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锂电池因此不会发生电池液泄露的情况

  4月18日消息,据国外媒体报道,研究人员日前开发出一种新型锂电池,这种电池有望结束笔记本着火的历史。

  2006年涵盖整个业界的“笔记本着火”事件至今仍让用户心有余悸,尽管事件已经过去了,但这种存在风险的笔记本电池仍在继续使用。而ISC新近开发出的新型锂离子电池则可以打消用户顾虑。

  对此,ISC项目负责人Kai-Christian M ller博士在一份声明中称:“我们成功地使用了不易燃的固态聚合物取代了原锂电池中使用的易燃有机电解液,这极大地提升了锂电池的安全性。”

  目前,ISC研究人员已经开发出了这种新型锂电池原型,但要商用还需要3-5年时间。原因是这种电池的容量和传递电能的有效性方面仍有待提高。

  笔记本或者手机中使用锂离子电池会由于过充或者损坏等原因起火,日前,来自Argonne National Laboratory的研究人员表示,他们成功研制出一种复合材料,可以使锂电池更安全,并且容量更大,约比常规锂电池高30%。这样研究成功的关键在于使用锰氧化物代替了通常使用钴氧化物材料。

  另外,
锂电池这项技术也许会比我们以前听到的硅纳米线电池等技术更快投产,

 德国科学家已经开发出新型锂离子电池方案,锂电池无需可燃性电解液。

“我们已经成功用一种非燃性物质替代了锂离子电池中的可燃性电解液。这会显著提高锂离子电池的安全性。而且,它是一种固体物质,因此不会发生电池液泄露的情况。”

目前,这种新型锂电池尚处研究初期,但Moller博士预计,在三到五年时间内,这种非可燃性电池就会投入商用。

锂电池广泛使用于笔记本电脑,手机等设备中,近年来发挥的作用越来越大,但这种电池的安全性也引发了人们的关注。

 

2004年,加州一位小孩在京瓷手机电池爆炸后受伤。

  新型便携式电子设计正在不断提升系统性能,设计人员添加新的特性,系统的功率要求也随着其性能提高而增长。这种趋势也导致对容量极大的锂离子电池组进行开发,因为它们能提供充分的系统运行时间。对于大多数便携式消费类产品而言,锂离子电池已经成为首选电源。它们与其他类型的电池相比有很多优越性,如能量密度更高和电池电压更高。但是,随着电池可用容量增大以满足当今不断增长的功率要求,用户对于缩短电池充电时间及缩小电池体积的要求随之增加。实现这些要求成为设计人员面临的重大挑战。

  锂离子或锂聚合物电池组的最佳充电速率为1C,这意味着一个1000 mAh的电池组要以1A的电流进行快速充电,以这种速率充电可以实现最短的充电时间,而且不会降低电池组的性能及缩短使用寿命。对于容量不断增加的电池组,欲达到这种满意的充电速率,提高充电电流值是不可避免的。这就导致设计上的一些重大难题,其中最重要的是在充电管理控制器IC内以及在系统板上产生的热量问题。为了解决这些问题,必须进行周密细致的散热设计。下面的分析将表明,在充电管理IC上由集成通路晶体管耗散掉大部分热量,它在很多情况下都是设计性能和运行范围的一个限定因素。

  一节和两节锂电池应用中最常用的充电器类型是线性电池充电器,其功耗可以由下式算出:

  PD=(VDD-VBATTERY)× ICHARGE

  其中PD:功耗

  VDD:输入(适配器)电压

  VBATTERY:电池电压

  ICHARGE:快速充电电流

  上面的公式表明,当输入电压与电池电压之差以及充电电流都高时,最糟的情况就会出现。我们来计算一种典型情况下的功耗,这种情况是汽车适配器或墙上适配器提供5V±10%的供电电压,电池电压为3.0V,而快速充电电流是1A(即对1000 mAh电池以1C的充电速率充电)。在这种情况下功耗为:

  PD=(5.5V-3.0V)× 1A = 2.5W

  MCP7384X提供±0.5%的电压调节精度(最大值)。由于电池充电过度和充电不足都会降低电池的性能并缩短使用寿命,所以充电管理控制器IC为电池提供高精度的电压是非常重要的。超过充电结束电压虽然在短期来说能使可用电池能量增加,但是,持续的过度充电会使可用充电次数明显减少,或引发安全问题。另一方面,充电不足会减少电池的可用容量,从而缩短了电池的可用时间。因此,提供精确调节的电压可充分利用电池容量,而且保证使用的安全性。


  

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