這方法絕妙！火烤能延長鋰電池壽命嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-02 12:18
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不要現(xiàn)在就急著把你的電子設備塞進烤箱，不過為了更長的電池壽命，有一天你可能會把它們在不使用時烤一烤。隨著時間推移，充電電池內(nèi)的電極會長出微小的樹枝狀細絲，稱為樹突或枝晶，這會造成短路報廢電池 ，甚至點著起火。但感謝新的實驗和計算機模擬，加州理工學院(霍華德的供職大學，一定很靠譜)的研究者們詳細探究了如何用較高溫度來分解這些枝晶——并可能延長電池壽命。
電池由正極和負極組成，當電池產(chǎn)生電流時，電子從陽極流出，通過外部電路，再流回陰極。陽極(鋰等導電金屬構(gòu)成)中的一些原子失去用來產(chǎn)生電流的電子后變成離子，然后通過稱為電解質(zhì)的導電液體介質(zhì)移動到負極。
給電池充電反轉(zhuǎn)這個過程，離子返回并附著回陽極上，但當它們這樣做時，離子附著并不均勻，相反，它們形成微觀的凸起，多個充電周期后，最終生長成為長長的分支。當這些樹突抵達并接觸陰極時就造成短路，這時電流就流經(jīng)樹突而非通過外部電路，致使電池失效死亡。
電流也會加熱樹突，而且由于電解質(zhì)經(jīng)常是易燃物，樹突可能會引發(fā)起火。即使樹突不短路電池，它們也能整個從陽極上斷落，在電解液中到處漂浮，這樣陽極就損失了材料，而電池也就不能存儲同樣多的電量。
“樹突很危險，還會降低充電電池容量，” 加州理工學院科學家Asghar Aryanfar說。他領(lǐng)導的這項新研究本周發(fā)表在美國物理聯(lián)合會出版的《化學物理學報》封面上。盡管研究者們研究的是屬于最有效的種類的鋰電池，但他們的成果是可以廣泛應用的。“枝晶問題對所有可充電電池都是普遍的，”他說。
研究者們在測試電池上生長出鋰枝晶并把它們加熱幾天 。他們發(fā)現(xiàn)高至55攝氏度的溫度使樹突縮短了多達36%。為了弄清楚究竟是什么導致了這種縮水，研究者們使用計算機來模擬熱量對構(gòu)成枝晶的單個鋰原子的影響，模型使用了簡化的、理想化的金字塔幾何形狀。
模擬結(jié)果顯示溫度升高觸發(fā)原子以兩種方式移動。金字塔頂端的原子可能下落到較低高度，或者較低高度上的原子能移動并留下空穴，隨后被另一個原子填補。這些原子進行洗牌運動，產(chǎn)生足夠推倒枝晶的運動。
Aryanfar說，通過量化需要多少能量才能改變枝晶結(jié)構(gòu)，研究者們能更好地了解它的結(jié)構(gòu)特征。雖然有許多因素影響電池在高溫下的壽命——例如其自放電傾向或另外發(fā)生的其它化學反應——這一新研究表明復活電池所需的也許只是稍加炭烤 。
鋰電池內(nèi)阻和容量測試方法，你了解嗎？電池內(nèi)阻等于開路電壓除以短路電流，容量是指鋰電池存儲電量的大小，電池容量的高低是決定鋰電池質(zhì)量的主要內(nèi)容。目前，鋰電池被廣泛地運用到我們的生活中，我們?nèi)绾螠y試鋰電池內(nèi)阻和容量呢？別急，存能電氣小編馬上來為你們解答疑難。
鋰電池容量就是指它的容納的電量，單位通常是“安時”、”毫安時“。如：鋰電池容量是500mAh，表示電池如果工作時電流是10mA，則可連續(xù)工作50小時。
鋰電池內(nèi)阻主要包括兩個部分，歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩(wěn)定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。鋰電池的端電壓，指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態(tài)時，檢測到的電池正負極之間的電壓，其數(shù)值等于鋰電池電勢減去歐姆內(nèi)阻占壓后，剩余的電壓值。
測試鋰電池內(nèi)阻的意義：
1、工廠中出廠檢驗的項目之一；
2、組裝鋰電池組時，需挑選內(nèi)阻相近的電池單元組成一組；
3、因鋰電池的容量Ah越大，內(nèi)阻就越小，因此可以根據(jù)內(nèi)阻大小粗略判斷電池容量；
4、鋰電池老化和失效后突出的表現(xiàn)為內(nèi)阻增大，因此測試電池內(nèi)阻就可以快速判斷出電池的老化程度；
5、鋰電池組維護過程中，需要經(jīng)常測試各電池單元的內(nèi)阻，以便把內(nèi)阻增大的單元挑出來，換個好的。
鋰電池內(nèi)阻測試方法：
根據(jù)物理公式R=U/I，測試設備讓鋰電池在短時間內(nèi)(一般為2～3秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A～80A的大電流)，測量此時鋰電池兩端的電壓，并按公式計算出當前的鋰電池內(nèi)阻。
1、測量電池的開路電壓：U1
2、電池兩端并聯(lián)一固定阻值電阻：R，進行放電；
3、測量鋰電池放電期間電池的兩端電壓：U2;
4、計算電池內(nèi)阻：r=(U1-U2)/(U2/R)
例如，某電池開路電壓為12V，并聯(lián)一個10歐姆電阻后電壓降為10V，則該電池的內(nèi)阻為：r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。
通常情況下，鋰電池的內(nèi)阻r越大，表明電池帶負載越差，大功率電池(如蓄電池)的內(nèi)阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內(nèi)阻通常都比較大。
交流壓降內(nèi)阻測量法：
因為鋰電池實際上等效于一個有源電阻，因此我們給鋰電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流)，然后對其電壓進行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該鋰電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的鋰電池測量時間極短，一般在100毫秒左右。這種測量方法的精確度也不錯，測量精度誤差一般在1%～2%之間。
鋰電池容量測試方法：
鋰電池容量測試是以滿電電壓和設定的終止電壓為參數(shù)的，因為鋰電池的最低放電電壓是2.75V，所以，小于3V的電壓已經(jīng)對鋰電池測試沒有意義；固定電流放電一般用多少C表示，鋰電池一般用0.5C放電進行測試。
1、把電池充滿電，單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;
2、用萬用表是鋰電池恒流0.5C，相對于電池容量而言放電，終止電壓設定為3v;
3、用恒流放電的時間乘以放電電流就是電池容量了；檢驗：如果恒流放電不能達到兩個小時，那么標稱電壓就是不夠的，鋰電池就有假冒偽劣的可能性。
有專業(yè)的鋰電池分容柜如果是個人的話，找一個可調(diào)可調(diào)的負載電阻和一個電流可調(diào)的直流電源來通過充電和放電的時間來計算電池容量，充電電流×充電時間=電池容量(從2.7V或3.0V充電到4.2V)或放電電流×放電時間=電池容量
鋰電池性能測試主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命等等，本文小編暫且就先介紹兩點。希望以上這些測試方法能夠幫到你。
