浅析智能型锂电矿灯充电架的工作原理及其特性(李晓燕)

浅析智能型锂电矿灯充电架的工作原理及其特性

李晓燕

（淮北朔里矿业有限责任公司；安徽淮北235052）

摘要：新型智能型锂电矿灯充电架，直流电源采用了模块化的高频开关电源，应用智能控制技术，具有浮充、均充等多种充放电模式和蓄电池自动充放电管理功能，并能对蓄电池进行温度补偿，同时还可最大限度地延长蓄电池的使用寿命。它与采用晶体管整流电路的传统充电架相比，其智能型锂电矿灯充电架功能更齐全，安全运行效果好，具有更好的充电效果。

关键词：矿灯；智能型充电架；结构性能；工作原理

1引言

煤矿井下工人照明所使用的矿灯，过去的几十年一直都是沿用铅酸蓄电池矿灯。这类矿灯笨重，易漏酸液，对人的衣服有腐蚀，且存在一定量污染。它的充电容量也小，灯泡容易烧损，维护代价高，使用效果差。随着科技的不断发展，近几年镍氢电池和锂电池等矿灯已经出现，并得到了矿工们的应用，其照明效果大幅度提高。

矿灯主要有传统的铅酸蓄电池矿灯、镍氢电池矿灯和锂电池矿灯三大类，而各类矿灯均配有不同的专用充电架。锂电池矿灯具有放电时间长、光亮度高、重量轻、充电耗功耗低、维护量又小等优势，目前已得到了广泛地应用。但是，由于灯房管理人员对锂电池的特性了解不是很充分，在对锂电池充电过程中控制往往把握不好等原因，使得锂电池矿灯在实际使用中就出现了一些使用安全性问题。

而在新版的《矿灯安全性能通用要求》（GB7957-2003）中，就对矿灯及矿灯充电架的性能和管理提出了更高的要求。因此，研究、使用新型智能型锂电矿灯充电架就很有必要，掌握其性能，做到正确、安全使用，尽力降低充电能耗，延长矿灯使用寿命。

2智能型锂电矿灯充电架的功能

智能型锂电矿灯充电架专供锂电矿灯充电之用。其直流电源采用模块化的高频开关电源，具有重量轻、效率高、输入电压范围宽、输出电压稳定等特点。

而交流电压、交流电流、直流电压、直流电流均则通过数码表显示，运行情况可视化。在输入回路设有过流、欠压保护；在输出回路设有短路、过流、过压保护。设计的多种保护功能，以保证矿灯充电的运行安全。

3智能型锂电矿灯充电架主要结构与特性

智能型锂电矿灯充电架主要由高频开关电源、信号采集盒、信号采集板和充电状态指示板及部分组成。

智能型锂电矿灯充电架设置采用了高频开关电源，它先将输入的工频交流电，经整流滤波后变为直流电压，再通过功率变换器变换成高频脉冲电压，再经过高频变压器和整流滤波电路，最后转换为稳定的直流输出电压，并从输出端取样。与设定标准进行比较后，采用脉冲宽度调制（PWM）电路来控制大功率开关器件（如IGBT）的导通与截止时间，故可得到很高的稳压和稳流精度，以及很短的动态响应时间。在高频开关电源的内部，还应用了软开关技术和无源功率因数校正技术，这样开机浪涌问题得到了基本消除，其功率因数又得到了大幅的提高。

3.1高频开关电源

对于高频开关电源直流系统来说，它对蓄电池寿命的影响比晶体管直流电源系统要小，这是因为晶体管直流电源系统输出的纹波大，输出电压含有的交流成分较大，从而影响了蓄电池的使用寿命。而高频开关电源，则输出纹波就较小，输出也比较稳定。另外，高频开关电源采用智能控制，它具有浮充、均充等多种充放电模式，并具有蓄电池自动充放电管理的功能，又能对蓄电池进行温度补偿，并最大限度地延长蓄电池的使用寿命。因此，设计智能型控制系统，大多采用高频开关电源作为直流电源。在矿灯上应用，智能型锂电矿灯充电架显然要比采用晶体管整流电路的传统充电架对矿灯充电更具有良好的充电效果。

1）高频开关电源工作原理。高频开关电源主要由主电路、控制电路、检测电路和辅助电源四个部分所组成。其工作原理，见如图1a所示。

2）高频开关电源的优点。①充电效果好。采用晶体管控制及整流的传统式矿灯充电架，整流器件都是以半波或全波形式的整流电路，其原理是交流输入电压经工频变压器降压后再采用晶体管进行整流。由于变压器和晶体管整流器的变比都是固定的，所以当输入的交流电压出现波动时，其输出的直流电压也随之波动，容易受到牵制影响，从而影响了对矿灯充电的质量与效果。②故障率低。由于高频开关电源采取了多项电路保护措施，如多极风扇控制技术和先进的热插拔技术设计等，其电路集成度高，并且没有高功耗的元件，所以故障率也比较低。

