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電池知識(shí)

鋰電池使用的正確方法是什么?鋰電池使用環(huán)境的影響有哪些?

來(lái)源:未知    2019-04-07 16:05    點(diǎn)擊量:

 當(dāng)今,電子產(chǎn)品發(fā)展飛躍,短短10年的發(fā)展歷程里,不少的電子產(chǎn)品逐步智能化,功能越來(lái)越強(qiáng)大,特點(diǎn)也增加了不少。于是,電池的使用問(wèn)題也成為了我們消費(fèi)者所關(guān)注的重要問(wèn)題。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和滿足消費(fèi)者的需求,各大電子公司不斷研發(fā)新材料。人們發(fā)現(xiàn)利用鋰電池代替氫鎳電池,不僅可以提高電池的壽命,快速充電,還能儲(chǔ)存更多的電量。因此,在這現(xiàn)代化城市里,鋰電池在各方面被廣泛使用。

 

  我們?nèi)粘I钪谐L岬降匿囯姵兀卜Q(chēng)鋰離子電池,是一種利用鋰金屬活潑的化學(xué)特性而研發(fā)的電池,該電池的充電和放電過(guò)程的實(shí)質(zhì)實(shí)際上就是一個(gè)通過(guò)電子的得失來(lái)實(shí)現(xiàn)的,是一個(gè)氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。所以在使用的過(guò)程中不像氫鎳電池般具有記憶效應(yīng),不用擔(dān)心由于沒(méi)充滿電而導(dǎo)致電池容量減少。當(dāng)然,也由于鋰金屬的活潑性,容易受到環(huán)境的影響,在使用鋰電池的過(guò)程中,我們需要注意一些問(wèn)題。

 

  鋰電池雖然被廣泛應(yīng)用到各大電子產(chǎn)品中,但它具體正確的使用方法基本上都是一致的。

 

  許多人都有一種觀念,認(rèn)為首次充電時(shí)要對(duì)電池長(zhǎng)時(shí)間充電從而激活電池。在首次對(duì)鋰電池進(jìn)行充電時(shí),確實(shí)是需要像氫鎳一樣適當(dāng)增加充電時(shí)間使其充滿電的,一般是8~12個(gè)小時(shí),但是不可以超過(guò)12小時(shí),否則有可能會(huì)減少電池的壽命。但是這個(gè)過(guò)程并不是激活鋰電池的過(guò)程,因?yàn)樵谥谱麂囯姵氐倪^(guò)程中,廠家已經(jīng)把鋰電池給激活了。

 

  人們還常有一種觀念是,認(rèn)為鋰電池應(yīng)該要徹底放電再?gòu)氐壮潆姴趴梢匝娱L(zhǎng)其壽命。其實(shí)不然,一塊鋰電池在循環(huán)充放電達(dá)300~600次后,電池的壽命基本上要耗盡了,而所謂的循環(huán)充放電的過(guò)程正是徹底放電和徹底充電的過(guò)程。因此,一般電子產(chǎn)品提醒電量不足時(shí)就應(yīng)該馬上充電了,而電池可充電不到100即可拔下,沒(méi)必要關(guān)著機(jī)充電,減少一個(gè)循環(huán)充放電的過(guò)程也就是減少電池壽命的消耗。

 

  此外,由于鋰電池的安全性比較低,對(duì)環(huán)境中的溫度比較敏感,所以我們要多留意使用鋰電池時(shí)環(huán)境的溫度。40攝氏度到60攝氏度是鋰電池的最佳使用溫度,而且根據(jù)研究,溫度越高越容易減少電池的壽命。而當(dāng)電池長(zhǎng)時(shí)間處于超過(guò)60攝氏度的環(huán)境中時(shí),就很有可能會(huì)發(fā)生爆炸,造成生命危險(xiǎn)。

 

