《太阳能台灯收音机毕业设计(论文).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能台灯收音机毕业设计(论文).doc（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 毕业设计（论文） 论文题目：太阳能台灯收音机 系 别： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 摘要：在二十一世纪的今天，污染和能源紧缺已经成为全世界的两个共同话题，为了我们的社会能持续和谐的发展，我们必须要寻找一种新的可减少污染并且能再生的能源，太阳能作为一种新型绿色可再生能源，具有储能量大、利用经济、清洁环保等优点。因此，太阳能的利用越来越受到人们的重视，它的利用可以应用到我们生活的方方面面，小到为我们家庭提供热水，大到为宇宙飞船提供能量等等。本设计是一种切实可行的太阳能充电控制，通过对蓄电池充电，满足小功率用电器的供电需求。本文介绍的是利用34063实现太阳能充电控制技术
2、，为台灯收音机提供电源，实现绿色供电。本设计简单，实用，是对基础知识应用的体现，更重要的是这个设计满足社会的需求，有很大的应用前景。 关键词：34063、绿色能源、太阳能、台灯收音机Abstract: In the 21st century today, the pollution and energy shortage has become the worlds two topics together, in order to we can continue to harmonious development of society, we must find a new can reduce
3、 pollution and renewable energy, solar energy as a new type of green renewable energy, has great energy storage, and utilization of economic, clean environmental protection, etc. Therefore, the use of solar energy more and more get the attention of people, its use can be applied to every aspect of o
4、ur life, small to provide hot water for our family, big to provide energy for spacecraft and so on. This design is a practical solar battery charging control, through to the battery charging, meet the power needs of small power electrical appliances. Is introduced in this paper using 34063 solar cha
5、rging control technology, provide power supply for lamp radio, implement green power supply. This design is simple, practical, is a reflection on the application of the basic knowledge, more important is this design meet the needs of society, there is great application prospect.Key words: 34063, gre
6、en energy, solar radio, desk lamp目录摘要.1第一章 绪论.41.1当前面临的能源和环境问题41.2发展太阳能的意义51.3光伏发电的特点6第二章 太阳能台灯收音机的设计方案.72.1 本设计的总体思路72.2本设计的总体框图7第三章 太阳能电池的研究和分析.83.1 太阳能电池的原理8 3.1.1 性能及特点.8 3.1.2 太阳能发电原理.83.2 太阳能电池板的输出特性及影响因素10 3.2.1光伏电池的主要参数.10 3.2.2太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响.113.3 本系统所采用的光伏电池12第四章 太阳能电池的研究和分析.13 4.1 可调
7、节亮度的台灯介绍.13 4.1.1 台灯的工作原理.13 4.1.2 太阳能台灯的特点.13 4.2 太阳能收音机介绍.14 4.2.1 太阳能收音机工作原理.14第五章 聚合锂电池介绍.17 5.1锂电池的分类.17 5.2 聚合物锂离子的发展趋势展望.17 5.3 聚合锂电池的优势.18 5.4 聚合锂电池的充放电注意事项.19第六章 太阳能充电电路设计.21 6.1太阳能充电电路及分析.21 6.1.1太阳能电源板充电电路.21 6.1.2锂电池电源升压电路.22 6.2 太阳能电池板设计. 24 6.2.1太阳能电池板部分.24 6.2.2电池充电原理.28第七章 总结与体会.29 7
8、.1 总结.29 7.2体会.29参考文献.32致谢.33第一章 绪论1、课题研究背景1.1当前面临的能源和环境问题能源和环境问题是当今世界所面临的两大课题。能源犹如人体的血液，为我们的生活提供各种需要。能量以电的形式出现，是现代社会文明的主要标志和基础，特别是以电子产品之类的一些东西的发明，给人们的生活带来了很大的方便，提高了人们的生活水平与质量。因此，要把能源转换为电能已经迫切的成为一种需求，在这方面，人们总是尽可能的把能源转换为电能，电力在终端能源中的比例在不断提高。但是随着电能比例的提高也带来了以下几个方面的诸多问题。一方面，用于发电的传统一次能源如煤、石油等的储藏量有限。随着经济的发
