鋰電池在當下已成主流,那其有哪些優(yōu)點和缺點呢?
在鋰電池出現(xiàn)之前,原電池可以說是它的鼻祖,那原電池又是如何誕生的呢?這要追溯到18世紀末期,當時意大利生物學家伽伐尼正在進行著名的青蛙實驗,當用金屬手術刀接觸蛙腿時,發(fā)現(xiàn)蛙腿會抽搐,多次實驗后伽伐尼認為這可能是“動物電”。
而伽伐尼的朋友伏打看到這一現(xiàn)象,經過多次實驗,發(fā)現(xiàn)只要有兩種不同金屬互相接觸,中間隔以濕的硬紙、皮革或其他海綿狀的東西,不管有沒有蛙腿,都有電流產生,從而否定了“動物電”的觀點。因為伏打認識到蛙腿收縮只是放電過程的一種表現(xiàn),兩種不同金屬的接觸才是電流現(xiàn)象的真正原因。于是,伏打列出了鋅-鉛-錫-鐵-銅-銀-金的次序,這就是著名的伏打序列。1800年,伏打據(jù)此原理設計出了被稱為伏打電堆的裝置,鋅為負極,銀為正極,用鹽水作電解質溶液。
以上的小故事只是原電池的發(fā)明史,之后被人們經常使用的原電池有鋅-錳干電池、鋅-汞電池、鋅-銀扣式電池及鋰電池等。其中,鋰電池源于偉大的發(fā)明家愛迪生,它是由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池,不過,由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬在加工、保存、使用方面,對環(huán)境要求非常高,所以在那個年代鋰電池長期沒有得到應用。時至今日,隨著科學技術發(fā)展,鋰電池已成主流。
高能/環(huán)保改變手機行業(yè)的技術之鋰電池
既然鋰電池在當下已成主流,那其有哪些優(yōu)點和缺點呢?我們先來看看它的優(yōu)點:1、能量比較高2、使用壽命長;3、額定電壓高;4、自放電率很低,這是該電池最突出的優(yōu)越性之一,不到鎳氫電池的1/20;5、高低溫適應性強,能在-20℃--60℃的環(huán)境下使用,經過工藝上的處理,可以在-45℃環(huán)境下使用;6、綠色環(huán)保,不論生產、使用和報廢,都不含有、也不產生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質;7、生產基本不消耗水,對缺水的國家來說正合適。缺點方面:1、鋰電池的安全性差,有爆炸的危險;2、生產要求條件高,成本也隨之上漲;3、使用條件有限制,高低溫使用危險大。
1.自放電大造成電壓低
電芯自放電大,使其電壓降低比其它快,電壓低可以通過存貯后檢電壓來消除。
2.荷電不均造成電壓低
電池檢測后在荷電時,由于接觸電阻或檢測柜荷電電流不一致造成電芯荷電不均。在短時間存放(12小時)測電壓差別很小,但長期存放時電壓差別較大,這種低電壓并無質量問題,可以通過充電解決。在生產中荷電后存放超24小時測電壓。
二、內阻偏大
1.檢測設備差別造成
如果檢測精度不夠或者不能消除接觸電組,將造成顯示內阻偏大,應采用交流電橋法原理測試內阻儀器檢測。
2.存放時間過長
鋰電池存放過長,造成容量損失過大,內部鈍化,內阻變大,可以通過充放活化來解決。
3.異常受熱造成內阻大
電芯在加工(點焊、超聲波等)使電池異常受熱,使隔膜產生熱閉合現(xiàn)象,內阻嚴重增大。
三、鋰電池膨脹
1.鋰電池充電時膨脹
鋰電池在充電時,鋰電池會自然產生膨脹,但一般不超過0.1mm,但過充電就會造成電解液分解,內壓增大,鋰電池膨脹。
2.加工時膨脹
一般是出現(xiàn)加工異常(如短路、過熱等)造成內部受熱過大電解液分解,鋰電池膨脹。
3.循環(huán)時膨脹
電池在循環(huán)時,厚度會隨著循環(huán)次數(shù)增加而增加,但超過50周次以后基本不在增加,一般正常增加量在0.3~0.6mm,鋁殼較為嚴重,此種現(xiàn)象屬于正常電池反應造成。但如果增加殼體厚度或減少內部物料可以適當減輕膨脹現(xiàn)象。
四、點焊后電池有掉電現(xiàn)象
鋁殼電芯在點焊后電壓低于3.7V,一般是因為點焊電流過大致使電芯內部隔膜擊穿而短路,造成電壓下降過快。
一般是點焊位置不正確所致,正確點焊位置應該在底部或有標記“A”或“—”側面點焊,無標識側面和大面是不能點焊的。另外有些是點焊鎳帶可焊性太差,因此必須使用很大電流點焊,致使內部耐高溫膠帶也不能起作用,造成電芯內部短路。
點焊后電池掉電也有部分是由于電池本身自放電較大所致。
五、電池爆炸
產生電池爆炸一般有以下幾種情況:
1.過充爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電壓大于5V,造成電解液分解,電池內部發(fā)生劇烈反應,電池內壓迅速上升,電池爆炸。
2.過流爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電流過大造成鋰離子來不及嵌入,而在極片表面形成鋰金屬,穿透隔膜,正負極直接短路造成爆炸(很少發(fā)生)。
3.超聲波焊塑料外殼時爆炸
超聲波焊塑料外殼時,由于設備原因使其超聲波能量轉移至電池芯上,超聲波能量很大使電池內部隔膜熔化,正負極直接短路,產生爆炸。
4.點焊時爆炸
點焊時電流過大造成內部嚴重短路產生爆炸,另外,點焊時正極連接片直接與負極相聯(lián),使正負極直接短路后爆炸。
5.過放爆炸
電池過放電或過流放電(3C以上)容易使負極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負極直接短路產生爆炸(很少發(fā)生)。
6.振動跌落時爆炸
電芯在劇烈振動或跌落時造成的電芯內部極片錯位,直接嚴重短路而爆炸(很少發(fā)生)。
六、電池3.6V平臺低
1.檢測柜采樣不準或檢測柜不穩(wěn)定造成測試平臺低。
2.環(huán)境溫度過低造成平臺低(放電平臺受環(huán)境溫度影響很大)
七、加工不當造成
?。?)用力移動點焊正極連接片造成電芯正極接觸不良,使電芯內阻大。
?。?)點焊連接片沒有焊牢,接觸電阻大,使電池內阻大。
















