鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5148次 | 2019年06月14日
鋰離子電池的發(fā)展歷程
簡(jiǎn)介
鋰離子電池(Li-ionBatteries)是鋰電池發(fā)展而來(lái)。所以在介紹Li-ion之前,先介紹鋰電池。舉例來(lái)講,以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓,不需充電.這種電池也可能充電,但循環(huán)性能不好,在充放電循環(huán)過(guò)程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,所以一般情況下這種電池是禁止充電的。后來(lái),日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極,在充放電過(guò)程中,沒(méi)有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過(guò)程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過(guò)程中,鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Li-ionBatteries就像一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來(lái)回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫搖椅式電池。
鋰離子電池電池組成部分
鋼殼/鋁殼系列:
(1)電池上下蓋
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
(2)正極——活性物質(zhì)一般為氧化鋰鈷
(3)隔膜——一種特殊的復(fù)合膜
(4)負(fù)極——活性物質(zhì)為碳
(5)有機(jī)電解液
(6)電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
軟包裝系列
(1)正極——活性物質(zhì)一般為氧化鋰鈷
(2)隔膜——PP或者PE復(fù)合膜
(3)負(fù)極——活性物質(zhì)為碳
(4)有機(jī)電解液
(5)電池殼——鋁塑復(fù)合膜
充電
第一次充電,如果時(shí)間能較長(zhǎng),那么可以使電極盡可能多的達(dá)到最高氧化態(tài),如此能增長(zhǎng)電池使用壽命。
鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)
鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)電壓高,單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.9V,是Ni-Cd、Ni-H電池的3倍
2)比能量大,目前能達(dá)到的實(shí)際比能量為100-125Wh/kg和240-300Wh/L(2倍于Ni-Cd,1.5倍于Ni-MH),未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達(dá)150Wh/kg和400Wh/L
3)循環(huán)壽命長(zhǎng),一般均可達(dá)到500次以上,甚至1000次以上.對(duì)于小電流放電的電器,電池的使用期限將倍增電器的競(jìng)爭(zhēng)力.
4)安全性能好,無(wú)公害,無(wú)記憶效應(yīng).作為L(zhǎng)i-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對(duì)環(huán)境有污染的元素:部分工藝(如燒結(jié)式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”,嚴(yán)重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問(wèn)題。
5)自放電小,室溫下充滿電的Li-ion儲(chǔ)存1個(gè)月后的自放電率為10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。
6)可快速充放電,1C充電是容量可以達(dá)到標(biāo)稱容量的80%以上。
7)工作溫度范圍高,工作溫度為-25~45°C,隨著電解質(zhì)和正極的改進(jìn),期望能擴(kuò)寬到-40~70°C。
鋰離子電池也存在著一定的缺點(diǎn),如:
1)電池成本較高。主要表現(xiàn)在正極材料LiCoO2的價(jià)格高(Co的資源較少),電解質(zhì)體系提純困難。
2)不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因,電池內(nèi)阻相對(duì)其他類電池大。故要求較小的放電電流密度,一般放電電流在0.5C以下,只適合于中小電流的電器使用。
3)需要保護(hù)線路控制。
A、過(guò)充保護(hù):電池過(guò)充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命;同時(shí)過(guò)充電使電解液分解,內(nèi)部壓力過(guò)高而導(dǎo)致漏液等問(wèn)題;故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電;
B、過(guò)放保護(hù):過(guò)放會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難,故也需要有保護(hù)線路控制。