9、展、人口的增加，目前人类所利用的石油、天然气和煤炭等化石能源正在逐步消耗，能源危机已经发展在人类面前。根据目前探明的储量和消费计算，石油可用40多年，天然气可用60多年，煤课用200年左右。中国的能源资源储量情况更是危机逼人，中国各种一次能源资源人均低于世界水平，中国的能源需求面临着更严重的挑战。而且随着科技的进一步发展、人口持续增长等，整个世界面临着能源需求量成倍增长的挑战另一方面，成倍的能源供应的背后蕴藏这巨大的危害，并其影响越来越大，就是由此带来的环境问题。当前，化石燃料的燃烧已经给人们的生活环境带来了严重的挑战：大气中的颗粒物和二氧化硫浓度增高，由此带来的直接灾难就是酸雨，在严重被污染
10、的大气中人类和其他生物的健康遭受着痛苦的折磨；大量碳化物的燃烧使得大家中的二氧化碳浓度持续增加，温室效应趋势明明显，并且这种势头正在延续，由此带来的直接灾难是大气变暖、水平面上升等。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不容易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。环境污染所带来的最直接、最容易被人们所感受的后果就是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。如果不积极采取措施，保护生态环境，将会严重威胁到人类社会的生存空间。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势。因此，无论是从确保长期的能源供应，还是从保护环境
11、的角度出发，开发利用取之不竭而又没有公害的新能源已是势在必行。由此在开发和使用能源的同时，保护好人类赖以生存的地球环境与生态已经成为一个全球的重要问题。因此节约能源、开发清洁干净的新能源和再生能源是势在必行的。1.2发展太阳能的意义 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能，不需要消耗燃料和水等物质，使用中不释放包括二氧化碳在内的任何气体，是对环境无污染的可再生能源。这对改善生态环境、缓解温室气体的有害作用具有重大意义。太阳能
12、作为一种清洁、安全、可再生的绿色能源，在本市新能源利用中应用比例最高、资源潜力最大、发展前景最为广阔，技术和产业带动作用强，是实现本市新能源和可再生能源“高端研发、高端示范、高端制造”的重要抓手。充分利用首都区位及科技研发等优势，加快本市太阳能利用并促进其产业发展，有利于从战略上抢占新一轮世界范围新能源产业竞争的先机；有利于应对国际金融危机，扩大投资和消费需求；有利于优化能源结构、促进节能减排，构建低碳发展模式。 随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破， 太阳能利用的经济性将会更明显。阳能以其独具的优势，是人类理想的替代能源， 其开发利用是最终解决常规能源，特别是化石能源带来的能源短缺
13、、 环境污染和温室效应等问题的有效途径，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展， 并在世界能源结构转移中担纲重任，成为21世纪后期的主导能源。目前，太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。但是，从长远来看，随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。1.3光伏发电的特点 太阳能利用可分为热利用和光伏发电两种方式，
14、热利用主要在采暖领域多，形式比较单一；而光伏发电可以把太阳能转换为当今最普遍的能源利用形式电能，从而具有热利用不可比拟的优势。太阳能发电又分为光电发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用光伏电池这种半导体器件吸收太阳光辐射，使之转化成电能的直接发电形式，是当今太阳能发电的主流。与常规发电和其他绿色发电技术相比，光伏发电系统具有如下的优势： 是真正的无污染排放、不破坏环境的可持续发展的绿色能源。太阳能不用燃料，运行成本很小，并且发电部件不易损坏，维护简单； 利用的场合广泛和灵活，既可以独立于电网运行，也可以与电网并行运行； 可作为电力用户供电可靠或提高电能质量的不停电电源； 接近
15、负载中心，减少电网的线损； 发电的效率不随发电规模的大小而变； 就地可取，无需运输。光伏发电系统建设周期短，由于是模块化安装，不仅可用于小到太阳能计算器的几个毫伏，大到数十兆瓦的光伏电站，而且可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳电池容量，既方便灵活，又避免了浪费。 由于太阳能存在上述的优势，光伏发电在世界范围内受到高度的重视，发展很快。但是，目前光伏发电与电网供电的比较，光伏发电价格还比较高，不过其维修费用很少，随着发电量的增加，其价格会下降，优势才逐渐体现出来。第二章 太阳能台灯收音机的设计方案2.1 本设计的总体思路本充电器通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，经过DC/DC变换电路处理后
16、，由充电电路为负载供电。锂电池一般不宜采用全过程恒流充电方式，而是采取开始恒流快速充电，待电池电压上升到设定值时，自动转入恒压充电的方式，并且这样有利于保存电池容量。文中介绍设计的太阳能台灯，与普通的收音机相比，它的最大优势就是用太阳能电池供电，对环境没有任何污染。把太阳能电池板放在一个有阳光的地方，即可以为台灯收音机提供一个方便的太阳能充电点。这种便捷的太阳能充电方式几乎可以在任何地方补充电力。 2.2 本设计的总体框图 图1系统设计框图 本设计是基于单片机来控制充电部分的电路，通过太阳能电池板把光能转换为电能，为台灯收音机供电。第三章 太阳能电池的研究和分析3.1 太阳能电池的原理3.1.
