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2013年6月10日 星期一

鋰硫電池 (Li–S) 新進展

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鋰硫電池 (Li–S) 新進展


鋰硫電池並不是現在才有。

鋰硫電池的效率高於鋰離子電池,成本相對低廉,但壽命較短,
導致鋰硫電池難以應用在商業用途。

美國國家實驗室,近期設計出一款全新的固態鋰硫電池,聲稱
能量密度比目前在市面流通的鋰離子電池強上4倍,且成本更
低廉。

研究團隊近期排除障礙,以合成的含硫新物質作為陰極,製造出
能量密度大的全固態電池;且使用固體電解質的鋰硫電池不會和
鋰金屬發生反應,因此安全性有所提高。

號稱連電池中用到的電解質都是固體,且成功顛覆近200年來的
固有電池概念,解決了令人苦惱的易燃問題。

測試結果顯示,新電池在攝氏60度的溫度下,經過300次充放電
循環後,鋰硫電池測得的攜帶電壓為鋰離子電池的一半,平均電
容為其8倍,讓新電池的能量密度達到約傳統鋰離子電池的4倍。


(本文編輯自新聞稿)




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2012年11月5日 星期一

對行動電源數顆18650並聯的疑慮

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很多行動電源都以數顆18650並聯來強調其「超大容量」。

視其架構,不過是單純的並聯而已。














重點是:單純的並聯18650會不會有什麼問題?

答案其實很簡單:只要是理想電池,您要並聯幾顆都不會有問題。

哪,「不理想的電池」並聯會有什麼問題?

問題出在「電壓差」。

只要並聯的兩顆電池之間有「電壓差」,就會在電池槽中形成一個電流迴圈,造成一個放電,一個被充電。

而且「電壓差」越大,放電、充電電流就越大。(電流大小與電池內阻大小成反比)。

之後,若沒災情發生(例如發熱或更嚴重),兩顆電池會慢慢趨向平衡。兩顆電池之間的放電、充電效應也會減緩。

問題是,兩顆電池的質量若有較大差異,在放電過程,兩顆電池可能很快又產生「電壓差」,再度出現放電、充電效應。如此「沒完沒了」,整個效能就不斷下降。甚至發生危險。

越多顆並聯,發生問題的機率就越大。

大廠的筆電電池大都採用大廠的電池芯,裡面也有兩顆單純並聯的情形,但是整組不會是單純串聯。

例如兩顆18650單純並聯成一組,再四組串聯,但是有四組監控線路密切監控每一組的工作狀態,雖然是兩顆18650單純並聯,但整個電池並不是單純串聯。

因為安全考量,四組中只要發現一組異常,電池就會整個停擺。

大廠當然知道,什麼條件的鋰電池適合挑選出來作併聯運用;而且不會忽視安全機制(線路)。


暫時結論:

18650不是不能並聯,但是質量越接近越好。找到越多顆質量接近的電池來並聯的困難度越高。

隨便拿多顆不同廠牌的18650來並聯使用,會有它的風險。

隨便拿多顆新舊不同的18650來並聯使用,風險更高。

業餘應用,能不並聯鋰電池就不要並聯。




2013.04.21 補充

進階閱讀

這篇碩士論文
「串並聯電池組放電行為之模擬」
有提到:

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這個模擬系統能擴充到多顆不同容量的電池,並且能夠預測其經
任意串並聯後的放電行為。

3-2 同容量電池的串並聯實驗……………………………………. 59
3-3兩顆不同容量電池的串並聯實驗…………………….………..63
3-4三顆不同容量電池的串並聯實驗……………………………...77
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哪天有機會再找來看看。




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2012年5月10日 星期四

La Crosse BC-700 充電器的按鈕



美國 La Crosse BC-700 充電器有七個按鈕,七個按鈕都是中間有凹點的彈性金屬片,
每片金屬片都有兩隻腳,僅靠穿過圓洞後彎曲來「固定」。沒有任何焊接點。

七個按鈕之三個:




金屬片的兩隻腳穿過圓洞,稍微彎曲,就算「固定」好了:


真省成本。


這種架構其實並不牢靠,我就遇過兩次無作用的經驗。

應該是接點氧化所造成的接觸不良,兩次的解決辦法分別是「接觸點清潔」以及將「接腳焊死」。



La Crosse BC-700 的四大功能:

charge (充電)
discharge (放電。先放光再充飽,可消除記憶效應)
refresh (電池活化。充飽-放光-充飽-放光-會重複20次或容量不再增加就停止)
test (測容量。先充飽-再放光-再充飽-顯示容量)

充電、放電電流可設定 200ma、500ma 或 700ma。