关于如何延长锂电池试用寿命的论述

关于如何延长锂电池试用寿命的论述 概述 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，锂金属电池其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池，其使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2放电，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，现在只有少数的公司在生产这种锂金属电池。另一方面，锂离子电池可以作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，其独特的物理和电化学性能，具有广泛的应用前景；其突出的特点是：重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长；此外，在同体积情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.5倍，是镍镉电池的3倍，且目前它的电能领域还未完全开发成功，所以说它的开发前景非常光明，是目前各个试用电池领域的最佳选择。锂电芯（Lithium Cell）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的最基本电化学单位。 锂的特性 锂，原子序数3，原子量6.941，是最轻的碱金属元素。为了提升锂电池的安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了纳米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。 锂电池的工作原理 锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。 充电正极上发生的反应为 LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子) 充电负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe- = LixC6 充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6 正极: 正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐。 正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- 放电时：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4 负极: 负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。 充电时：xLi+ + xe- + 6C → LixC6 放电时：LixC6 → xLi+ + xe- + 6C 锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后， 正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会 由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路，这不经影响电池试用寿命还极有可能导致爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为 4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。 当电芯电压低于 2.4V 时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间，所释放的能量只占电池容量的 3%左右，但是会导致内部材料损坏。因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，不仅影响电池试用寿命，还有可能会造成危险。万一电池外壳破裂，就会爆炸。因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。 锂电池的激活 对于新买的锂离子电池的“激活”问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便 激活 电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法。但这种做法是针对镍电池（如镍镉和镍氢）而说的。对于锂电池，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。那么电池需要激活吗？ 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 是肯定的，需要激活！但是，这个过程是由生产厂家完成的，与用户无关，用户也没有能力完成。锂电池真正的激活过程是这样的：锂离子电池壳灌输电解液--封口--化成，就是恒压充电，然后放电，如此进行几个循环，使电极充分浸润电解液充分活化，直至容量达到要求为止，这个就是激活过程--分容，也就是说出厂后锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。另外，其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态，激活以后再封口，除非您拥有了电芯生产设备，否则如何完成？实际上锂电池很容易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因而我们需要做好的就是按照 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。 如何为新电池充电 在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。此外，过充和过分都会对电池内部材料造成一定的损坏，不仅影响电池寿命甚至可能产生危险。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。但是锂电池很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。 锂电池使用的日常误区 我们经常可以听到这种说法，因为充放电的次数是有限的，所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下： 循环寿命 (10%DOD): >1000次 循环寿命 (100%DOD): >200次 其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见，可充电次数和放电深度有关，10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量：10%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一些。 在正常情况下，你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电，但假如你的电池在你预计可能不够下一次使用时，就应该及时开始充电，当然如果愿意一直插电使用就另当别论。而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候，即使在电池尚有很多余电时，那么你也只管提前充电，因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命，也就是“0.x”次而已，而且往往这个x会很小。 电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法，就是“尽量把手机电池的电量用完，最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法，目的是避免记忆效应发生，不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现后，仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低，以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。甚至已经导致电池内部结构损坏，致使电池的容量降低了。 对锂电池手机的正确做法 归结起来，我对锂电池手机在使用中的充放电问题最重要的提示是： 按照标准的时间和程序充电，即使是前三次也要如此进行；当出现手机电量过低提示时，应该尽量及时开始充电；锂电池的激活并不需要特别的方法，列如锂电池在手机中的使用：在手机正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活”方法，实际上也不会有效果。因此，所有追求12小时超长充电和把锂电池手机用到自动关机的做法，都是错误的。所以对于锂电池,我们尽量要快放快充，切忌过放过充、长充深充. 相关知识 锂离子电池只能充放电500次？ 相信绝大部分消费者都听说过，锂电池的寿命是“500次”，500次充放电，超过这个次数，电池就“寿终正寝”了，许多朋友为了能够延长电池的寿命，每次都在电池电量完全耗尽时才进行充电，这样对电池的寿命真的有延长毫无作用。 锂电池的寿命是“500次”，指的不是充电的次数，而是一个充放电的周期。 一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到空，再由空充到满的过程，这并不等同于充一次电。比如说，一块锂电在第一天只用了一半的电量，然后又为它充满电。如果第二天还如此，即用一半就充，总共两次充电下来，这只能算作一个充电周期，而不是两个。因此，通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期，电池容量就会减少一点。不过，这个电量减少幅度非常小，高品质的电池充过多次周期后，仍然会保留原始容量的 80%，很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用。当然，锂电寿命到了最终后仍是需要更换的。 而所谓500次，是指厂商在恒定的放电深度（如80%）实现了625次左右的可充次数，达到了500个充电周期。 （80%*625=500）（忽略锂电池容量减少等因素） 而由于实际生活的各种影响，特别是充电时的放电深度不是恒定的， 所以"500个充电周期"只能作为参考电池寿命。 寿命及影响因素 锂电池的充放周期一般是300－500次。最好对锂电池进行部分放电，而不是完全放电，并且要尽量避免经常的完全放电。一旦电池下了生产线，时钟就开始走动。不管你是否使用，锂电池的使用寿命都只在最初的几年。电池容量的下降是由于氧化引起的内部电阻增加（这是导致电池容量下降的主要原因）。最后，电解槽电阻会达到某个点，尽管这时电池充满电，但电池不能释放已储存的电量。 锂电池的老化速度是由温度和充电状态而决定的。下表说明了两种参数下电池容量的降低。 温度 充电 40% 充电100% 0°C 一年后容量98% 一年后容量94% 25°C 一年后容量96% 一年后容量80% 40°C 一年后容量85% 一年后容量65% 60°C 一年后容量75% 三个月后容量60%