17、1性能及特点 太阳能电池分为单晶硅太阳电池（坚固耐用，使用寿命一般可达20年。光电转换效率为15。）多晶硅太阳电池（其光电转换效率约14.5，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低非晶硅太阳电池。）非晶硅太阳能电池（其光电转换率为10%，成本低，重量轻，应用方便。） 3.1.2太阳能发电原理： 太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运输，而是应用光学原理，通过光的反射和折射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输。 直接传输适用于较短距离。基本上有三种方法：一、通过反射镜及其它光学元件组合，改变阳光的传播方向，达到用能地点；二、通过光导纤维，可以将入射在其一端的阳光传输到另一
18、端，传输时光导纤维可任意弯曲；三、采用表面镀有高反射涂层的光导管，通过反射可以将阳光导入室内。间接传输适用于各种不同距离。将太阳能转换为热能，通过热管可将太阳能传输到室内；将太阳能转换为氢能或其它载能化学材料，通过车辆或管道等可输送到用能地点；空间电站将太阳能转换为电能，通过微波或激光将电能传输到地面。 太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。 当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴
19、对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P-n结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。太阳能发电原理图如下： 3.2 太阳能电池板的输出特性及影响因素 光伏电池的输出特性包括伏安特性
20、、温度特性和光谱特性，其中伏安特性和温度特性主要通过I-V和P-V特性曲线来加以体现。而光谱特性主要研究光伏电池与入射光谱的关系，所以本文不对其进行讨论。本节将着重探讨前两种特性及其相关参数。3.2.1光伏电池的主要参数 光伏电池的几个重要技术： 短路电流ISC：在给定日照强度和温度下的最大输出电流。 开路电压VCC：在给定日照强度和温度下的最大输出电压。 最大功率点电流(IM)：在给定日照强度和温度下相应于最大功率点的电流。 最大功率点电压(VSC)：在给定日照和温度下相应于最大功率点的电压。 最大输出功率(PM)：在给定日照和温度下光伏电池可能输出的最大功率填充因子 (2-4) 光伏电池的
21、转换效率：输出功率PM与阳光投射到电池表面上的功率PS之比，其值取决于工作点。通常采用光伏电池的最大效率值作为其效率， 3.2.2太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响 图2-4、图2-5分别是太阳能电池阵列在温度为25时，不同日照(S)下表现出的电流-电压(I-V)和功率-电压(P-V)特性。从图2-6可知，太阳能电池阵列的输出短路电流(ISC)和最大功率点电流(IM)随日照强度的上升而显著增大，也就是说式(2-3)中ISC强烈地控制着I的大小。虽然日照的变化对阵列的输出开路电压影响不是那么大，但对为电流与电压相乘的结果最大输出功率来说，变化显著，如图2-5中虚线与各实线的交点所示。图2-4
22、不同日照下的I-V关系曲线图 图2-5不同日照下的P-V曲线图图2-6太阳能电池的P-V特性曲线3.3本系统所采用的光伏电池 太阳能电池板是太阳能供电系统工作的基础，是该充电器的核心部分，其功能是将太阳光的辐射能量转化为电能，如今的便携式数码设备种类较多，所需电压电流不等，对于输入功率较大的设备，必须采用面积较大的电池板，而这又给携带带来不便。因此该设计采用模块式组合，根据不同充电负载的需要，将太阳能板进行组合以达到具有一定要求的输出功率和输出电压的一组光伏电池。本文以手机等常用小功率用电设备为例，说明其太阳能充电器的设计过程。所选用的太阳能电池板技术参数指标如下：电压：6V电流：150-16