③安全性高。高频开关电源具有极宽的交流输入电压范围，停电后能有效地延长对关键设备供电的时间；在输入端加有有源功率因数校正电路，功率因数高，失真度小，可有效地提高电源的品质；动态响应也比较好；可多个模块叠加使用，系统的冗余度高。

3.2信号采集盒

在每套矿灯充电系统上，都装有一个信号采集盒。其信号采集盒主要由单片机和可编程的CAN通信控制器所等组成。信号采集盒对整个充电系统的各个智能型锂电矿灯充电架的信号采集板，按顺序进行循环检测，然后再传输给监控主机。

3.３信号采集板

对于智能型锂电矿灯充电架，每台上都安装有一个信号采集板，它主要由单片机和可编程的CAN通信控制器所组成。信号采集板按顺序，循环检测其所在

智能型锂电矿灯充电架的所有充电指示板输出的J

1、J

2

信号，然后再传输给信号

采集盒。另外，每个信号采集板上还装有一个８位的二进制开关，以用来设置所在智能型锂电矿灯充电架的编号，以采集其矿灯的个人使用情况信息。

3.4充电状态指示板

矿灯架上，每个矿灯充电位都有一个充电指示板，它以LM324N和LM358N为核心，能够及时将矿灯的充电状态，以数字信号形式传输给信号采集板。而充电

指示板通过输出端子J

1、J

2

输出组合的数字信号，以用来表示矿灯的充电状态。

4智能型锂电矿灯充电架的工作原理

智能型锂电矿灯充电架，通入的单相220Ｖ交流电，经开关进入开关电源，并开关电源输出５Ｖ恒压直流电供矿灯充电。在交流回路和直流回路，都设置有相应的电压表和电流表，显示其电压值和电流值。充电指示板，主要用来指示矿灯的充电状态，同时还能以数字信号的形式传递给监控系统（智能型锂电矿灯充电架的工作原理，见图１b）。

5应用情况

有些煤矿，灯房全部引用智能型锂电矿灯充电架，有效杜绝了矿灯过充、充电不足、电池损坏和红灯等现象。至此，充电架基本上实现了免维护。智能型锂电矿灯充电架安全运行效果也好，充电消耗比传统模式大为减少，使用寿命大大延长。而矿灯和自救器同架存放，实行开放式管理，灯房岗位的工作人员大大减少了，起到了较好的减人提效效果。

6结束语

基于智能型锂电矿灯充电架安全运行效果好、工作可靠，具有许多独特的功能。它的功耗低，免维护，使用寿命长，又能实现充电过程监控，并辅助反映下井者的个人基本信息等。因此，具有较好的推广应用价值，建议煤矿均推广使用这种矿灯充电设备，也是推进节能环保的一项新举措。

参考文献

[1]刘胜利.现代高频软开关电源应用技术[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2]济南嘉宏科技有限责任公司.矿灯智能管理系统.2004.

[3]王观成.军用通信电池技术进展[J].电池工业.2007.

[4]陈纯锴,等.高性能矿灯充电电源设计[J].煤矿机械,2008(29),10:25-27.

[5]深圳市如源科技有限公司,智能充电管理系统使用说明书,2012.3.

作者简介：李晓燕（1976-），女，工程师，2007年毕业于安徽理工大学“机械电子工程（矿山机电）”专业，现在淮北朔里矿业有限责任公司从事机电技术管理工作。

锂电池的工作原理

锂离子电池的工作原理 锂离子电池的结构如图2.1和图2.2 所示，一般由正极、负极和高分子隔膜构成。 锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径，目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物，如Li x CoO2，Li x NiO2以及尖晶石结构的LiMn2O4等，这些正极材料的插锂电位都可以达到4V以上。负极材料一般用锂碳层间化合物Li x C6，其电解质一般采用溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钴锂(Li x CoO2）和有机电解液三部分组成。 锂离子电池的电化学表达式： 正极反应： 负极反应： 电池反应： 式中：M=Co、Ni、Fe、W等。 图2.1 锂离子电池结构示意图图2.2 圆柱形锂离子电池结构图锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。因此，在充放电循环时，Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应，Li+便在正负极之间来回移动，所以，人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。 锂离子蓄电池是在锂蓄电池的基础上发展起来的先进蓄电池，它基本解决了

