如何提高充電速度又不影響鋰電池的壽命？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-27 11:41
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鋰電池充電過程中，在充電電流作用下，正極板上的硫酸鉛PbSO4逐漸變成二氧化鉛PbO2，負(fù)極板上的硫酸鉛逐漸變成海綿狀鉛Pb。
如果尢電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋰電池可按受的電流，極板上的活性物質(zhì)由硫酸鉛PbSO4變成二氧化鉛PbO2和鉛Pb時(shí)，體積收縮太快，影響活性物質(zhì)的強(qiáng)度，同時(shí)，充電電流過大，鋰電池內(nèi)將產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡猛烈地撞擊極板，可能使極板上的活性物質(zhì)脫落，嚴(yán)重地影響鋰電池的壽命。如果充電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋰電池可接受的電流，鋰電池充電時(shí)間就很長，并且極板深處的活性物質(zhì)不能參加化學(xué)反應(yīng)，造成鋰電池長期充電不足，從而使鋰電池額定容量減小，使用壽命縮短。
因此，為了既提高充電速度又不影響鋰電池的壽命，必須使充電電流接近鋰電池可接受的電流。
充電過程中，外電源不斷從鋰電池的正極板取得電子并輸送到負(fù)極板上。與此同時(shí)，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)與電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，正極板表面失去的電子由二價(jià)的鉛正離子Pb+不斷放出的電子來補(bǔ)充，負(fù)極板上得到的電子與二價(jià)的鉛正離子Pb2+結(jié)合生成金屬鉛Pb。但是，由于電化學(xué)反應(yīng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電子運(yùn)動(dòng)的速度，所以，負(fù)極板表面的負(fù)電荷逐漸增加，而在正極板表面，則電子逐漸減少，正電荷逐漸增加。因而正負(fù)極板上均形成電荷積累。鋰電池的正負(fù)極板可以構(gòu)成一個(gè)電容器，電容器的端電壓與極板上的電荷量有關(guān)，即V=Q/C，對于給定的鋰電池來說，電容量c是確定的，所以極板上積累的電荷Q越多，等效電容器兩端的電壓(即鋰電池的端電壓)越高。這種由于電化學(xué)反應(yīng)速疫小于電子運(yùn)動(dòng)速度而造成的鋰電池端電壓升高的觀象稱為電化學(xué)極化。
電化學(xué)極化電壓與鋰電池的充電電流關(guān)系很大。允電電流越大，正負(fù)極板上積累的電荷越多，因而電化學(xué)極化電壓越高。充電停止后，正負(fù)極板上積累的電荷逐漸消失，電化學(xué)極化也逐漸消失。
在放電過程中，鋰電池正負(fù)極板上原來積累的電荷將迅速減少，因而鋰電池內(nèi)電化學(xué)極化電壓也迅速降低。
從以上分析可以看出，在鋰電池充電過程中，適時(shí)地暫停充電或者適當(dāng)?shù)丶尤敕烹娒}沖，就可以有效地消除電化學(xué)極化，從而提高充電速度。
如果尢電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋰電池可按受的電流，極板上的活性物質(zhì)由硫酸鉛PbSO4變成二氧化鉛PbO2和鉛Pb時(shí)，體積收縮太快，影響活性物質(zhì)的強(qiáng)度，同時(shí)，充電電流過大，鋰電池內(nèi)將產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡猛烈地撞擊極板，可能使極板上的活性物質(zhì)脫落，嚴(yán)重地影響鋰電池的壽命。如果充電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋰電池可接受的電流，鋰電池充電時(shí)間就很長，并且極板深處的活性物質(zhì)不能參加化學(xué)反應(yīng)，造成鋰電池長期充電不足，從而使鋰電池額定容量減小，使用壽命縮短。
因此，為了既提高充電速度又不影響鋰電池的壽命，必須使充電電流接近鋰電池可接受的電流。
充電過程中，外電源不斷從鋰電池的正極板取得電子并輸送到負(fù)極板上。與此同時(shí)，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)與電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，正極板表面失去的電子由二價(jià)的鉛正離子Pb+不斷放出的電子來補(bǔ)充，負(fù)極板上得到的電子與二價(jià)的鉛正離子Pb2+結(jié)合生成金屬鉛Pb。但是，由于電化學(xué)反應(yīng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電子運(yùn)動(dòng)的速度，所以，負(fù)極板表面的負(fù)電荷逐漸增加，而在正極板表面，則電子逐漸減少，正電荷逐漸增加。因而正負(fù)極板上均形成電荷積累。鋰電池的正負(fù)極板可以構(gòu)成一個(gè)電容器，電容器的端電壓與極板上的電荷量有關(guān)，即V=Q/C，對于給定的鋰電池來說，電容量c是確定的，所以極板上積累的電荷Q越多，等效電容器兩端的電壓(即鋰電池的端電壓)越高。這種由于電化學(xué)反應(yīng)速疫小于電子運(yùn)動(dòng)速度而造成的鋰電池端電壓升高的觀象稱為電化學(xué)極化。
電化學(xué)極化電壓與鋰電池的充電電流關(guān)系很大。允電電流越大，正負(fù)極板上積累的電荷越多，因而電化學(xué)極化電壓越高。充電停止后，正負(fù)極板上積累的電荷逐漸消失，電化學(xué)極化也逐漸消失。
在放電過程中，鋰電池正負(fù)極板上原來積累的電荷將迅速減少，因而鋰電池內(nèi)電化學(xué)極化電壓也迅速降低。
從以上分析可以看出，在鋰電池充電過程中，適時(shí)地暫停充電或者適當(dāng)?shù)丶尤敕烹娒}沖，就可以有效地消除電化學(xué)極化，從而提高充電速度。