23、0ma标准测试条件下（温度25度，AM1.5, 1000w/m2下测试出来的）尺寸：11586mm厚3mm重量：40g如下图所示：太阳能电池板第四章、台灯与收音机的研究与分析4.1、可调节亮度的台灯介绍 4.1.1台灯的工作原理就是在灯管线路并联一个可调电阻，当电阻滑动的时候，电阻改变，通过它的电流也就改变，因为是并联电路，电压是一定的。当并联的可调电阻的电流改变后，通过灯管的电流也就改变了。电流越大，灯管越亮，电流越小，灯管越暗。太阳能台灯是通过太阳能电池板利用光照,吸收太阳能将其转换为电能,并贮存在蓄电池内.当需要照明时,打开开关,即可用于照明.采用超亮LED作光源,具有节能省电的特点,利
24、用太阳能充电,无需频繁更换电池,适应了清洁、环保的发展趋势。该产品携带方便,操作简单,是现代生活中理想的照明工具.雷铭太阳能为此推出一系列太阳能台灯，有兴趣的朋友可以相互交流。4.1.2太阳能台灯的特点(1)点灯不花钱太阳能供电清洁环保超节能，采用高亮度低功耗的高科技散光LED灯作为光源。太阳能发电板或市电作为电源供应。不但移动方便，而且几乎不耗市电。经气象部门不完全统计（这个根据地方不同，也有很大的差异），一般一年晴天占总天数的65%，用户在白天出门时将电池盒取出并放置在阳台上，当傍晚回来再将电池盒插入台灯，供晚上使用。在充裕的太阳下光照一天，台灯可以连续使用3.5个小时以上，完全满足用户使
25、用一个晚上。这样就可以靠太阳能来维持学习台灯的供电电源，且不使用国家电网的电来供电，这样就不存在用户额外支付电费。当没有阳光时，可以使用交流电供电，60颗高效散光LED灯才3.6W，却等同于传统白炽灯45W的亮，但其功耗之低。3.6W的耗电量，一般是带不动电表。即使带动了电表，一个整年使用交流电供电，一年产生的电费也就在6元里面，所以本台灯对用电量来说几乎是免费使用的。（2）护眼保健灯直流照明无频闪无辐射提到台灯的护眼和保健功能，就必须先了解“频闪”和“电磁辐射”的含义以及对人体产生的危害。简单的说，直接使用交流电的光源必然存在频闪，发热量大的光源也必然存在热辐射。这个不难理解，市场上众多的所
26、谓“护眼”灯其实根本无法做到零频闪和零辐射。而本产品是使用低压直流供电，发热量极低（LED是低功耗产品），即使本台灯用交流电供电，也是使用了适配器，已经将交流电变成了直流低压电，这样才能真正做到零频闪和零辐射。（3）停电长明灯完全具应急灯功能产品带有充电功能，当用户用交流适配器供电时，一方面给LED点亮提供能源，另一方如果电路板控制系统发现电池电压低时能够及时对内部镍氢电池充电，充满后自动停止（带负载充电一般11小时就能从无到充满，如果电池有较多的余电，那么充电时间更短。）。停电时内部电路会直接切到内部镍氢电池供电，电池充满情况下，高亮度点亮时间长达7.5小时。当连续停电无法实现交流充电，可以
27、直接将取出电池盒放置在太阳下暴晒一天，就可以让用户使用1天。在电力紧缺时常停电，给人们的生活带来诸多不便，特别是夏天，一则容易停电，另一则阳光非常的充裕，这样到了晚上，用户根本不要担心因为停电而误了学习做作业或其他的事情。本台灯即可提供长时间的高效照明。（4）超长寿命灯低电压小电流供电，光衰系数远小于荧光灯采用低功耗高亮度散光的LED灯是环保高科技产品，只需低电压小电流供电即可，它的使用寿命要比日光灯长10倍、比白炽灯长100倍。（5）低压安全灯低压供电无安全隐患9V电压供电，使用时不存在误触灯头等造成伤害的问题。特别对好动的孩子，即使直接用手去触摸台灯内部的导线接头或金属片，也不会存在任何的
28、触电事故。非常的安全。（6）环保内部使用的是锂离子电池，符合国际环保公约要求，可以反复使用。使用取之不尽，用之不绝的清洁能源太阳能，节能环保，无二次污染。（7）一物多用电池组件与灯体之间由于采用插卡式连接，电池组件可方便地从灯体上拔插下来，放置在太阳光下进行自动充电。充满后，可以直接放置在台灯底盘槽上，供台灯照明，也可以将电池盒内的电板直接取下，为本公司生产的其他壁灯吊灯供电使用，插卡即可。同时电池盒上有USB接口，可以直接为公司生产的其他灯具供电和充电使用，真正做到一物多用，使得本产品功能更加强大，实用。（8）构造新型时尚本台灯具有外观新型，简洁时尚，经久耐用，质量可靠稳定，使用寿命较长等优
29、点。4.2、太阳能收音机介绍4.2.1太阳能收音机工作原理小型太阳能收音机的电路如图1所示。它采用一只微型收音机专用集成电路A做高频放大和检波，后面用两只三极管VT1、VT2作低频放大和射极输出，最后推动8低阻耳塞机放音。图为太阳能收音机电路A（型号为YS414）是一种直接放大检波式收音机专用集成电路，它采用TO-92型塑封包装，其包装形式与普通9014型塑封小功率晶体三极管完全相同，外形和引脚排列如图2（A）所示。各引脚功能：G脚为公共接地端，I脚为输入端，O脚为输出端。YS414型集成电路内部由9只三极管、16只电阻器和4个电容器组成，功能包括一级高阻输入缓冲、三级高频放大和一级检波，其内