困扰锂蓄电池发展的两个技术难题，即安全性差和充放电寿命短的问题。锂离子电池与锂电池在原理上的相同之处是：在两种电池中都采用了一种能使锂离子嵌入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极，采用一种有机溶剂—无机盐体系作为电解质。不同之处是：在锂离子电池中采用使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极。因此，这种电池的工作原理更加简单，在电池工作过程中，仅仅是锂离子从一个电极(脱嵌)后进入另一个电极(嵌入)的过程。具体来说，当电池充电时锂离子是从正极中脱嵌，在碳负极中嵌入，放电时反之。在充放电过程中没有晶形变化，故具有较好的安全性和较长的充放电寿命。 锂离子电池的主要性能 锂离子电池的额定电压为3.6V（少数的是3.7V）。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：石墨的4.2V；焦炭的4.1V。充电时要求终止充电电压的精度在±1％之内。锂离子电池的终止放电电压为2.4～2.7V（电池厂家给出工作电压范围或终止放电电压的参数略有不同）。高于终止充电电压及低于终止放电时会对电池有损害。 其使用有一定要求：充电温度：0℃～45℃；保存温度：-20℃～+60℃。锂离子电池不适合大电流充放电。一般充电电流不大于1C，放电电流不大于2C（C 是电池的容量，如C=950mAh，1C的充电率即充电电流为950mA）。充电、放电在20℃左右效果较好，在负温下不能充电，并且放电效果差[4]，（在-20℃放电效果最差，不仅放电电压低，放电时间比20℃放电时的一半还少）。 锂离子电池的充放电特性 锂离子电池的标称电压为3.6V，充满电压为4.2V，对过充电和过放电都比较敏感。为了最大限度减少锂离子电池易受到的过充电、深放电以及短路的损害，单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。其充放电特性如图2-3 锂离子电池的充电特性 锂电池在充电中具有如下的特性: 1.在充电前半段，电压是逐渐上升的; 2.在电压达到4.2V后，内阻变化，电压维持不变; 3.整个过程中，电量不断增加; 4.在接近充满时，充电电流会达到很小的值。 经过多年的研究，已经找到了较好的充电控制方法: 1.涓流充电达到放电终止电压 2. 7V ; 2.使用恒流进行充电，使电压基本达到4.2V。安全电流为小于0.8C; 3.恒流阶段基本能达到电量的80% ;

矿灯智能充灯架管理规定

矿灯智能充灯架管理规 定 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

矿灯智能充电架（C T F102K(A)型开放式） 管理制度 本矿采用CTF102K(A)型（开放式）智能充灯架，是集矿灯充电、矿灯发放管理为一体的智能产品。 1、产品优点：充电采用发光指示，整机输入与输出电压有数值表指示，便于使用者观察使用。每盏矿灯都有具有电压，电流实时采样，电压比较，智能转换，短路自恢复保护的采集充电模块进行充电控制。充电时间短，充电效率高，充电过程中损耗少，能有效延长矿灯寿命。 通过自动数据采集，可以实现每一盏矿灯只有在达到额定值时才会恒流、恒压自动转换，确保每一盏灯的充电效果达到最好，最优。每个灯位内可同时放置矿灯和自救器。具有各自的插槽并配备相对应的锁具。 2、使用环境条件： 工作温度：（-20-45℃），储存温度：（-40-70℃），相对湿度：90％（40℃） 大气压力：（70-106）KP，无剧烈震动或冲击的地方，室内空气流通。 一、矿灯的报废制度? 1、旧矿灯需要报废的，由机电队提出申请，机电科组织鉴定，经矿分管领导同意后，进行处理。

2、机电科每季度对矿灯数量进行一次检查。根据领用数量、报废数量，查清在用矿灯数量。因管理不严，造成矿灯丢失的，对灯房按矿灯原值进行罚款。 二、在用矿灯的管理制度 1、在用矿灯由机电科矿灯房集中统一管理。经常使用矿灯的人员实行专人专灯、固定充电架管理。 2、对充电工要划分责任区，实行“五包”，即：包矿灯完好、包矿灯维修、包矿灯架卫生、包收发、包矿灯架上矿灯摆放整齐。 3、矿灯领用办法：按固定的充电架及编号进行自取，自放。 4、用灯人要爱护矿灯，严禁摔打和私自拆卸矿灯及人员定位识别卡，否则按“三违”处理。 5、充电工应经常检查矿灯完好情况，发现不完好或红灯的，应及时处理。 6、用灯人在矿灯规定的使用时间（12h）内出现红灯或灭灯时，上井后要及时通知充电工进行修理。连续2天出现红灯得不到处理时，应向机电科汇报。? 三、矿灯智能充电架灯架管理制度： 1、充电房内清洁卫生，窗明几净，无杂物、无油垢、无灰尘、无积水。充电架布置整齐、安装牢固、布线整齐。工具、材料、配件存放整齐，帐物对照。? 2、矿灯、充电架进行编号，充电架有设备管理责任牌和完好标志牌（内容包括设备名称、型号、完好状况、主要技术参数、包机人等）。矿灯完好率应在95%以上，完好矿灯总数应大于常用矿灯人数10%。? 3、灯头破裂、灯头圈松动、玻璃破裂、灯头密封不严、灯锁失效的，按失爆处理，落实到责任人，并按规定联责班长、队长。?

