什么是汽車蓄電池，汽車蓄電池能一般使用多長時間呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-30 13:56
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汽車的蓄電池是汽車上一件十分重要的電器元件，蓄電池是電池中的一種，它的作用是能把有限的電能儲存起來，在合適的地方使6V4AH應(yīng)急燈蓄電池用。工作原理就是把化學能轉(zhuǎn)化為電能。
蓄電池的設(shè)計壽命是27個月，影響蓄電池壽命的幾個因素是：車況、路況、駕駛員的習慣 一般車越新電池越省、因為馬達好用省電池、發(fā)電機好用蓄電池能充分的充電、車舊了以后、尤其是那兩個大件馬達發(fā)電機更換以后，由于市場上這兩種產(chǎn)品的原廠貨和翻新貨差價巨大、所以車主很容易不換原廠配件、之后蓄電池就比較容易壞了。
如果達到或接近這個時限并且有如下現(xiàn)象的建議更換。 可打開前大燈進行檢查。如燈光白亮，則表明電池正常；如果燈光紅暗，則表示電力不足。接通起動機，若轉(zhuǎn)速正常，燈光雖稍變暗，但仍有足夠的亮度，則說明電池良好，充電較足；如果起動機顯得無力，且燈光變得很暗，說明電池過度放電，應(yīng)立即充電保養(yǎng)或更換。 喇叭在不著車的時候聲音比較小、說明蓄電池的電力比較弱了。
蓄電池的保養(yǎng)與更換需要注意以下幾個問題：一、汽車長久不用，蓄電池它會慢慢自行放電。因此，每隔一段時間就應(yīng)啟動一次汽車，給蓄電池充充電。二、蓄電池液面進行檢查，液面與蓋的距離是15毫米，液面低時應(yīng)及時補充蒸餾水，切忌用飲用純凈水代替，因為純凈水中含有多種微量元素，對蓄電池會造成不良影響，這樣會影響電瓶的使用壽命。三、在啟動汽車時，不間斷地使用啟動機會導致蓄電池因過度放電而損壞。正確的使用辦法是每次發(fā)動車的時間總長不超過5秒，再次啟動間隔時間不少于15秒。在多次啟動仍不著車的情況下應(yīng)從電路、點火線圈或油路等其他方面找原因。四、保持蓄電池表面清潔，日常行車時應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣，倘若蓄電池蓋小孔被堵，產(chǎn)生的氫氣和氧氣排不出去，電解液膨脹時，會把蓄電池外殼撐破，影響蓄電池壽命。五、檢查電池的正、負極有無被氧化的跡象，可以用熱水時常澆電瓶的電線連接處。六、蓄電池的壽命一般為2至3年，所以，蓄電池的新與舊也影響著持續(xù)供電時間的長短。如果用戶私自加裝一些原來沒有的電器，如低音炮等，就會造成蓄電池的過度使用。如果蓄電池老舊，工作時間最好不要超過2小時。
鋰離子電池，又稱為搖椅電池，他的主要組成部分是正極、負極、隔膜及電解液。當前鋰離子動力電池正極一般采用尖晶石型 LiMn2O4或鎳基層狀氧化物， 負極以石墨為主，電解液為含 LiPF6 的碳酸酯(EC，EMC)有機溶液。LiMn2O4是一種被認為最安全的材料，也是最廉價的正極材料，已經(jīng)被多種型號的動力電池采用。Li(NiCo)O2 容量高，但安全性能較差，需通過摻雜改性并限制其使用電壓等手段來改善其安全性能；從整車安全和電池成本考慮，磷酸鐵鋰LiFePO4 安全性好、壽命長是最適合在汽車動力電池上應(yīng)用的鋰離子電池正極材料。
鋰離子電池能量密度在很大程度上取決于負極材料，從鋰離子電池實現(xiàn)商業(yè)化到現(xiàn)在，所用的負極材料最成熟，應(yīng)用最廣的是碳材料，其中最主要的依然是石墨。石墨具有六元環(huán)碳網(wǎng)層狀結(jié)構(gòu)，碳碳之間是SP2 雜化的，層層之間是分子作用力連接。石墨中存在兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)：六面體石墨(2H)和菱面體石墨(3R)。2H相具有ABABA特征堆積，3R相的堆積結(jié)構(gòu)則是ABCABC。兩種相可以相互轉(zhuǎn)變，2H相是熱力學穩(wěn)定，在石墨中較多，約占總體的五分之四在鋰離子電池負極材料中，天然石墨和人造石墨一直是使用最大的負極材料，但是人造石墨由于在生 產(chǎn)過程中需要高溫處理，使其生產(chǎn)成本大幅提高并對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，相對于人造石墨而言，天然石墨有很多優(yōu)點，它的成本 低、結(jié)晶程度高，提純、粉碎、分級技術(shù)成熟，充放電電壓平臺低，理論比容量高等，這些為其在鋰離子電池行業(yè)的應(yīng)用奠定了 良好的基礎(chǔ)。
天然石墨分無定形石墨(土狀石墨或微晶石墨)和鱗片石墨兩種。理論容量為372 mAh/g。無定形石墨純度低，石墨晶面間距(d002)為0.336 nm。主要為2H晶面排序結(jié)構(gòu)，即石墨層按ABAB…順序排，單個微晶之間的取向呈現(xiàn)各項異性，但經(jīng)過加工，微晶顆粒相互之間有一定的交互作用，形成塊狀或顆粒狀的粒子時具有各向同性性質(zhì)。且形成的塊狀顆粒容易粉碎成形狀較好的顆粒。
