鋰電池的工作原理及使用方法
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-20 09:11
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鋰電池包被廣泛的投入應(yīng)用到UPS電源、新能源站點(diǎn)、動(dòng)力汽車等領(lǐng)域，正確的使用與維護(hù)能夠延長(zhǎng)鋰電池使用壽命。下面存能電氣小編就來(lái)為大家介紹：鋰電池包正確使用方法、保養(yǎng)方法，想要了解這些知識(shí)的小伙伴就往下文閱讀吧!
鋰電池包的正確使用方法：
1、一般鋰電池包出廠前，廠家進(jìn)行激活處理，并進(jìn)行預(yù)充電，因此電池均有余電，新買的電池是鋰離子電池，那么前3~5次充電稱為調(diào)整期，應(yīng)充14小時(shí)以上，保證充分激活鋰離子的活性。
鋰電池包沒有記憶效應(yīng)，但有很強(qiáng)的隋性，應(yīng)給予充分激活后，才能保證以后的使用能達(dá)到最佳效能。鋰電池在出廠前就已經(jīng)做了充分的激活處理，不用再用長(zhǎng)時(shí)間充電的方法來(lái)激活鋰離子的活性，第一次充電只要把電池里的余電用完后充滿即可。
2、有些自動(dòng)化的智能型快速充電器當(dāng)指示信號(hào)燈轉(zhuǎn)變時(shí)，實(shí)際上只表示充滿了90%。充電器會(huì)自動(dòng)改變用慢速充電將電池充滿。不要當(dāng)即就把充電器的電源切斷，最好還要給電池一段補(bǔ)電的時(shí)間，將電池充滿后再使用，否則會(huì)縮短使用時(shí)間。
3、充電前，鋰電池包不需要放電，也不可以放電，當(dāng)前生產(chǎn)的鋰電池的充電器都是沒有放電功能的，如果可以調(diào)節(jié)充電的速度的話，建議大家充電時(shí)盡量以慢充充電，減少快充方式;無(wú)論慢充還是快充的時(shí)間都不要超過24小時(shí)。否則電池很可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的供電產(chǎn)生巨大的電子流而燒壞電芯。
鋰電池保養(yǎng)方法：
1、新購(gòu)買的鋰電池包因?yàn)槎嗌俣紩?huì)有一點(diǎn)電量，因此，用戶拿到電池時(shí)可以直接使用，將剩余的電量用完再充電，經(jīng)過這樣2~3次的正常使用就可以完全激活鋰電池活性。這里特別提醒一點(diǎn)：不要誤信銷售員或網(wǎng)絡(luò)上的傳言，新鋰電池首次使用時(shí)要進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的激活。
2、鋰電池不存在記憶效應(yīng)，可以隨用隨充，但要注意的是鋰電池不能過度放電，過度放電會(huì)造成非常大的容量損失。當(dāng)機(jī)器提醒電量低的時(shí)候就要馬上開始充電了。
3、在日常使用中，剛充好的鋰電池要擱置半個(gè)鐘，帶電性能穩(wěn)定后再使用，否則會(huì)影響電池性能。
4、鋰電池應(yīng)在清潔、干燥、通風(fēng)的環(huán)境中，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠(yuǎn)離火源及熱源。
5、注意鋰電池的使用環(huán)境：鋰電池包充電溫度為0 ℃～45 ℃，鋰電池放電溫度為-20℃~60℃。
6、不要將電池與金屬物體混放，以免金屬物體觸碰到電池正負(fù)極，造成短路，損害電池甚至造成危險(xiǎn)。
7、不要敲擊、針刺、踩踏、改裝、日曬電池，不要將電池放置在微波、高壓等環(huán)境下。
8、使用正規(guī)的匹配的鋰電池充電器給電池充電，不要使用劣質(zhì)的或其他類型電池充電器給鋰電池充電。新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一是動(dòng)力電池，可以說，動(dòng)力電池的技術(shù)水平是掣肘新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。動(dòng)力電池的成本、技術(shù)、制造等水平，決定了新能源汽車的成本、續(xù)駛里程、性能、舒適度等。
而燃料電池是電動(dòng)汽車中的一個(gè)特殊的存在，因?yàn)樗粚儆诠虘B(tài)電池，雖然其輸出的是電能但其工作原理更像是內(nèi)燃機(jī)的。今天一貓君就整理了電動(dòng)車燃料電池和電池組的相關(guān)組成和工作原理資料。
燃料電池由燃料在陽(yáng)極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽(yáng)極(即外電路的負(fù)極，也可稱燃料極)上連續(xù)供給氣態(tài)燃料(氫氣)，而在陰極(即外電路的正極，也可稱空氣極)上連續(xù)供給氧氣(或空氣)，就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生電流。
由此可見，燃料電池與常規(guī)電池不同，它的燃料和氧化劑不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)，而是儲(chǔ)存在電池外部的儲(chǔ)罐中。當(dāng)它工作(輸出電流并做功)時(shí)，需要不間斷地向電池內(nèi)輸人燃料和氧化劑并同時(shí)排出反應(yīng)產(chǎn)物。