锂离子电池工作原理

锂离子电池工作原理 正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 电池总反应 以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。 一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间，电流越大，充电越快，同时电池发热也越大。而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样，倒太快的话会产生泡沫，反而不满。 正极 正极材料：可选正极材料很多，目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。 正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO?→ Li1-xFePO? + xLi + xe

放电时：Li1-xFePO?+ xLi + xe →LiFePO? 负极 负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 充电时：xLi + xe + 6C →LixC6 放电时：LixC6 → xLi + xe + 6C 锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。 组成部分 钢壳/铝壳/圆柱/软包装系列： （1）正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，镍钴锰酸锂材料，电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。 （2）隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。 （3）负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

锂离子电池工作原理

锂离子电池工作原理

正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 电池总反应 以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。 一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间，电流越大，充电越

快，同时电池发热也越大。而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样，倒太快的话会产生泡沫，反而不满。 正极 正极材料：可选正极材料很多，目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。 正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO?→ Li1-xFePO? + xLi + xe 放电时：Li1-xFePO?+ xLi + xe →LiFePO? 负极 负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 充电时：xLi + xe + 6C →LixC6 放电时：LixC6 → xLi + xe + 6C

锂离子电池基础知识

电池基础知识培训资料 、锂离子电池工作原理与性能简介: 1、电池的定义：电池是一种能量转化与储存的装置，它通过反应将化学能或物理能转化为电能，电池 即是一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能源。 2、锂离子电池的工作原理：即充放电原理。Li-ion的正极材料是氧化钻锂，负极是碳。当对电池进行 充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放 电过程中，锂离子处于从正极一负极一正极的运动状态。Li-ion就象一把摇椅，摇椅的两端为电池的两 极，而锂离子就象运动员一样在摇椅两端来回奔跑。所以，Li-i on又叫摇椅式电池。 通俗来说电池在放电过程中，负极发生氧化反应，向外提供电子；在正极上进行还原反应，从外电路接收电子，电子从负极流到正极，而电流方向正好与电子流动方向相反，故电流经外电路从正极流向负极。电解质是离子导体，离子在电池内部的正负极之间定向移动而导电，阳离子流向正极，阴离子流向负极。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质的离子体系构成的完整放电体系，从而产生电能。 正极反应：LiCoO2==== Li i-x CoO + xLi + + xe 负极反应：6C + xLi + + xe - === Li x C6 电池总反应：LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC6 3、电池的连接： 根据电池的电压与容量的需求，可以把电池做串联、并联及混连连接 a、串联：电压升高，容量基本不变； b、并联：电压基本不变，容量升高； c、混联：电压与容量都会升高； 4、化学电池的种类: 锂离子电池按电池外形来分类，可分为圆柱形、方形、钮扣形和片状形等。

矿用102型矿灯充电架

KTSB(W)矿用102型矿灯充电架 一、性能与结构 自动稳压型充电架是供矿灯蓄电池直流电源充电用。采用恒压并联充电法，充电手续简便。在矿灯蓄电池充电终期，充电电流在0.1安培以下，不会过充电。如果矿灯蓄电池暂不使用，可以不下架。 各个放电程度不同的矿灯蓄电池都可以随时上架充电，互不干扰。 KTSB(W)型自动稳压型充电架，包括充电架与硅整流器两大部分，整流器部分安装在充电架底部。 二、使用条件 本充电架安装于具有下列条件的矿灯房： 1、周围介质温度不超过40℃和不低于-30℃。 2、海拔不超过2000米。 3、空气相对湿度不大于85%。 4、灯房设于井上，没有剧烈的震动和冲击的地方。 5、室内空气流通，无导电尘埃存在。 6、没有水或其他液体浸入。 三、充电架的充电线路 本充电架分为双面三层，每面每层可放矿灯蓄电池17盏，每个充电回路都是充电指示器，以指示充电电流，若矿灯蓄电池能量不足，亦可充电。 四、硅整流器电气原理 工作原理：当电网电压波动或负载波动而引起输出整流电压波动时，通过改变饱和电抗器的电抗变化来达到稳定电压的目的。由于矿灯充电电流是一个变化量，而电网电压也是一个变化量，这两个量的不断变化，使矿灯充电电压同时作相应的变化，影响矿灯充电质量。加入稳压装置后这个变化量从输出端a、b二点取出，与控制器内部的标准量进行精密比较，再经c点输出一个自动调整的变化量，放大后自动控制直流激磁电流的变化，使输出电压保持在整定值5±1%的范围内，达到自动稳压的目的。 五、使用说明及充电注意事项 该智能充电架采用我司自主生产的智能表，充电时显示红灯，充满为绿灯。 1、安装矿灯充电架时，先将地脚螺钉固定在地坪上，一般要比地坪面高5厘米。 2、接通交流电源，指示灯亮，直流电压表指示无负荷时的电压。 3、将矿灯蓄电池的毫毛与充电架上的号码对号入座，关闭灯头开关，把灯头充电插头插到充电架的充电插头上，顺时针旋转180°，直到固定位置，电路接通。如充电指示器有指示，则表示充电正常。 4、在手动充电时，每隔一小时调整一次电压，使充电电流为： 初充电蓄电池，为1安培，连续充电72小时； 日常充电蓄电池为2安培，连续充电2小时； 在充电完毕时，充电电流应低于0.1安培。 5、在充电时发现个别充电指示器的指针不动或相差太多，应检查各处接触情况。 6、在充电过程中，如外电源突然断开，应立即把每个灯的灯头向逆时针方向旋转，及时断开充电电路。 7、充电架各部分应保持清洁、干燥。

