裝有鋰離子充電電池的電池組現(xiàn)在被用于哪些領域?電池組經(jīng)歷了哪些變化?
鋰離子充電電池已配備于很多便攜產(chǎn)品,但屢屢發(fā)生因電池起火事故及故障而不得不回收更換的問題。各家電池廠商與產(chǎn)品廠商都在努力確保可靠性和保證品質(zhì),但問題還未能徹底解決。
為此,記者采訪了在鋰離子充電電池安全設計方面熟悉電池管理電路設計技術的臺灣Celxpert公司技術總監(jiān)奧藤忠司。奧藤從1987年加拿大MoliEnergy公司成立時就開始從事充電電池保護電路及充電電路的開發(fā)設計,同時他還是NECMoliEnergy董事技術部長和商品開發(fā)部長,是鋰離子充電電池周邊電路開發(fā)等有關電池組安全設計專家。最近則開始開發(fā)汽車用大型鋰離子充電電池、燃料電池與鋰離子充電電池的混合動力電池等。
問:裝有鋰離子充電電池的電池組現(xiàn)在被用于哪些領域?
奧藤:20世紀90年代,電池組被大量應用于攝像機、靜態(tài)相機及個人電腦等,后來開始配備于手機、游戲機等多種電子產(chǎn)品。最近,其用途擴展到了電動工具、電動踏板車及電動車等領域。今后還將擴展到電動汽車、產(chǎn)業(yè)/消費類固定型蓄電池等領域。
問:電池組經(jīng)歷了哪些變化?
奧藤:先于鋰離子充電電池普及的車用鉛電池即使過充電及過放電也不會產(chǎn)生太大危險,從安全性方面來看,便于使用。而鋰離子充電電池需要謹慎使用,提高安全性的電子電路技術變得不可或缺。后來,鋰離子充電電池大量用于便攜產(chǎn)品,為了提高利用效率,開始利用微控制器進行微細控制。
今后,鋰離子充電電池的控制技術和電路技術將進一步發(fā)展。應該力爭實現(xiàn)不僅回避危險、還能預測危險的自我診斷系統(tǒng)。
比如,預測到單元將失去平衡而采取對策的系統(tǒng)非常重要。鋰離子充電電池隨著串聯(lián)單元增多,單元的平衡成為問題。當單元失去平衡,電池電壓降低或變成0V時,如果電池繼續(xù)充放電,就容易發(fā)生起火及冒煙事故。這一問題在10年前就已經(jīng)指出,不過在保護電路上添加單元平衡電路,能夠解決這一問題。
今后不僅能利用保護電路回避危機、還能夠預測這一現(xiàn)象并采取對策將變得至關重要。此外還需要對單元并聯(lián)時的平衡、電壓及電阻的變動等采取對策。
安全設計方面,過去切實積累了過充電發(fā)生時的雙重故障保護機構(二級保護電路)、用于切斷電路的熔斷器元件等技術。并且,還進一步導入帶單元平衡的保護電路等,實現(xiàn)了更安全的設計?,F(xiàn)在也在嘗試進一步的改善措施。
1.蓄電池長久不用,它會慢慢自行放電,直至報廢。因此,每隔一段時間就應啟動一次汽車,給蓄電池充電。另一個辦法就是將蓄電池上的兩個電極拔下來,需注意的是從電極柱上拔下正、負兩根電極線,要先拔下負極線,或卸下負極和汽車底盤的連接,然后再拔去帶有正極標志(十)的另一端。蓄電池有一定的使用壽命,到一定的時期就要更換。在更換時同樣要遵循上述次序,不過在把電極線接上去時,次序則恰恰相反,先接正極,然后再接負極。
2.蓄電池的蓄電量可以在儀表板上反映出來。當電流表指針顯示蓄電量不足時,要及時充電。有時在路途中發(fā)現(xiàn)電量不夠了,發(fā)動機又熄火啟動不了,作為臨時措施,可以向其它的車輛求助,用其它車輛上的蓄電池來發(fā)動車輛,將兩個蓄電池的負極和負極相連,正極和正極相連。
3.電解液的密度應按照不同的地區(qū)、不同的季節(jié)按照標準進行相應的調(diào)整。
4.在虧電解液時應補充蒸餾水或?qū)S醚a液,切忌用飲用純凈水代替,因為純凈水中含有多種微量元素,對蓄電池會造成不良影響。
5.在啟動汽車時,不間斷地使用啟動機會導致蓄電池因過度放電而損壞。正確的使用辦法是每次發(fā)動車的時間總長不超過5秒,再次啟動間隔時間不少于15秒。在多次啟動仍不著車的情況下應從電路、點火線圈或油路等其他方面找原因。
6.日常行車時應經(jīng)常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣,倘若蓄電池蓋小孔被堵,產(chǎn)生的氫氣和氧氣排不出去,電解液膨脹時,會把蓄電池外殼撐破,影響蓄電池壽命。
7.檢查電池的正、負極有無被氧化的跡象,可以用熱水時常澆電瓶的電線連接處。
8.檢查電路各部分有無老化或短路的地方,防止電池因為過度放電而提前退役。
















