什么是鋰電池?7個(gè)問題了解鋰電池及其正確使用方法!
一般包括:正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜、正極引線、負(fù)極引線、中心端子、絕緣材料、安全閥、密封圈、PTC、CID、電池殼及電極引線。
鋰電池的結(jié)構(gòu)主要分:卷繞式和層疊式。液態(tài)鋰電采用卷繞結(jié)構(gòu),聚合物鋰電池則兩種都有,卷繞式將正極膜片、隔膜、負(fù)極膜片依次放好,卷繞式圓柱形或扁柱形;層疊式則將正極、隔膜、負(fù)極、隔膜、正極這樣的方式多層堆疊,將所有正極焊接在一起引出,負(fù)極也焊成一起引出。
什么是鋰電池
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。分別用兩個(gè)可逆地嵌入和脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。
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鋰電池特點(diǎn)
1、具有更高的重量能量比、體積能量比
2、電壓高,單節(jié)鋰電池電壓為3.6V,等于3個(gè)鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓
3、自放電小可長時(shí)間存放,這是該電池最突出的優(yōu)越性
4、無記憶效應(yīng),鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應(yīng),所以鋰電池充電前無需放電
5、壽命長,正常工作條件下,鋰電池充/放電循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于500次
6、可以快速充電,鋰電池通常可以采用0.5~1倍容量的電流充電,使充電時(shí)間縮短至1~2小時(shí)
7、可以隨意并聯(lián)使用
8、由于電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素,對環(huán)境無污染,是當(dāng)代最先進(jìn)的綠色電池
1、真的是充電電流越大,充電越快嗎?

對于恒流充電的鎳基電池,可以說充電電流大,充電越快,而對應(yīng)鋰離子電池,這個(gè)是不完全正確的。
對于鋰離子電池的充電,在一定電流范圍內(nèi)(1.5C~0.5C),提高恒流恒壓充電方式的恒流電流值,并不能縮短充飽鋰離子電池的時(shí)間。

2、直充標(biāo)的輸出電流就等于充電電流嗎?

這就要討論手機(jī)的充電方式了,對于充電管理在手機(jī)里面的,設(shè)定同樣一個(gè)直充(實(shí)際應(yīng)稱為電源適配器)的輸出如:5.3V 600mA
A、充電管理是開關(guān)方式(高頻脈寬調(diào)整PWM方式),這個(gè)充電方式,手機(jī)并沒有完全利用直充的輸出能力,直充工作在恒壓段,輸出5.3V,此時(shí)真正的充電電流由手機(jī)的充電管理進(jìn)行調(diào)整,而且肯定要小于600mA,一般在300~400mA。這個(gè)時(shí)候,大家看到的直充的輸出電流就不是手機(jī)的充電電流。比如motorola的許多直充其輸出為5.0V/1A,真正對電池充電的也就用到了500mA足矣,因?yàn)槭謾C(jī)的電池容量也不過580mAh。
這時(shí)直充上標(biāo)的輸出電流就不等于實(shí)際充電電流。
B、充電管理為脈沖方式的,這個(gè)充電方式,手機(jī)完全利用了直充的限流電流,就是用了600mA在電池上,這個(gè)時(shí)候,直充的輸出電流就是充電電流了。
當(dāng)然以上的都是指在鋰離子電池的恒流階段或鎳氫電池的充電而言。
如果手機(jī)沒有充電管理,把充電的管理移到了直充上,比如許多的CDMA手機(jī)都是如此,這個(gè)就沒什么好說的,它的輸出寫的很明白,比如輸出:4.2V 500mA,這個(gè)就是鋰離子電池恒流恒壓兩個(gè)數(shù)據(jù)了。

3、循環(huán)充放電一次就是少一次壽命嗎?