在鋰離子嵌入脫嵌過程中體積變化小，結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，但是可逆比容量僅260 mAh/g，不可逆比容量在100 mAh/g 以上。鱗片石墨的結(jié)晶度高，片層結(jié)構(gòu)單元化大，具有明顯的各向異性。這種結(jié)構(gòu)決定了石墨在鋰嵌入和脫嵌過程中體積產(chǎn)生較大的變化，導致石墨層結(jié)構(gòu)破壞，進而造成較大的不可逆容量損失和循環(huán)性能的劇烈惡化。
作為鋰離子電池負極石墨時，微晶石墨和鱗片石墨均有首次不可逆容量大的缺點，且鱗片石墨循環(huán)性能和大電流充放電性能差，因此，在使用時，研究者們往往側(cè)重于對天然石墨進行改性研究，改善其自身結(jié)構(gòu)缺點，提升電池的性能。其中，對石墨負極改性主要有表面處理、表面包覆以及元素摻雜等手段，下面將對其改性研究詳細闡述。
全面解讀鋰離子電池石墨負極材料
石墨負極材料的改性研究
1.表面氧化
表面氧化主要是在不規(guī)整電極界面(鋸齒位和搖椅位)處生產(chǎn)酸性基團(如-OH，-COOH 等)，嵌鋰前這些基團可以阻止溶劑分子的共嵌入并提高電極/電解液間的潤濕性，減少界面阻抗，首次嵌鋰時轉(zhuǎn)變?yōu)轸人徜圎}和表面-Oli基團，形成穩(wěn)定的SEI膜。此外，氧化可以出去石墨中的一些缺陷結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的納米級微孔做外額外的儲鋰空間，提高儲鋰容量。
表面氧化通常包括氣相氧化和液相氧化兩種。氣相氧化主要是以空氣，O2，O3，CO2，C2H2等氣體為氧化劑，與石墨進行氣固界面反應(yīng)，減少石墨表面的活性點，降低首次不可逆容量損失，同時，生成更多的微孔和納米孔道，增加鋰離子的存貯空間，有利于提高可逆容量，改善負極性能。吳宇平等將普通的天然石墨在500 ℃下用空氣做氧化劑來進行氧化改性。改性后石墨結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得以提高，在去缺陷結(jié)構(gòu)的同時增加了納米級微孔及通道數(shù)目。另外，氧化時形成的氧化層與石墨結(jié)合緊密，形成致密的鈍化膜，防止了電解液對石墨的溶劑化反應(yīng)，提高了石墨的可逆容量。液相氧化法是利用硫酸鈰、硫酸、硝酸、過氧化氫等強氧化劑溶液，通過液相-固相反應(yīng)來實現(xiàn)。尹鴿平等利用硫酸和過硫酸銨飽和溶液對天然石墨進行表面氧化，將石墨的可逆容量提高至349 mAhg-1，首次庫侖效率有一定提高。
2.表面包覆
石墨負極材料的表面包覆改性主要包括碳包覆、金屬或非金屬及其氧化物包覆和聚合物包覆等。通過表面包覆實現(xiàn)提高電極的可逆比容量、首次庫倫效率、改善循環(huán)性能和大電流充放電性能的目的。石墨材料表面包覆改性的出發(fā)點主要有以下兩點：
通過表面包覆，減小石墨的比表面積，減小形成SEI膜消耗掉的鋰，進而提高材料的首次庫侖效率；
通過表面包覆，減少石墨表面的活性點，使表面性質(zhì)均一，避免溶劑的共嵌入，減少不可逆損失。
3.無定形碳包覆
在石墨外包覆一層無定形碳制成“核-殼”結(jié)構(gòu)的C/C復(fù)合材料，使無定形碳與溶劑接觸，避免溶劑與石墨的直接接觸，阻止因溶劑分子的共嵌入導致的石墨層狀剝離現(xiàn)象，擴大了電解液的選擇范圍，王國平等人將天然鱗片石墨制成球形石墨，在其表面包覆一層納米非石墨化碳材料制成具有核-殼結(jié)構(gòu)的改性球形石墨，改性后的球形石墨振實密度明顯提升，且可逆容量提升至365 mAh·g-1，同時，首次庫侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性也得到顯著地提升。
鋰離子電池以其高容量、高電壓、高循環(huán)穩(wěn)定性、高能量密度、無環(huán)境污染等優(yōu)異的性能倍受青睞，被稱為21世紀的綠色能源和主導電源，具有廣泛的民用和國防應(yīng)用前景，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，不僅已經(jīng)廣泛而成功地應(yīng)用于各種便攜式電子產(chǎn)品，已經(jīng)開始向動力電池方向發(fā)展。目前鋰離子電池及其關(guān)鍵材料已成為各國關(guān)注的一個科技和產(chǎn)業(yè)焦點，也是我國能源領(lǐng)域重點扶持的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。鋰離子電池實現(xiàn)商業(yè)化到現(xiàn)在，所用的負極材料最成熟，應(yīng)用最廣的是碳材料，其中最主要的依然是石墨。天然石墨有著成本低、結(jié)晶程度高，提純、粉碎、分級技術(shù)成熟，充放電電壓平臺低，理論比容量高等基礎(chǔ)優(yōu)勢。然而天然石墨的結(jié)構(gòu)缺陷導致首次效率低，循環(huán)差。