摘要:綜述了鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì),簡(jiǎn)述了鋰離子電池的充放電機(jī)理理論研究狀況,總結(jié)歸納了作為核心技術(shù)的鋰電池正負(fù)電極材料的現(xiàn)有的制備理論和近來(lái)發(fā)展動(dòng)態(tài),評(píng)述了正極材料和負(fù)極材料的各種制備方法和發(fā)展前景,重點(diǎn)介紹了目前該領(lǐng)域的問(wèn)題和改進(jìn)發(fā)展情況。
材料
電子信息時(shí)代使對(duì)移動(dòng)電源的需求快速增長(zhǎng)。由于鋰離子電池具有高電壓、高容量的重要優(yōu)點(diǎn),且循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好,使其在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車、空間技術(shù)、特種工業(yè)等多方面具有廣闊的應(yīng)用前景,成為近幾年廣為關(guān)注的研究熱點(diǎn)。鋰離子電池的機(jī)理一般性分析認(rèn)為,鋰離子電池作為一種化學(xué)電源,指分別用兩個(gè)能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。當(dāng)電池充電時(shí),鋰離子從正極中脫嵌,在負(fù)極中嵌入,放電時(shí)反之。鋰離子電池是物理學(xué)、材料科學(xué)和化學(xué)等學(xué)科研究的結(jié)晶。鋰離子電池所涉及的物理機(jī)理,目前是以固體物理中嵌入物理來(lái)解釋的,嵌入(intercalation)是指可移動(dòng)的客體粒子(分子、原子、離子)可逆地嵌入到具有合適尺寸的主體晶格中的網(wǎng)絡(luò)空格點(diǎn)上。電子輸運(yùn)鋰離子電池的正極和負(fù)極材料都是離子和電子的混合導(dǎo)體嵌入化合物。電子只能在正極和負(fù)極材料中運(yùn)動(dòng)[4][5][6]。已知的嵌入化合物種類繁多,客體粒子可以是分子、原子或離子.在嵌入離子的同時(shí),要求由主體結(jié)構(gòu)作電荷補(bǔ)償,以維持電中性。電荷補(bǔ)償可以由主體材料能帶結(jié)構(gòu)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn),電導(dǎo)率在嵌入前后會(huì)有變化。鋰離子電池電極材料可穩(wěn)定存在于空氣中與其這一特性息息相關(guān)。嵌入化合物只有滿足結(jié)構(gòu)改變可逆并能以結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)電荷變化才能作為鋰離子電池電極材料。
控制鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料——電池中正負(fù)極活性材料是這一技術(shù)的關(guān)鍵,這是國(guó)內(nèi)外研究人員的共識(shí)。
1正極材料的性能和一般制備方法
正極中表征離子輸運(yùn)性質(zhì)的重要參數(shù)是化學(xué)擴(kuò)散系數(shù),通常情況下,正極活性物質(zhì)中鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)都比較低。鋰嵌入到正極材料或從正級(jí)材料中脫嵌,伴隨著晶相變化。因此,鋰離子電池的電極膜都要求很薄,一般為幾十微米的數(shù)量級(jí)。正極材料的嵌鋰化合物是鋰離子電池中鋰離子的臨時(shí)儲(chǔ)存容器。為了獲得較高的單體電池電壓,傾向于選擇高電勢(shì)的嵌鋰化合物。正極材料應(yīng)滿足:
1)在所要求的充放電電位范圍內(nèi),具有與電解質(zhì)溶液的電化學(xué)相容性;
2)溫和的電極過(guò)程動(dòng)力學(xué);
3)高度可逆性;
4)全鋰化狀態(tài)下在空氣中的穩(wěn)定性。
研究的熱點(diǎn)主要集中在層狀LiMO2和尖晶石型LiM2O4結(jié)構(gòu)的化合物及復(fù)合兩種M(M為Co,Ni,Mn,V等過(guò)渡金屬離子)的類似電極材料上。作為鋰離子電池的正極材料,Li+離子的脫嵌與嵌入過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化的程度和可逆性決定了電池的穩(wěn)定重復(fù)充放電性。正極材料制備中,其原料性能和合成工藝條件都會(huì)對(duì)最終結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。多種有前途的正極材料,都存在使用循環(huán)過(guò)程中電容量衰減的情況,這是研究中的首要問(wèn)題。已商品化的正極材料有Li1-xCoO2(0
1)固相法一般選用碳酸鋰等鋰鹽和鈷化合物或鎳化合物研磨混合后,進(jìn)行燒結(jié)反應(yīng)[10]。此方法優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單,原料易得,屬于鋰離子電池發(fā)展初期被廣泛研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的方法,國(guó)外技術(shù)較成熟;缺點(diǎn)是所制得正極材料電容量有限,原料混合均勻性差,制備材料的性能穩(wěn)定性不好,批次與批次之間質(zhì)量一致性差。
2)絡(luò)合物法用有機(jī)絡(luò)合物先制備含鋰離子和鈷或釩離子的絡(luò)合物前驅(qū)體,再燒結(jié)制備。該方法的優(yōu)點(diǎn)是分子規(guī)?;旌?,材料均勻性和性能穩(wěn)定性好,正極材料電容量比固相法高,國(guó)外已試驗(yàn)用作鋰離子電池的工業(yè)化方法,技術(shù)并未成熟,國(guó)內(nèi)目前還鮮有報(bào)道。