循環(huán)就是使用,我們在使用電池時(shí)候關(guān)心的是使用的時(shí)間,為了衡量充電電池的到底可以使用多長時(shí)間這樣一個(gè)性能,就規(guī)定了循環(huán)次數(shù)的定義。實(shí)際的用戶使用千變?nèi)f化,因?yàn)闂l件不同的試驗(yàn)是沒有可比性的,要有比較就必須規(guī)范循環(huán)壽命的定義。
國標(biāo)規(guī)定鋰離子電池的循環(huán)壽命測試條件及要求:在25度室溫條件下以恒流恒壓方式1C的充電制度充電150分鐘,以恒流1C的放電制度放電到2.75V截止為一次循環(huán)。當(dāng)有一次放電時(shí)間小于36分鐘時(shí)試驗(yàn)結(jié)束,循環(huán)次數(shù)必須大于300次。
解釋:
A、這個(gè)定義規(guī)定了循環(huán)壽命的測試是以深充深放方式進(jìn)行的
B、規(guī)定了循環(huán)壽命按照這個(gè)模式執(zhí)行后必須超過300次以后容量仍然有60%以上
實(shí)際上,不同的循環(huán)制度得到的循環(huán)次數(shù)是截然不同的,比如以上其它的條件不變,僅僅把4.2V的恒壓電壓改為4.1V的恒壓電壓對同一個(gè)型號(hào)的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試,這樣這個(gè)電池就已經(jīng)不是深充方式了,最后測試得到循環(huán)壽命次數(shù)可以提高近60%.那么如果把截止電壓提高到3.9V進(jìn)行測試,其循環(huán)次數(shù)應(yīng)該可以增加數(shù)倍。
這個(gè)關(guān)于循環(huán)一次就少一次壽命的說法已經(jīng)有許多友人進(jìn)行了討論,我只是補(bǔ)充說明一下而已,大家在談?wù)撗h(huán)次數(shù)的時(shí)候不能忽視循環(huán)的條件,
●拋開規(guī)則談?wù)撗h(huán)次數(shù)是沒有任何意義的,因?yàn)檠h(huán)次數(shù)是檢測電池壽命的手段,而不是目的!
▲誤區(qū):許多人喜歡把手機(jī)鋰離子電池用到自動(dòng)關(guān)機(jī)再充電。這個(gè)完全沒有必要。
實(shí)際上,用戶不可能按照國標(biāo)測試模式對電池進(jìn)行使用,沒有一個(gè)手機(jī)會(huì)在2.75V才關(guān)機(jī),而其放電模式也不是大電流恒流放電,而是GSM的脈沖放電和平時(shí)的小電流放電混合的方式。
有另外一種關(guān)于循環(huán)壽命的衡量方法,就是時(shí)間。有專家提出一般民用的鋰離子電池的壽命是2~3年,結(jié)合實(shí)際的情況,比如以60%的容量為壽命的終止,加上鋰離子電池的時(shí)效作用,用時(shí)間來表述循環(huán)壽命我認(rèn)為更為合理。
鉛蓄電池的充電機(jī)理就類似與鋰離子電池,是限流限壓方式,使用的方式就是淺充淺放,他的壽命表述就是時(shí)間,沒有次數(shù),比如10年。
所以,對于鋰離子電池,沒有必要用到關(guān)機(jī)再充電,鋰離子電池本來就適合用隨時(shí)充電的方式進(jìn)行使用,這也是他針對鎳氫電池的最大優(yōu)勢之一,請大家善加利用這個(gè)特性。

4、電池容量越高越好嗎?

不同型號(hào)(特別是不同體積)的電池,它的容量越高,提供使用的時(shí)間越長。拋開體積和重量的因素,當(dāng)然容量越高越好。
但是同樣的電池型號(hào),標(biāo)稱容量(比如600mAh)也相同,實(shí)際測的初始容量不同:比如一個(gè)為660mAh,另一個(gè)是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好嗎?
實(shí)際情況可能是容量高的是因?yàn)殡姌O材料中多了增加初始容量的東西,而減少了電極穩(wěn)定用的東西,其結(jié)果就是循環(huán)使用幾十次以后,容量高的電池迅速容量衰竭,而容量低的電池卻依然堅(jiān)挺。許多國內(nèi)的電芯廠家往往以這個(gè)方式來獲得高容量的電池。而用戶使用半年以后待機(jī)時(shí)間卻是差得一塌糊涂。
民用的那些AA鎳氫電池(就是五號(hào)電池),一般是1400mAh,卻也有標(biāo)超高容量的(1600mAh),道理也是一樣。
提高容量的代價(jià)就是犧牲循環(huán)壽命,廠家不在電池材料的改性上下文章,是不可能真正“提高”電池容量的。

5、充飽的電池進(jìn)行存儲(chǔ)好嗎?

