器重启工作。 充电保护：锂电池整体电压高于保护板保护电压或单节电压高于保护 板保护电压，当锂电池保护板先保护时，保护板会切断充电回路，这 时控制器蓄电池端电压有可能跟电池板开路电压相同。控制器有可能 不能正常工作。 冲突现象： 保护板放电保护后，控制器所有指示灯熄灭，控制器不工作； 保护板充电保护后，SR-DH-LI三个指示灯同时快闪，一直处于激活状 态，或显示超压指示。
保护板原理
异口
同口
保护板原理
P-Mos 正极控制，共负极
N-Mos 负极极控制，共正极
保护板原理
锂电池与SR控制器配合使用
控制器与保护板冲突
连接线冲突：控制器既要控制电池充电又要控制电池放电，所以 控制器与保护板连接只能连接同口的保护板。 电压冲突：保护板为单体保护，控制器为整体电压保护。
锂电池充放电特性
锂电池充放电特性
阶段1：涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢 复性充电)。在电池电压低于3V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒 流充电电流的十分之一即0.1c(以恒定充电电流为1A举例，则涓流充电电 流为100mA)， 阶段2：恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电 电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。电池电压随着 恒流充电过程逐步升高,一般单节电池设定的此电压为3.0-4.2V. 阶段3：恒压充电—— 当电池电压上升到4.2V时，恒流充电结束，开始恒 压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流 由最大值慢慢减少，当减小到0.01C时，认为充电终止。（C是以电池标 称容量对照电流的一种表示方法，如电池是1000mAh的容量，1C就是充 电电流1000mA。） 阶段4：充电终止——有两种典型的充电终止方法：采用最小充电电流判 断或采用定时器(或者两者的结合)。最小电流法监视恒压充电阶段的充 电电流，并在充电电流减小到0.02C至0.07C范围时终止充电。第二种方 法从恒压充电阶段开始时计时，持续充电两个小时后终止充电过程。
2:33
2:52 3:11 3:30 3:50 4:09 4:28 4:47 5:06 5:25 5:45 6:04 6:23 6:42 7:01 7:20 7:40 时间 42120-12.5Ah-2#
锂电池介绍
低温充电特性
0℃ 25℃ -10℃ -20℃
锂电池充放电特性
锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段：涓流充电 （低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终止。 典型的充电方式是：先检测待充电电池的电压，如果电 压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流的1/10 电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为： 以设定电流进行恒流充电 电池电压升到4.20V时，改为恒压充电，保持充电电压为 4.20V。 此后，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流 的1/10时，充电结束。
锂电池介绍
容量Capacity
电池存贮能量能力的参数。
160mAh — 代表电池在负载情况下，以160mAh恒流 放电，大约可放1小时。
以同一负载，用80mA恒流放电，大约可放2小时。
锂电池介绍
C-Rate — 在不同电流不能放出的能量，一般而言，电芯都 需要测试在不同恒流情况下的放电 性能。一般分为以下 四种： 0.2C、0.5C、1C、2C、
以容量1600mAh电池为例：
Rate 0.2C 0.5C 1C 2C Voltage 3.0~4.2 3.0~4.2 3.0~4.2 3.0~4.2 I ( mA ) 320 800 1600 3200 Time ( hrs ) 5 2 1 0.5 Remarks 慢 慢 标准 快
锂电池介绍
缺点
锂电池介绍
电池性能的几个重要参数： 容量：Capacity （单位： mAh）是电池存贮能量能 力的参数。 阻抗：Impedance (单位： mΩ)是电池内部阻抗的重 要参数。 循环寿命：(Cycle Life)： 是电池使用寿命的参数。 C-Rate：在不同电流下能有放出的能量。
4.2
4.0
Voltage(V)
3.8 3.6 3.4
3.2
0.2C
0.5C 1C
2C
3.0 2.8 0% 20% 40% 60% 80% 100% Discharge Capacity(%)
锂电池介绍
Cycle Life 循环寿命
电芯经过每一次充放都会有能量损失（阻抗、热能）因此会做成容量损失，而Cycle Life的标 准就是以1C恒流充放。当电芯经多次充放后而容量降到原本的80%时，我们以此点作为检查点， 检查电芯在此状态下的循环数。 而好的电芯，一般情况下能以1C恒流充放多次，到达300个循环时亦有大约百分之八十的容量。
Fading(%) vs. Cycle_Index 110% 105% 100% 95%
Fading(%)
电池使用寿命的参数。此循环寿命测试是在Arbin机上进行。基本是将电芯通过多次充放及以电 芯容量降到80%为测试点。
022090700053 022090700074 022090700032