30、部电路框图如图2（B）所示。YS414集成电路具有输入阻抗高、增益大、耗电省、外围元件少、电路无需调试等特点，非常适合用于制作微型简易收音机。当有太阳强光（或灯光）照射到太阳能电池板BP上时，BP表面即发生光伏效应，其两端输出一定功率的电能，供收音机电路工作。磁性天线L和可变电容器C1组成调谐回路，这是一个并联谐振电路，调节C1可改变谐振频率，起到选择所要接收电台信号的作用。磁性天线L采用了中波专用磁棒，具有较高的灵敏度，可不用外接天线，并且在接受电台时有一定的方向性。由于A具有极高的输入阻抗，所以调谐回路可直接接在A的输入端I和通过C2入地，而不必象大多数收音机那样经次级线圈耦合输入。被送入
31、A的电台信号，经A内部电路进行多级高频放大和检波后，从其O脚输出音频电信号。R1是A的输入级偏流电阻器，它通过A的输出负载电阻器R2接BP正极，可同时使A具有自动增益（AGC）控制能力。如果收音机接收到的信号较强，A的工作电流就会增加，在R2上的电压降也随之增加，使得A的工作电压下降，内部电路增益亦下降，导致A输出信号减小，这样就完成了自动增益控制作用。R2偏大时，AGC控制作用太强，会使电路增益明显降低；R2偏小时，AGC控制作用太弱，会使电路产生自激啸叫声。C3为高频旁路电容器，它能滤除检波信号中所包含的不需要的高频成分；C3选取合适的容量，不仅可获得良好的音质，而且还可获得较佳的自动增益
32、控制特性。由A的O脚输出的音频信号，通过耦合电容器C4送到电位器RP进行音量调节，然后再通过耦合电容器C5送到VT1、VT2构成的低频放大电路进行功率放大，最后推动8耳塞机放音。VT1构成前置放大器，它对音频信号进行电压放大；VT2构成射极跟随器，将插孔XS内所接8耳塞机的阻抗变换为VT2电流放大系数的倍（即8），以解决VT1所输出的高阻抗不能够与8耳塞机直接相匹配的问题；射极跟随器同时具有电流放大作用，可使耳塞机声音更为响亮。R3是VT1的直流偏置电阻器，由于VT2的基极直接与VT1的集电极相连，所以调节R3阻值可同时调整VT1和VT2的工作点；R4为VT1的发射极电流负反馈电阻器，其作用是
33、进一步稳定VT1和VT2的工作点。 第五章、聚合锂电池介绍5.1锂电池的分类根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。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，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 锂离子电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池可分为三
34、类： （1）固体聚合物电解质锂离子电池。电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高温使用。 （2）凝胶聚合物电解质锂离子电池。即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使 用。 （3）聚合物正极材料的锂离子电池。采用导电聚合物作为正极材料，其比能量是现有锂离子电池的3倍，是最新一代的锂离子电池。由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以
35、采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。 5.2聚合物锂离子的发展趋势展望 聚合物锂离子电池在全球技术成熟并商业化已经2年多时间了，虽然销量在快速增长，但其市场份额尚低于10%，与液态锂电90%的市场份额无法相比，大大低于人们的预期。由于各种原因，目前市场上聚合物的价格普遍要高于液态锂电，但是，由于移动电器的竞争模式正在悄悄地发生变化，特别是聚合物电池给移动电器带来的设计价值创新（如4mm厚度以下的优越性能、大型规格电池），聚合物