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后，可充电电池家族中的佼佼者．锂离子电池以其优良的特性，被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池： 锂离子电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现，而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。 锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，但价格较贵。镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境有污染，正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点： 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、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池； 9、成本高。与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构： 锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V，容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求； 1、锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA 以内时，应停止充电。 充电电流（mA）=0.1～1.5倍电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。 2、锂电池的放电：因锂电池的内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。电池放

第七章、矿灯充电架的结构与原理

158 第七章、矿灯充电架的结构与原理 第一节KTSG-102型矿灯充电架 1. 产品型号、名称 （1）型号：KTSG —102 （2）．名称：酸性矿灯充电架 2、外形和安装尺寸如图所示 3、用途与特征及使用条件 3．1用途与特征： (1)KTSG —102酸性矿灯充电架（以下简称充电架)供KS 系列4V 酸性矿灯充电用。 (2)该型充电架为自动电压控制型，具有自动恒压功能，并备有手动调压方式，适用于矿灯的日常充电和初充电。可大大提高矿灯的充电质量与使用寿命，减轻灯房工人的劳动强度。 (3)充电架采用薄钢板结构，充电位双面分三层布置，电源箱为立柜式，置于架体一侧。 (4)充电架每个充电位上设有锁灯装置；配电流分配器式充电指示器；正面开门；钮子开关、自动电位器内置；充电机构垂直安装。

3．2使用条件 (1)海拔不超过1000米。 (2)产品工作的室内环境温度应不低于-10℃不高于+40℃。 (3)工作场所的空气最大相对湿度不大于85％(相应空气温度为20±5℃时) (4)产品应安装在无激烈振动的场所 (5)产品应安装在无易燃气体、无爆炸粉尘的场所 (6)外接交流电网电压波动范围应不人于±10％ 4、技术参数 4．1额定交流电源源输入：3相、380伏、50赫、2．5安 4．2额定直流输功率：750瓦 4．3效率：∩≥65％(当COS∮≥0.72时) 4．4直流输出： (1)自动恒压：5±0．1伏(电源输入为380±10％伏，直流输出总电流为15-150安) (2)手动调节：可根据实际需要调节。用于日常充电时，当电源输入为380±10％伏，直流输出总电流为15—150安，可使充电电压调整到5±0．1伏范围内；用于初充电时，当心源输入为380±10％伏，直流输出总电流为34—102安，若以第一充电位为基准，可使第一充电位充电电流调整到矿灯要求的初充电电流值范围内(如8Ah矿灯要求为1±0．1安)。 4．5最大充电能力：102盏 5、工作原理 5．I电气原理如图所示 5．2工作原理简述： 主回路采用C型饱和电抗器L调压，经整流变压器T、硅整流元件D1-3等输出直流供矿灯充电；控制回路由手动控制和自动动控制两部分组成，其中自动控制电路由取样、基准、比较、放大、推动、调整等环节组成。 当电网电压波动或负载变化而引起输出直流电压波动时，通过改变饱和电抗器交流线圈的电抗来达到稳定输出电压的目的。饱和电抗器直流线圈不加激磁电流时交流线圈电抗最大，电抗器交流线圈压降最大，经整流输出的直流电压最低；当直流线圈通入激磁电流 159

锂离子电池充放电机理的探索

锂离子电池充放电机理的探索 及“锂亚原子”模型的建立 贵州航天电源科技有限公司张忠林杨玉光 摘要：锂离子电池的研究和发展一直都是以“摇椅理论”为指导，由于受该理论的影响，很多现象很难用传统的电化学理论进行解释。作者在生产实践中通过对一些现象的观察，并做了大量的试验和研究，提出“锂亚原子”的模型，并在此模型的基础上，对锂离子电池的充放电反应机理和一些现象用电化学理论进行了解释。 主题词：锂离子电池、反应机理、锂亚原子 一、前言 锂离子电池是在锂金属电池基础上发展起来的。由于锂金属电池在充放电时出现锂枝晶，刺破隔膜造成短路，出现爆炸等现象，这一问题长期困扰锂金属电池的发展，目前仍很难投入到民用市场。锂离子电池研究始于20世纪80年代，1991年首先由日本索尼公司推出了批量民用产品，由于其具有比能量高、体积小、重量轻、工作电压高、无记忆效应、无污染、自放电小等优点，受到市场欢迎，并迅速占领市场，广泛用于移动通讯、笔记本电脑、移动DVD、摄像机、数码相机、蓝牙耳机等便携式电子产品。目前主要产地集中在日本、中国和韩国，预计2004年全球需求量将达到10亿只。 由于锂离子电池从开始研究到现在才20多年时间，真正投入应用也只有十多年的时间，基础理论的研究还不是十分成熟，对锂离子电池的生产和发展很难起到全面指导作用，特别是对电池充放电反应机理的认识还存在很大分歧，有些现象用目前的理论和机理还很难解释。本文对锂离子电池充放电反应机理提出了一些看法，并对生产中存在的现象进行了解释，希望与锂电池同行共同探讨。二、基本原理 目前锂离子电池公认的基本原理为“摇椅理论”，该理论认为锂离子电池充放电反应机理不是通过传统氧化还原反应来实现电子转移，而是通过锂离子在层状物质的晶格中嵌入和脱出，发生能量变化。