  無(wú)論是鋰電池應(yīng)用在哪種電子產(chǎn)品上,它本來(lái)的屬性也是基本上不會(huì)改變的,在使用鋰電池我們都應(yīng)該不再堅(jiān)持舊觀念,要多注意以上問(wèn)題,不僅能及時(shí)保護(hù)好電池,還可以盡量避免不必要的傷害隨著我國(guó)對(duì)節(jié)能環(huán)保的不斷提倡,越來(lái)越多的節(jié)能環(huán)保設(shè)備被研發(fā)出來(lái)。在電池市場(chǎng),不管是動(dòng)力型鋰電池或者儲(chǔ)能型電池,都已經(jīng)逐步被鋰電池所取代。相對(duì)于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō),鋰電池具有充放電次數(shù)高(1000次,普通蓄電池300次),無(wú)記憶效應(yīng),能做到完全放電,使用壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保,重量輕(大約是鉛酸蓄電池的三分之一)等優(yōu)勢(shì),即使價(jià)格要比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池貴上不少,但也足以被使用壽命這項(xiàng)有點(diǎn)所彌補(bǔ)。

 

  鋰離子電池的使用環(huán)境對(duì)其循環(huán)壽命影響也是非常重要的。其中,環(huán)境溫度是十分重要的因素。環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響鋰電池的循環(huán)壽命。

 

  小編研究了C/LiCoO2系鋰離子電池在-20℃條件下的充放電性能。結(jié)果顯示:電池的放電性能在低溫下變差,0.2C放電容量?jī)H為常溫容量的77%,1C放電容量?jī)H為0.2C放電容量的4%。低溫下恒壓充電時(shí)間增加,充電性能也明顯惡化。

 

  鋰離子電池在低溫下放電容量減少的主要原因包括:電解液電導(dǎo)率變差、隔膜的潤(rùn)濕和/或透過(guò)性變差、鋰離子的遷移速度變慢、電極/電解液界面上電荷轉(zhuǎn)移速率減緩等。另外,SEI膜的阻抗在低溫下會(huì)增大,使鋰離子通過(guò)電極/電解液界面的速度變慢。其中SEI膜的阻抗增加的原因是:鋰離子在低溫下從負(fù)極脫出較為容易,嵌入較為困難。充電時(shí)金屬鋰會(huì)出現(xiàn)并與電解液發(fā)生反應(yīng),形成新的SEI膜覆蓋在原來(lái)的SEI膜上,使電池的阻抗增大從而導(dǎo)致電池的容量下降。

 

  對(duì)同批鋰電池分別在60℃和常溫下進(jìn)行300次充放電循環(huán)實(shí)驗(yàn)。初始階段,60℃條件下電池表現(xiàn)出較高的放電容量。但隨著循環(huán)的進(jìn)行,電池容量衰減加快,循環(huán)穩(wěn)定性降低,后期甚至有電池發(fā)生鼓脹現(xiàn)象。高溫下鋰離子電池的充放電循環(huán)是不穩(wěn)定,高溫導(dǎo)致電池的電極電化學(xué)極化加劇和氣體的產(chǎn)生,造成鼓脹現(xiàn)象,同時(shí)電荷傳輸電阻增加,離子傳輸動(dòng)力學(xué)性能降低。

 

  目前鋰離子電池大多用LiPF6作為電解液,由于電解液的不純或微量水催化分解導(dǎo)電鹽,電解液中含有一定酸性物質(zhì)HF。HF會(huì)與SEI膜中的主要成分ROLi、ROCO2Li等發(fā)生反應(yīng),生成LiF沉積在負(fù)極表面。含有LiF的SEI膜會(huì)阻礙鋰離子的遷移。同時(shí),產(chǎn)生的高阻抗物質(zhì)會(huì)使石墨顆粒之間絕緣隔離。隨著高溫充放電的進(jìn)行,負(fù)極性能會(huì)逐漸惡化*終導(dǎo)致電池失效。

 

  使用鋰離子電池的設(shè)備在運(yùn)輸或正常工作的情況下,有可能會(huì)經(jīng)受振動(dòng)、沖擊、碰撞等條件的考驗(yàn)。某些鋰電池在與系統(tǒng)通信時(shí)進(jìn)行充放電并根據(jù)一定頻率接收數(shù)據(jù)信息。設(shè)備振動(dòng)時(shí)的頻率有可能對(duì)電池頻率產(chǎn)生干擾,從而引起芯片數(shù)據(jù)出錯(cuò)或引發(fā)保護(hù)電路動(dòng)作。強(qiáng)振動(dòng)或沖擊下,鋰離子電池的極耳、外部的連線、接線柱、焊點(diǎn)等可能會(huì)折斷或脫落,電池極片上的活性物質(zhì)也可能剝落,這都會(huì)影響電池的壽命甚至產(chǎn)生危險(xiǎn)的情況。

 
 
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