3)溶膠凝膠法利用上世紀(jì)70年代發(fā)展起
來(lái)的制備超微粒子的方法,制備正極材料,該方法具備了絡(luò)合物法的優(yōu)點(diǎn),而且制備出的電極材料電容量有較大的提高,屬于正在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展的一種方法。缺點(diǎn)是成本較高,技術(shù)還屬于開(kāi)發(fā)階段[11]。
4)離子交換法Armstrong等用離子交換法制備的LiMnO2,獲得了可逆放電容量達(dá)270mA·h/g高值,此方法成為研究的新熱點(diǎn),它具有所制電極性能穩(wěn)定,電容量高的特點(diǎn)。但過(guò)程涉及溶液重結(jié)晶蒸發(fā)等費(fèi)能費(fèi)時(shí)步驟,距離實(shí)用化還有相當(dāng)距離。
正極材料的研究從國(guó)外文獻(xiàn)可看出,其電容量以每年30~50mA·h/g的速度在增長(zhǎng),發(fā)展趨向于微結(jié)構(gòu)尺度越來(lái)越小,而電容量越來(lái)越大的嵌鋰化合物,原材料尺度向納米級(jí)挺進(jìn),關(guān)于嵌鋰化合物結(jié)構(gòu)的理論研究已取得一定進(jìn)展,但其發(fā)展理論還在不斷變化中。困擾這一領(lǐng)域的鋰電池電容量提高和循環(huán)容量衰減的問(wèn)題,已有研究者提出添加其它組分來(lái)克服的方法[12][13][14][15][16][17]。但就目前而言,這些方法的理論機(jī)理并未研究清楚,導(dǎo)致日本學(xué)者Yoshio.Nishi認(rèn)為,過(guò)去十年以來(lái)在這一領(lǐng)域?qū)嵸|(zhì)進(jìn)展不大[1],急須進(jìn)一步地研究。
2負(fù)極材料的性能和一般制備方法
負(fù)極材料的電導(dǎo)率一般都較高,則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰的化合物,如各種碳材料和金屬氧化物??赡娴厍度朊撉朵囯x子的負(fù)極材料要求具有:
1)在鋰離子的嵌入反應(yīng)中自由能變化??;
2)鋰離子在負(fù)極的固態(tài)結(jié)構(gòu)中有高的擴(kuò)散率;
3)高度可逆的嵌入反應(yīng);
4)有良好的電導(dǎo)率;
5)熱力學(xué)上穩(wěn)定,同時(shí)與電解質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。
研究工作主要集中在碳材料和具有特殊結(jié)構(gòu)的其它金屬氧化物。石墨、軟碳、中相碳微球已在國(guó)內(nèi)有開(kāi)發(fā)和研究,硬碳、碳納米管、巴基球C60等多種碳材料正在被研究中[18][19][20][21][22][23]。日本HondaResearchandDevelopmentCo.,Ltd的K.Sato等人利用聚對(duì)苯撐乙烯(Polyparaphenylene——PPP)的熱解產(chǎn)物PPP-700(以一定的加熱速度加熱PPP至700℃,并保溫一定時(shí)間得到的熱解產(chǎn)物)作為負(fù)極,可逆容量高達(dá)680mA·h/g。美國(guó)MIT的MJMatthews報(bào)道PPP-700儲(chǔ)鋰容量(Storagecapacity)可達(dá)1170mA·h/g。若儲(chǔ)鋰容量為1170mA·h/g,隨著鋰嵌入量的增加,進(jìn)而提高鋰離子電池性能,筆者認(rèn)為今后研究將集中于更小的納米尺度的嵌鋰微結(jié)構(gòu)。幾乎與研究碳負(fù)極同時(shí),尋找電位與Li+/Li電位相近的其他負(fù)極材料的工作一直受到重視。鋰離子電池中所用碳材料尚存在兩方面的問(wèn)題:
1)電壓滯后,即鋰的嵌入反應(yīng)在0~0.25V之間進(jìn)行(相對(duì)于Li+/Li)而脫嵌反應(yīng)則在1V左右發(fā)生;
2)循環(huán)容量逐漸下降,一般經(jīng)過(guò)12~20次循環(huán)后,容量降至400~500mA·h/g。
理論上的進(jìn)一步深化還有賴于各種高純度、結(jié)構(gòu)規(guī)整的原料及碳材料的制備和更為有效的結(jié)構(gòu)表征方法的建立。日本富士公司開(kāi)發(fā)出了鋰離子電池新型錫復(fù)合氧化物基負(fù)極材料,除此之外,已有的研究主要集中于一些金屬氧化物,其質(zhì)量比能量較碳負(fù)極材料大大提高。如SnO2,WO2,MoO2,VO2,TiO2,LixFe2O3,Li4Ti5O12,Li4Mn5O12等[24],但不如碳電極成熟。鋰在碳材料中的可逆高儲(chǔ)存機(jī)理主要有鋰分子Li2形成機(jī)理、多層鋰機(jī)理、晶格點(diǎn)陣機(jī)理、彈性球-彈性網(wǎng)模型、層-邊端-表面儲(chǔ)鋰機(jī)理、納米級(jí)石墨儲(chǔ)鋰機(jī)理、碳-鋰-氫機(jī)理和微孔儲(chǔ)鋰機(jī)理。石墨,作為碳材料中的一種,早就被發(fā)現(xiàn)它能與鋰形成石墨嵌入化合物(GraphiteIntercalationCompounds)LiC6,但這些理論還處于發(fā)展階段。負(fù)極材料要克服的困難也是一個(gè)容量循環(huán)衰減的問(wèn)題,但從文獻(xiàn)可知,制備高純度和規(guī)整的微結(jié)構(gòu)碳負(fù)極材料是發(fā)展的一個(gè)方向。
一般制備負(fù)極材料的方法可綜述如下。