锂电池保护板原理

锂电池保护板原理文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

锂电池保护板原理锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。 锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路导通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。 在保护板正常的情况下，Vdd为高电平，Vss,VM为低电平，DO、CO为高电平，当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时，DO或CO端的电平将发生变化。 1、过充电检出电压：在通常状态下，Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。 2、过充电解除电压：在充电状态下，Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。 3、过放电检出电压：通常状态下，Vdd逐渐降低至D O端由高电平变为低电平时VDD- VSS间电压。 4、过放电解除电压：在过放电状态下，Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时 VDD-VSS间电压。

5、过电流1检出电压：在通常状态下，VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。 6、过电流2检出电压：在通常状态下，VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到 DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。 7、负载短路检出电压：在通常状态下，VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。 8、充电器检出电压：在过放电状态下，VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。 9、通常工作时消耗电流：在通常状态下，流以VDD端子的电流（IDD）即为通常工作时消耗电流。 10、过放电消耗电流：在放电状态下，流经VDD端子的电流（IDD）即为过流放电消耗电流。 1、通常状态：电池电压在过放电检出电压以上（以上），过充电检出电压以下（以下），VM端子的电压在充电器检出电压以上，在过电流/检出电压以下（OV）的情况下，IC通过监视连接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制MOS管，DO、CO端都为高电平，MOS管处导通状态，这时可以自由的充电和放电； 当电池被充电使电压超过设定值VC后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止，当电池电压回落至VCR时，Cout变为高电平，T1导通充电继续，VCR小于VC一个定值，以防止电流频繁跳变。 当电池电压因放电而降低至设定值VD（）时， VD2翻转，以IC内部固定的短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止。

矿灯充电、发放工操作规程(新编版)

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 矿灯充电、发放工操作规程(新 编版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

矿灯充电、发放工操作规程(新编版) 一、一般规定 本操作规程适用于矿灯充电、发放工作业。 二、上岗条件 1、必须经过专业培训，考试合格方可上岗作业； 2、必须学习必要的电气知识和电化学原理，熟悉掌握电气安全，防爆知识，熟悉《煤矿安全规程》和《煤矿机电设备完好标准》的相关规定和完好标准，按本规程进行操作。能正确处理一般性故障。 三、安全规定 1、矿灯充电室内温度应保持在15～25C之间，并应保持干燥，通风良好，充电、修理间均应设排风装置。 2、灯房内设有安全灭火设备，室内禁止烟火。特殊情况需电气焊作业时，应采取必要的措施，并由矿总工程师批准。

3、作业时必须穿戴规定的劳动保护用品。 4、充电架应保持清洁，每天应擦拭一次，每半年检修一次。 5、认真执行岗位责任制和交接班制度。 6、负责矿灯的充电、定期检修、维修及收、发工作。 四、操作准备 1、开工前，按时参加班前会，由负责人讲解安全技术措施； 2、认真进行安全确认，检查所需用的工具材料和设备是否完好，作业环境是否有安全隐患； 五、正常操作 1、矿灯有下列缺陷之一时，不得发出使用： 1.1灯头、灯盖锁失灵。 1.2充电不足。 1.3灯头圈松动。 1.4玻璃破裂。 1.5灯线破损。 1.6接触不良形成“眨眼”。

智能型矿灯充电柜技术规范书

xx煤销集团四通煤业有限公司 智能型矿灯充电柜技术规范书 一、执行标准 1、MT455-1995矿灯充电架产品型号编制方法和管理办法 2、MT/T 68-92自动电压控制型酸性矿灯充电架通用技术条件 3、GB/T 3873—1983通信设备产品包装通用技术条件GB/T 6388—1986运输包装。 二、招标规格数量 1、型号： CTF-96KZG型 2、数量： 灯架6架及相应管理系统设备一套（工控计算机、显示器、激光打印一体机及操作系统软件）。 三、技术要求 1、充电架电源为交流，工作电压220V±15%/50Hz。充电部分电源为稳定可靠的直流，充电电压满足5V～ 6.5 V的矿灯需要，符合本质安全要求。 2、充电架最大充电电流2×60A 3、对每盏矿灯具有恒流、稳压采样、比较的功能。具有输入过流、欠压保护；输出短路、过流、过压保护等充电保护功能。。 4、保证每盏灯足够的充电量（大功率连续使用不低于11h），在电池充电饱和后自动停止充电。