因此，從工作方式上看，它類似于常規(guī)的汽油或柴油發(fā)電機(jī)。
由于燃料電池工作時(shí)要連續(xù)不斷地向電池內(nèi)送入燃料和氧化劑，所以燃料電池使用的燃料和氧化劑均為流體(氣體或液體)。
最常用的燃料為純氫、各種富含氫的氣體(如重整氣)和某些液體(如甲醇水溶液)，常用的氧化劑為純氧、凈化空氣等氣體和某些液體(如過氧化氫和硝酸的水溶液等)。
燃料電池陽(yáng)極的作用是為燃料和電解液提供公共界面，并對(duì)燃料的氧化產(chǎn)生催化作用，同時(shí)把反應(yīng)中產(chǎn)生的電子傳輸?shù)酵怆娐坊蛘呦葌鬏數(shù)郊靼搴笤傧蛲怆娐穫鬏敗?/div>
陰極(氧電極)的作用是為氧和電解液提供公共界面，對(duì)氧的還原產(chǎn)生催化作用，從外電路向氧電極的反應(yīng)部位傳輸電子。
由于電極上發(fā)生的反應(yīng)大多為多相界面反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率，電極一般采用多孔材料并涂有電催化劑。
電解質(zhì)的作用是輸送燃料電極和氧電極在電極反應(yīng)中所產(chǎn)生的離子，并能阻止電極間直接傳遞電子。
隔膜的作用是傳導(dǎo)離子、阻止電子在電極間直接傳遞和分隔氧化劑與還原劑。因此隔膜必須是抗電解質(zhì)腐蝕和絕緣的物質(zhì)，并具有良好耐潤(rùn)濕性。
燃料電池是一種化學(xué)電池，它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋出的能量，直接將其變換為電能。從這一點(diǎn)看，它和其他化學(xué)電池如鋅錳干電池、鉛蓄電池等是類似的。
但是，它工作時(shí)需要連續(xù)地向其供給反應(yīng)物質(zhì)——燃料和氧化劑，這又和其他普通化學(xué)電池不大一樣。由于它是把燃料通過化學(xué)反應(yīng)釋出的能量變?yōu)殡娔茌敵?，所以被稱為燃料電池。
與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)相比，同樣都是需要燃料，但以汽油柴油等石油提煉而來(lái)的燃料產(chǎn)生的是熱能做功為汽車提供動(dòng)力，而燃料電池是燃燒后直接產(chǎn)生電能，兩種能量的不同導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)也完全不一樣。
純電動(dòng)車電池組的基本知識(shí)
電動(dòng)汽車電池組由多個(gè)電池串聯(lián)疊置組成。一個(gè)典型的電池組大約有96個(gè)電池，充電到4.2V的鋰離子電池而言，這樣的電池組可產(chǎn)生超過400V的總電壓。盡管汽車電源系統(tǒng)將電池組看作單個(gè)高壓電池，每次都對(duì)整個(gè)電池組進(jìn)行充電和放電，但電池控制系統(tǒng)必須獨(dú)立考慮每個(gè)電池的情況。
如果電池組中的一個(gè)電池容量稍微低于其他電池，那么經(jīng)過多個(gè)充電/放電周期后，其充電狀態(tài)將逐漸偏離其它電池。如果這個(gè)電池的充電狀態(tài)沒有周期性地與其它電池平衡，那么它最終將進(jìn)入深度放電狀態(tài)，從而導(dǎo)致?lián)p壞，并最終形成電池組故障。
為防止這種情況發(fā)生，每個(gè)電池的電壓都必須監(jiān)視，以確定充電狀態(tài)。此外，必須有一個(gè)裝置讓電池單獨(dú)充電或放電，以平衡這些電池的充電狀態(tài)。
電池組監(jiān)視系統(tǒng)的一個(gè)重要考慮因素是通信接口。就PC板內(nèi)的通信而言，常用的選項(xiàng)包括串行外設(shè)接口(SPI)總線、I2C總線，每種總線的通信開銷都很低，適用于低干擾環(huán)境。
另一個(gè)選項(xiàng)是控制器局域網(wǎng)(CAN)總線，這種總線在汽車應(yīng)用中被廣泛使用。CAN總線非常棒，具有誤差檢測(cè)和故障容限特性，但是它的通信開銷很大，材料成本也很高。盡管從電池系統(tǒng)到汽車主CAN總線的連接是值得要的，但在電池組內(nèi)采用SPI或I2C通信是有優(yōu)勢(shì)的。
近年來(lái)，我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。但是，當(dāng)前動(dòng)力電池水平仍受制于材料特性、工藝水平、集成技術(shù)等多重因素的影響，尚不能完全滿足純電動(dòng)汽車的要求。
比如制約燃料電池發(fā)展的問題——安全性，眾所周知，氣體往往是極不穩(wěn)的的一種存在，氫氣作為氣體的一種實(shí)則是十分危險(xiǎn)的，氫燃料電池制造的大規(guī)模制氫、儲(chǔ)氫、輸氫和注氫等環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)都會(huì)涉及到安全問題。再加之氫氣是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，所以一旦泄露人的感官也無(wú)法立刻對(duì)其有所警覺，與空氣混合在一定濃度和溫度下就會(huì)燃燒，后果將不堪設(shè)想。
這就對(duì)系統(tǒng)的密封性和安全性要求非常之高了，而目前也還未出臺(tái)關(guān)于氫燃料電池的國(guó)際通用安全標(biāo)準(zhǔn)。 氫燃料電池的另一大痛點(diǎn)，就是居高不下的成本問題。