鋰離子電池有一個(gè)特性非常不好,就是鋰離子電池的時(shí)效(或稱老化,老外稱為aging),就是鋰離子電池在存儲(chǔ)一段時(shí)間后,即使不進(jìn)行循環(huán)使用,其部分容量也會(huì)永久的喪失,這是因?yàn)殇囯x子電池的正負(fù)極材料從一出廠就已經(jīng)開始了它的衰竭歷程。不同的溫度和電池充飽狀態(tài),其時(shí)效后果不同,以下數(shù)據(jù)摘自參考文獻(xiàn),以容量的百分比形式列出:
存儲(chǔ)溫度--40%充電狀態(tài)-------100%充電狀態(tài)
0度-------98%(一年以后)-----94%(一年以后)
25度------96%(一年以后)-----80%(一年以后)
40度------85%(一年以后)-----65%(一年以后)
60度------75%(一年以后)-----60%(3個(gè)月以后)
由此可見,存儲(chǔ)溫度越高和電池充的越飽,其容量損失就越厲害。所以不推薦長期的保存鋰離子電池,反之,廠家應(yīng)該象對待腐爛的食物一樣將其回收。用戶要密切留意電池的生產(chǎn)日期。
如果用戶手中有閑置的電池,那么專家推薦的存儲(chǔ)條件為充電水平是40%,存儲(chǔ)溫度低于15度或更低。
而鎳氫電池和鎳鎘電池則幾乎不受這個(gè)時(shí)效作用,長期存儲(chǔ)的鎳基電池在進(jìn)行幾個(gè)深充深放以后就可以恢復(fù)其原始容量了。

6、座充的綠燈亮了以后在多充一個(gè)小時(shí)有用嗎?

綠燈只是一個(gè)指示,真正充飽與否在于座充對電池充電過程的控制和判斷。以4.2V的鋰離子電池為例討論這個(gè)問題。
首先是控制,控制對電池的輸出是先恒流,后恒壓電流逐漸減小
相對于內(nèi)燃機(jī)技術(shù),電動(dòng)車或許還可勉強(qiáng)算作“明日之星”。但若定位于百年,燃料電池技術(shù)或?qū)⒊蔀橹髁?,電?dòng)車只能列入“過渡性產(chǎn)品”。
電動(dòng)車的行駛過程確實(shí)實(shí)現(xiàn)了零排放,但若考慮從“油井”到“油箱”所排放的二氧化碳排放,電動(dòng)車卻是實(shí)實(shí)在在的“重污染源”。據(jù)2011年米其林必比登挑戰(zhàn)賽的數(shù)據(jù),車輛每行駛1000米,使用煤電者排放832克至1032克二氧化碳,幾乎是排放最高的能源形式;而直接使用內(nèi)燃機(jī)者,每千米的二氧化碳排放也不過310克至315克。在中國,煤電在全國發(fā)電量的比重約為80%。這意味著,如果依賴燃煤發(fā)電,上路行駛的電動(dòng)車越多,碳排放的污染越嚴(yán)重。
氫燃料電池是利用電解水的逆向反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,不需要經(jīng)過熱能和機(jī)械能的變換,具有無污染、無噪聲的特性?,F(xiàn)階段,成本高昂、儲(chǔ)備安全仍是制約氫燃料電池發(fā)展的瓶頸。
明日見到電動(dòng)車上路,我送他掌聲;幾十年后再見電動(dòng)車上路,我送他“羊頭”。
