四、基本要求 1、充电柜为超市储物柜式结构。柜式充电架为双面多层柜式钢结构，薄钢板外壳，冷轧钢板冲压成型，外部喷塑，自带排风降温功能，质地牢固、美观耐用。充电柜结构灵活，维护方便： 整个柜子由多个模块组装成，拆卸、维护方便。 2、每柜提供不少于96个灯位。每个灯位具备独立空间，该灯位空 间内能同时容纳矿灯、自救器（尺寸：227×177×96）、便携仪、人员定位系统射频卡，柜门单独配备锁具（磁力锁），具防盗功能（无重复率）。 3、每柜的各个灯位小柜门上方镶嵌液晶屏(蓝色)动态显示矿灯、便携仪的充放电状态（在不在架、充电电压、电流值）、职工信息、取放灯、便携仪时间等就地监控信息。 4、充电柜外观颜色为电脑灰色。 5、充电柜外形尺寸不大于2500（长）×650（宽）×1900（高） 五、配置要求 充电柜采用智能充电监控管理系统，可实现无人值守。 1、系统工作稳定可靠，信号传输速度快。当一个充电架出现故障时，不能影响其它充电架充电、监控及上位机软件的运行。系统具备良好的人机界面，智能式操作。 2、该系统须具备如下功能： 1）、无人值守管理： 矿工自己放灯取灯，通过监控软件显示充电柜情况。 2）、信息实时传输：

锂电池保护板工作原理资料

锂电池保护板工作原理 锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为: 当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。 2.保护板过放电保护控制原理:

当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上充电电压后，DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。 4.保护板过充电保护控制原理: 当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关

电池保护电路工作原理

电池保护电路工作原理 随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。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。 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,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。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 1、正常状态

2018.10.29最终智能型矿灯充电柜技术协议

智能型矿灯充电柜技术协议 甲方：山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿 乙方： 甲方因生产需要，需从乙方购置16柜智能型矿灯充电柜，双方经协商一致，达成以下协议条款： 一、概况 1.适用范围：煤矿矿灯充电。 2.该16柜智能型矿灯充电柜，必须适用现场条件，乙方投标前须踏勘现场，确保设计制造完全满足现场和标准规程要求。 3.乙方须提供符合现行技术规范和现行工业标准的优质产品，严禁提供煤矿已淘汰或即将淘汰产品。 4.乙方应严格执行本协议中引用的制造规范和检验标准。 5.买卖双方执行的标准不一致时，按较高标准执行。 6.甲方在用的是CJJ96WZ（B）矿灯充电架，本次购买的智能型矿灯充电柜，应能够对原矿灯充电架进行完整替换，包括对KJX8LM（A）型矿灯（3.75V，0.21A，8Ah）智能充电、现场尺寸等要求。 二、设备加工制作及安装应遵守的技术标准 1、《煤矿安全规程》-最新版 2、《煤矿供电监控系统通用技术条件》MT/T 1114-2011 3、《矿灯用锂离子蓄电池》MT/T1051-2007 4、《矿灯用LED及LED光源组技术条件》MTT 1092-2008 5、《煤炭工业矿井设计规范》 GB 50215-2005 6、《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》 GB3836.4-2000 7、《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-2000 8、《爆炸性环境用防爆电气设备》GB3836.2-2000

9、《矿灯安全性能通用要求》GB7957-2003 10、《矿灯型号编制方法》MT/T 154.6-2006 11、《KL型矿灯》MT927-2004 12、其它相关的国家或行业标准或规范 三、规格数量 1、数量：灯柜（16柜）及相应管理系统设备一套（工控计算机、显示器、操作系统软件、配套钥匙及5把万能钥匙）。 四、外观及尺寸要求： 1、充电柜外形尺寸不大于2200（长）×600（宽）×1700（高）（或现场勘查） 2、每个矿灯灯位小柜设置连续编号，灯架上设置醒目的灯架号便于人员查找。 3、矿灯柜电路板应集中设置在灯柜内部独立空间内，设置检修门，以便检修维护，并设置门锁。 4、每柜提供不少于96个灯位。每个灯位具备独立空间，该灯位空间内能同时容纳矿灯、自救器，柜体底部带加强筋结构的隔离空间，配电空间合适。 5每个单独矿灯小柜门配备锁具（磁力锁或数码锁），具有防盗功能（无重复率）还需配备应急机械锁或具备应急解锁功能，在停电或故障时应能够取灯。 6、充电柜为超市储物柜式结构，主体采用1.0mm厚度钢板。柜式充电柜为双面多层柜式钢结构，薄钢板外壳，冷轧钢板冲压成型，外部喷塑，质地牢固、美观耐用，小门0.8mm双层全封闭。充电柜结构灵活，维护方便：整个柜子由多个模块组装成，拆卸、维护方便。 7、充电柜外观颜色为蛋青色，漆为耐磨、防锈、防腐蚀漆，充电底部采用防锈的热氧化镀锌钢板外加表面喷塑双重防锈保护。