1)在一定高溫下加熱軟碳得到高度石墨化的碳;嵌鋰石墨離子型化合物分子式為L(zhǎng)iC6,其中的鋰離子在石墨中嵌入和脫嵌過(guò)程動(dòng)態(tài)變化,石墨結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能的關(guān)系,不可逆電容量損失原因和提高方法等問(wèn)題,都得到眾多研究者的探討。2)將具有特殊結(jié)構(gòu)的交聯(lián)樹(shù)脂在高溫下分解得到的硬碳,可逆電容量比石墨碳高,其結(jié)構(gòu)受原料影響較大,但一般文獻(xiàn)認(rèn)為這些碳結(jié)構(gòu)中的納米微孔對(duì)其嵌鋰容量有較大影響,對(duì)其研究主要集中于利用特殊分子結(jié)構(gòu)的高聚物來(lái)制備含更多納米級(jí)微孔的硬碳[25][26][27]。
3)高溫?zé)岱纸庥袡C(jī)物和高聚物制備的含氫碳[28][29]。這類材料具有600~900mA·h/g的可逆電容量,因而受到關(guān)注,但其電壓滯后和循環(huán)容量下降的問(wèn)題是其最大應(yīng)用障礙。對(duì)其制備方法的改進(jìn)和理論機(jī)理解釋將是研究的重點(diǎn)。
4)各種金屬氧化物其機(jī)理與正極材料類似[24],
也受到研究者的注意,研究方向主要是獲取新型結(jié)構(gòu)或復(fù)合結(jié)構(gòu)的金屬氧化物。
5)作為一種嵌鋰材料,碳納米管、巴基球C60等也是當(dāng)前研究的一個(gè)新熱點(diǎn),成為納米材料研究的一個(gè)分支。碳納米管、巴基球C60的特殊結(jié)構(gòu)使其成為高電容量嵌鋰材料的最佳選擇[22][23][30]。從理論上說(shuō),納米結(jié)構(gòu)可提供的嵌鋰容量會(huì)比目前已有的各種材料要高,其微觀結(jié)構(gòu)已被廣泛研究并取得了很大進(jìn)展,但如何制備適當(dāng)堆積方式以獲得優(yōu)異性能的電極材料,這應(yīng)是研究的一個(gè)重要方向[31][32][33]。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,近年來(lái)鋰離子電池中正負(fù)極活性材料的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用,在國(guó)際上相當(dāng)活躍,并已取得很大進(jìn)展。材料的晶體結(jié)構(gòu)規(guī)整,充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生不可逆變化是獲得比容量高,循環(huán)壽命長(zhǎng)的鋰離子電池的關(guān)鍵。然而,對(duì)嵌鋰材料的結(jié)構(gòu)與性能的研究仍是該領(lǐng)域目前最薄弱的環(huán)節(jié)。鋰離子電池的研究是一類不斷更新的電池體系,物理學(xué)和化學(xué)的很多新的研究成果會(huì)對(duì)鋰離子電池產(chǎn)生重大影響,比如納米固體電極,有可能使鋰離子電池有更高的能量密度和功率密度,從而大大增加鋰離子電池的應(yīng)用范圍??傊?,鋰離子電池的研究是一個(gè)涉及化學(xué)、物理、材料、能源、電子學(xué)等眾多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。目前該領(lǐng)域的進(jìn)展已引起化學(xué)電源界和產(chǎn)業(yè)界的極大興趣??梢灶A(yù)料,隨著電極材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究的深入,從分子水平上設(shè)計(jì)出來(lái)的各種規(guī)整結(jié)構(gòu)或摻雜復(fù)合結(jié)構(gòu)的正負(fù)極材料將有力地推動(dòng)鋰離子電池的研究和應(yīng)用。鋰離子電池將會(huì)是繼鎳鎘、鎳氫電池之后,在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),市場(chǎng)前景最好、發(fā)展最快的一種二次電池。
電池的分類有不同的方法其分類方法大體上可分為三大類
第一類:按電解液種類劃分包括:堿性電池,電解質(zhì)主要以氫氧化鉀水溶液為主的電池,如:堿性鋅錳電池(俗稱堿錳電池或堿性電池)、鎘鎳電池、氫鎳電池等;酸性電池,主要以硫酸水溶液為介質(zhì),如鉛酸蓄電池;中性電池,以鹽溶液為介質(zhì),如鋅錳干電池(有的消費(fèi)者也稱之為酸性電池)、海水激活電池等;有機(jī)電解液電池,主要以有機(jī)溶液為介質(zhì)的電池,如鋰電池、鋰離子電池待。
第二類:按工作性質(zhì)和貯存方式劃分包括:一次電池,又稱原電池,即不能再充電的電池,如鋅錳干電池、鋰原電池等;二次電池,即可充電電池,如氫鎳電池、鋰離子電池、鎘鎳電池等;蓄電池習(xí)慣上指鉛酸蓄電池,也是二次電池;燃料電池,即活性材料在電池工作時(shí)才連續(xù)不斷地從外部加入電池,如氫氧燃料電池等;貯備電池,即電池貯存時(shí)不直接接觸電解液,直到電池使用時(shí),才加入電解液,如鎂-氯化銀電池又稱海水激活電池等。
第三類:按電池所用正、負(fù)有為材料劃分包括:鋅系列電池,如鋅錳電池、鋅銀電池等;鎳系列電池,如鎘鎳電池、氫鎳電池等;鉛系列電池,如鉛酸電池等;鋰系列電池、鋰鎂電池;二氧化錳系列電池,如鋅錳電池、堿錳電池等;空氣(氧氣)系列電池,如鋅空電池等
充電電池定義
充電電池又稱:蓄電池、二次電池,是可以反復(fù)充電使用的電池。常見(jiàn)的有:鉛酸電池(用于汽車時(shí),俗稱“電瓶”)、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池。
電池的額定容量