90% 85% 80% 75% 70% 0 50 100 150 200 Cycle_Index 250 300 350
锂电池介绍
锂电池介绍
聚合物锂电池和液态锂离子电池主要区别在电解质。 液态锂离子电池的电解质是液态的。 聚合物电池的电解质是胶体型、或者固态聚合物。 聚合物锂电池，一般以软包的形式，形状可塑性强； 液态锂离子电池一般做成圆柱形或者方形。 聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子 都是相同的，正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元 材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池工作原理 也基本一致。
目前尚未解决问题：
容量检测 智能功率
Q&A
TKS
基本上，大多放电平台以3.6V作为基线。而放电平台指电芯从4.2V 满充时放电至3.6V时所放出的容量占去整个电芯容量的百分比。对 于优良电芯，3.6V放电平台是越高越好。亦代表电芯能于4.2~3.6V 放电期间能把大部分的容量放去。
022081900171 Discharge Rate Characteristics @ RT
锂电池介绍
液态锂离子电池
聚合物锂离子电池
锂电池介绍
不同材料下，锂离子电池的电压：
种类 磷酸铁锂 钴酸铁锂 标称电压 3.2V 3.7V 过放电压 2.0V 2.4V 过充电压 3.7V 4.2V
三元锂
3.7V
2.4V
4.2V
锂电池介绍
优点
1. 具有更高的重量能量比、体积能量比； 2. 电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压 3. 自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4. 无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需 放电； 5. 寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次； 6. 可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短 至1～2小时； 7. 可以随意并联使用； 8. 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； 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，价格昂贵，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。 5．使用条件有限制，高低温使用危险大。
锂电池应用讲解
研发部：李珂
讲解内容
锂电池介绍 锂电池充放电特性 保护板原理 锂电池与SR控制器配合使用
锂电池介绍
“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。 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。 根据锂离子电池所用电解质材料的不同分为液态锂 离子电池(简称为LIB)和聚合物锂离子电池(简称为 PLB)。
锂电池与SR控制器配合使用
光伏应用对保护板的要求
保护板整体保护电压比控制器范围大 保护板最大电流值比电池板最大电流大 保护板输出最高耐压值大于电池板开路电压
锂电池与SR控制器配合使用
目前支持锂电池型号：
SR-DH-LI SR-SES SR-MPC SR-LR
锂电池与SR控制器配合使用
锂电池介绍
关于锂电寿命的讹传：锂电只能充300～500次，之 后就需要更换。 正确的说法：锂电寿命和充电周期的完成次数有关， 和充电次数没有直接关系。 一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到 空，再由空充到满的过程。这并不等同于充一次电。 其意义见下图：
锂电池介绍
电压
3700 3600 3500 3400 3300 3200 3100 3000 2900 2800 2700 2600 2500 0:00 0:19 0:38 0:57 1:16 1:35 1:55 2:14
放电保护：锂电池整体电压低于保护板电压或单节电压低于保护板单ห้องสมุดไป่ตู้体保护电压，当锂电池保护板保护而控制器没有保护时，保护板会切 断电池输出，这时控制器供电会被切断，控制器无法工作。这时需要 第二天电池板有电时激活保护板（给一个充电过程），这时锂电池恢 复输出，控制器重启工作。 充电保护：锂电池整体电压高于保护板保护电压或单节电压高于保护 板保护电压，当锂电池保护板先保护时，保护板会切断充电回路，这 时控制器蓄电池端电压有可能跟电池板开路电压相同。控制器有可能 不能正常工作。 冲突现象： 保护板放电保护后，控制器所有指示灯熄灭，控制器不工作； 保护板充电保护后，SR-DH-LI三个指示灯同时快闪，一直处于激活状 态，或显示超压指示。
保护板原理
异口
同口
保护板原理
P-Mos 正极控制，共负极
N-Mos 负极极控制，共正极
保护板原理
锂电池与SR控制器配合使用
控制器与保护板冲突
连接线冲突：控制器既要控制电池充电又要控制电池放电，所以 控制器与保护板连接只能连接同口的保护板。 电压冲突：保护板为单体保护，控制器为整体电压保护。
锂电池充放电特性
锂电池充放电特性