浅谈锂离子电池充放电

浅谈锂离子电池充放电 【摘要】本文浅析了锂离子电池充放电的原理，及其对电池寿命的影响。 【关键词】锂离子电池；充放电深度 0.引言 锂离子电池因其端电压高、比能量大、充放电寿命长、放电性能稳定、自放电率低和无污染等优点[1-2]，得到了广泛的应用。在日常生活的使用中，超长时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏。从分子层面看，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，而过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，使得其中一些锂离子再也无法释放出来。因此对锂离子电池充放电过程的研究，有助于对锂电池进行合理的充电控制、对锂电池质量检测及延长锂电池的使用寿命等。 1.锂离子电池的充放电原理 目前锂电池公认的基本原理是所谓的”摇椅理论”。锂电池的充放电不是通过传统的方式实现电子的转移，而是通过锂离子在层状物质的晶体中的出入，发生能量变化。在正常充放电情况下，锂离子的出入一般只引起层间距的变化，而不会引起晶体结构的破坏，因此从充放电反映来讲，锂离子电池是一种理想的可逆电池。在充放电时锂离子在电池正负极往返出入，正像摇椅一样在正负极间摇来摇去，故有人将锂离子电池形象称为摇椅池。 电池由正极锂化合物、中间的电解质膜及负极碳组成。当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。一般采用嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz等。电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）丙烯碳酸脂、（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的高分子材料。隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP 或它们复合膜。外壳采用钢或铝材料，具有防爆的功能。锂离子电池的额定电压为3.6V。电池充满时的电压（称为终止充电电压）一般为 4.2V；锂离子电池终止放电电压为2.5V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。 锂离子电池的特性是通过其充放电过程中端电压的变化反映出来的。电池端电压的变化间接体现了电池的充放电容量、内阻、表面升温、充放电平台、电极极化程度、寿命等指标随时间变化的规律。因此，充放电电压特性一致的电池在电化学特性上具有很好的一致性[3]。利用电池的动态特性配组的结果也会相应不同。

本安型信息矿灯BKC102J充电架技术资料

一、本安型信息矿灯智能充电架用途及特点 BKC—102J型矿灯智能充电架专供本安型信息矿灯及普通锂电矿灯充电使用。 本充电架为双面三层钢板结构，外形尺寸：2100×550×1750(mm)。重量轻、效率高。输入电压范围宽，输出电压稳定。充电采用发光指示，指示明显。整机输出电压、有数显表指示，便于使用者观察使用。充电模块有输入过流、欠压保护；输出短路、过流、过压保护。外观新颖、美观，操作简单。 本充电架使用于下列条件可靠工作。 工作温度：－20℃~60℃ 20%~95%RH（无结霜） 储存温度：（-40—70）℃； 相对湿度：90%（40℃）； 大气压力：（70—106）KP 无剧烈震动或冲击的地方，室内空气流通。 二、本安型信息矿灯智能充电架主要技术特征 1、充电架的主要技术参数： 型号 额定交流 输入额定直流输出 额定输 出功率 最大充电 能率 重量（kg）电压电流 BKC102J 单相 220V、50Hz 4.30± 0.15V 800mA 600W 102盏150 2、充电架工作原理： 由220V交流电经空开交流电压表等供给3台高效率5V40A200W开关电源，每层一台200W的开关电源，为34位充电单元充电，总功率不超过600W。 开关电源固定于架体本身，散热良好，因此可靠性、稳定性高。充电单元采

用专门的充电IC对矿灯进行管理。当未挂矿灯时，充电单元输出限制电压为 4.30±0.15V。此时绿色LED亮，红色LED灭。当挂上矿灯时，充电单元首先 判断矿灯是否深度放电。如果矿灯电池电压低于2.85V±0.10V时。充电单元判断为矿灯深度放电，激活深度放电的矿灯，保护安全单元采用80mA±10mA 涓流试充。只有当电池电压上升到2.85V±0.10V。保护器充电放电开关完全打开时，才以800mA对电池进行恒流充电。此过程占整个充电时间的90%左右，此时电池电压上升电流恒定。直到矿灯电池电压接近4.30V±0.15V时，充电单元转为恒压充电，电压恒定下降。当充电电流下降到规定电流时,充电单元认为矿灯充满，结束充电。当环境温度升高或者充电单元温度升高时会进入恒温模式以降低充电电流保护自身和电池。充电单元异常时设计具有输入反接、输入短路保护、温度保护功能。 三、本安型信息矿灯智能充电架管理系统功能 1、查询报表：可查询任意时间段的上下井信息，可查询月考勤，可查询矿灯闲置时间，可查询矿灯使用次数，可查询任意时间段的下井总人数，可查询任意时间段的下井超时人数。 2、实时显示：实时显示当前下井总人数和下井超时人数。 3、状态显示：电脑系统实时显示整个架子的矿灯状态（可随时切换不同充电架），下井（浅蓝），充电（红色），充满（绿色），故障（黑色），未注册（白色）。单击某一灯位，如果无灯，显示下井时间；如果有灯显示充电电流和上井（挂灯）时间。 公司名称：山东比特智能科技股份有限公司 公司地址：日照市日照北路1号 1