電池的額定容量指在一定放電條件下,電池放電至截止電壓時(shí)放出的電量。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池在20±5℃環(huán)境下,以0.1C充電16小時(shí)后以0.2C放電至1.0V時(shí)所放出的電量為電池的額定容量。單位有Ah,mAh(1Ah=1000mAh)
如何正確使用鋰離子電池?
正確使用鋰離子電池應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
避免在嚴(yán)酷條件下使用,如:高溫、高濕度、夏日陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬等,避免將電池投入火中;
裝、拆電池時(shí),應(yīng)確保用電器具處于電源關(guān)閉狀態(tài);使用溫度應(yīng)保持在-20~55℃之間;
避免將電池長(zhǎng)時(shí)間“存放”在停止使用的用電器具中;
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鋰離子電池的使用
1、如何為新電池充電,
在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)容量低于正常值,使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過(guò)3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過(guò)程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實(shí)踐來(lái)看,從一開(kāi)始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題,眾多的說(shuō)法是:充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí),反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法,可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。
此外,鋰電池或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說(shuō),如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失,所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。
此外,不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過(guò)放電,過(guò)放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。
2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開(kāi)始充電
經(jīng)??梢砸?jiàn)到這種說(shuō)法,因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的,所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表,關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下:
循環(huán)壽命(10%DOD):>1000次
循環(huán)壽命(100%DOD):>200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見(jiàn),可充電次數(shù)和放電深度有關(guān),10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正:在正常情況下,你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候,就應(yīng)該及時(shí)開(kāi)始充電,當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。
電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法,就是“盡量把電池的電量用完”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)槭謾C(jī)電池電量過(guò)低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的手機(jī)在后來(lái)的充電及開(kāi)機(jī)中均無(wú)反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過(guò)度放電而導(dǎo)致電壓過(guò)低,以至于不具備正常的充電和開(kāi)機(jī)條件造成的。
個(gè)人建議手機(jī)電池的電量保持在滿格的狀態(tài),當(dāng)電量不滿的時(shí)候就開(kāi)始充電,2-3小時(shí)以內(nèi)為宜。
鋰離子電池按電解液分可以分成液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池,聚合物鋰離子電池的電解液是膠體,不會(huì)流動(dòng),所以不存在泄漏問(wèn)題,更加安全。
鋰離子電池不要充得太滿也不要用到?jīng)]電。電池沒(méi)用完充電不會(huì)對(duì)電池造成傷害
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