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拆索尼相机电池,微距+锂电池充放电原理+解剖电芯【精华】(二)

高工
2013-04-03 21:56:56     打赏
锂电池的相关电路及原理
锂电池的一个典型放电原理:  
正极材料是氧化钴锂,负极是碳。 
正 极:CoO2+Li++e-=LiCoO2  
负 极:LiC6-e-=6C+Li+  
总反应:CoO2+LiC6=LiCoO2+6C  


由于锂离子电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应[size=font-size:10.5pt,10.5pt][font=&amp],[size=font-size:10.5pt,10.5pt]该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。

DW01的保护电路


该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOS1(内含两只N沟道MOS)等部分组成,单体锂电池接在D+和D-之间,电池组从B+和B-输出电压。充电时,充电器输出电压接在B+和B-之间,电流从B+到单体电池的D+和D-,再经过充电控制MOS到B-。在充电过程中,当单体电池的电压超过4.2V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOS关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中,当单体电池的电压降到2.3V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOS关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOS的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOS迅速关断,从而实现过电流或短路保护。

了解充电原理及保护电路之后,
我们再来看看,开头提起的两个问题

1.锂电池为什么会鼓起,甚至是爆炸?随着电池的使用时间增长
而化学反应并不是理想中的一直“可逆”所以就产生了我们并不希望的副反应
其后果就是产生气泡所以电池就胖了,当气压达到密封铝片的临界点时,就可能爆炸!
另外随着电解质的减少电池正一步一步的迈向终结

2.锂电池第一次充电要12个小时?
买次买锂电池
老板总会负责任的告诉我
第一次充电要12个小时哦~
每当这个时候,我总会45度角仰视着说:呵呵!
充电保护会在电池充电完成时切断电路
你继续冲也是枉然。
这个谣言来自何处呢?
这要追述到很久很久以前的镍镉、镍氢电池,
好吧,现在还有使用的。
这种电池有记忆特性,
这就导致充电前将剩余电量放空,充电时必须充满且最好多冲几个小时,才能保持电池性能。
为什么是12个小时呢?我也不清楚,可能半天更好说吧,符合人们的接受习惯。


3.为什么有的非原装电池插上去相机会显示“无法与电池通讯”?
这是Sony的电池加密技术,T77中也应用了,这样做在破解之前是可以养活一大批授权的厂家的(就类似于苹果的Lighting借口)
原理大概是这样:相机和电池之间在“电池给相机供电”关系的前提下,还要和相机之间有一个“通信”或者是“对码”关系,如果两者之间“密码不配对”,相机的控制系统会发出指令关闭电源停止工作。
这也就是为什么电池第一次插上去到进到拍照画面要比第二次时间长的原因。


4.富士原装电池鼓胀,用原装充电器冲24小时为什么外观还原?(问题来自16楼)
这问题我还是第一次听说,
不过我的解释是:相比于杂牌充电器,原装充电器能够提供更加稳定的电压,更加适应电解液的化学反应,这时的电解液中有某些东西(比如电池负极的碳就有吸附功能)能够吸收副反应产生的气体。


最后综述一下锂电池优点:
与镍镉和镍氢电池相比,锂离子电池具备以下几个优点: 
1、电压高,单节锂离子电池的电压可达到3.6V,远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。 
2、容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5倍。 
3、荷电保持能力强(即自放电小),在放置很长时间后其容量损失也很小。 
4、寿命长,正常使用其循环寿命可达到500次以上。 
5、没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。 


更新解剖电芯:


拆掉电路版,然后就是暴力拆掉金属外壳。


拆掉外壳后就是这个东东,只有少量的电解液,我还以为浸在电解液里。。。


这一包的东西是什么?


拆掉的金属壳...





关键词: 索尼     相机     电池     微距     锂电池     放电     原理     解剖         

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