阶段1：涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢 复性充电)。在电池电压低于3V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒 流充电电流的十分之一即0.1c(以恒定充电电流为1A举例，则涓流充电电 流为100mA)， 阶段2：恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电 电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。电池电压随着 恒流充电过程逐步升高,一般单节电池设定的此电压为3.0-4.2V. 阶段3：恒压充电—— 当电池电压上升到4.2V时，恒流充电结束，开始恒 压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流 由最大值慢慢减少，当减小到0.01C时，认为充电终止。（C是以电池标 称容量对照电流的一种表示方法，如电池是1000mAh的容量，1C就是充 电电流1000mA。） 阶段4：充电终止——有两种典型的充电终止方法：采用最小充电电流判 断或采用定时器(或者两者的结合)。最小电流法监视恒压充电阶段的充 电电流，并在充电电流减小到0.02C至0.07C范围时终止充电。第二种方 法从恒压充电阶段开始时计时，持续充电两个小时后终止充电过程。
2:33
2:52 3:11 3:30 3:50 4:09 4:28 4:47 5:06 5:25 5:45 6:04 6:23 6:42 7:01 7:20 7:40 时间 42120-12.5Ah-2#
锂电池介绍
低温充电特性
0℃ 25℃ -10℃ -20℃
锂电池充放电特性
锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段：涓流充电 （低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终止。 典型的充电方式是：先检测待充电电池的电压，如果电 压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流的1/10 电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为： 以设定电流进行恒流充电 电池电压升到4.20V时，改为恒压充电，保持充电电压为 4.20V。 此后，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流 的1/10时，充电结束。
锂电池介绍
容量Capacity
电池存贮能量能力的参数。
160mAh — 代表电池在负载情况下，以160mAh恒流 放电，大约可放1小时。
以同一负载，用80mA恒流放电，大约可放2小时。
锂电池介绍
C-Rate — 在不同电流不能放出的能量，一般而言，电芯都 需要测试在不同恒流情况下的放电 性能。一般分为以下 四种： 0.2C、0.5C、1C、2C、
以容量1600mAh电池为例：
Rate 0.2C 0.5C 1C 2C Voltage 3.0~4.2 3.0~4.2 3.0~4.2 3.0~4.2 I ( mA ) 320 800 1600 3200 Time ( hrs ) 5 2 1 0.5 Remarks 慢 慢 标准 快
锂电池介绍
缺点
锂电池介绍
电池性能的几个重要参数： 容量：Capacity （单位： mAh）是电池存贮能量能 力的参数。 阻抗：Impedance (单位： mΩ)是电池内部阻抗的重 要参数。 循环寿命：(Cycle Life)： 是电池使用寿命的参数。 C-Rate：在不同电流下能有放出的能量。
4.2
4.0
Voltage(V)
3.8 3.6 3.4
3.2
0.2C
0.5C 1C
2C
3.0 2.8 0% 20% 40% 60% 80% 100% Discharge Capacity(%)
锂电池介绍
Cycle Life 循环寿命
电芯经过每一次充放都会有能量损失（阻抗、热能）因此会做成容量损失，而Cycle Life的标 准就是以1C恒流充放。当电芯经多次充放后而容量降到原本的80%时，我们以此点作为检查点， 检查电芯在此状态下的循环数。 而好的电芯，一般情况下能以1C恒流充放多次，到达300个循环时亦有大约百分之八十的容量。
Fading(%) vs. Cycle_Index 110% 105% 100% 95%
Fading(%)
电池使用寿命的参数。此循环寿命测试是在Arbin机上进行。基本是将电芯通过多次充放及以电 芯容量降到80%为测试点。
022090700053 022090700074 022090700032
90% 85% 80% 75% 70% 0 50 100 150 200 Cycle_Index 250 300 350
锂电池介绍
锂电池介绍
聚合物锂电池和液态锂离子电池主要区别在电解质。 液态锂离子电池的电解质是液态的。 聚合物电池的电解质是胶体型、或者固态聚合物。 聚合物锂电池，一般以软包的形式，形状可塑性强； 液态锂离子电池一般做成圆柱形或者方形。 聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子 都是相同的，正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元 材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池工作原理 也基本一致。
目前尚未解决问题：
容量检测 智能功率
Q&A
TKS