36、电池正被越来越多的手机、移动DVD等设计人员所认识，因而聚合物厂商还是信心十足，坚信聚合物的时代一定会到来。可以从手机的发展看聚合物锂离子电池的发展趋势。目前手机有以下几个发展趋势： (1) 手机本身向小型化、超薄化方向发展，以方便消费者的携带； (2) 手机设计的个性化，表现在设计理念已经不再是原来方方正正的形状，不规则形状、曲线、弧面设计造型成为手机设计美学化的主流； (3) 使用彩屏、手机功能的不断增加。为了使手机小型化，电池减小、减薄是一个最有效的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配置的主流趋势，从性价比来讲，这是聚合物的特长。不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空
37、间变成了不规则形状。液态的长方型不能有效利用空间，容量较低，而叠片式聚合物可以将这种不规则空间最有效地利用起来，使容量放大。最近TCL金能公司推出的圆弧型电池、梯形电池、背包电池能使手机比使用相应规格的液态电池容量增加50%以上。手机功能越来越多，导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下，聚合电池是有明显优势的。与此相似，笔记本电脑、蓝牙耳机、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向发展，都配上了液晶显示，而且功能在不断增多，液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池提供了无限的商机。 5.3、聚合锂电池的优势1、安全性能好聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包
38、装，有别于液态电芯的金属外壳，一旦发生安全隐患，液态电芯容易爆炸，而聚合物电芯最多只会气鼓。2、重量轻聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%，较铝壳电池轻20%。3、厚度小，能做得更薄普通液态锂电采用先定制外壳，后塞正负极村料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈，聚合物电芯则不存在这一问题，厚度可做到1mm以下，符合时下手机需求方向。4、形状可定制聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度，开发新的电芯型号，价格便宜，开模周期短，有的甚至可以根据手机形状量身定做，以充分利用电池外壳空间，提升电池容量。5、容量大聚合物电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高1015%，较铝壳电池高51
39、0%，成为彩屏手机及彩信手机的首选，现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯。6、保护板设计简单由于采用聚合物材料，电芯不起火、不爆炸，电芯本身具有足够的安全性，因此聚合物电池的保护线路设计可考虑省略PTC和保险丝，从而节约电池成本。7、放电特性佳聚合物电池采用胶体电解质，相比液态电解质，胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。8、内阻小聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小，目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35m以下，极大的减低了电池的自耗电，延长手机的待机时间，完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择，成为最有希望替代镍氢电池的产品。
40、5.4聚合锂电池的充放电注意事项5.41充电充电电流及充电电压不得超过以下标准，如超过规定值可能会对电芯的充放电性能、机械性能及安全性造成造成损坏，进可能导致发热及泄漏。电池充电器必须能恒流恒压充电；充电时的单体电池充电电流必须在1c5a以下；充电时温度范围在0+45；充电时电压不能超过4.23v。5.4.2放电放电电流不得超过以下标准，放电必须在本标准范围内进行。单体电池放电电流必须小于2c5a；放电时温度范围在-20+60；单体电池放电终止电压不小于2.75v。5.4.3过放电需要注意的是，在电芯长期未使用期间，它可能会用其自放电特性而处于某种过放电状态。为防止过放电的发生，电芯应定期充电，将其电压维持在3.0v以上。过放电会导致电芯性能、电池功能的丧失。不能过放电使单体电池低于2.5v。第六章
