详解汽车蓄电池的正确保养方法,如何正确使用避兔蓄电池过早损坏呢?
来源:宝鄂实业
2019-03-30 11:22
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汽车蓄电池在出现故障之前,基本不会出现明显的早期症状,而其后果将直接导致发动机启动不顺畅甚至无法启动,必须更换新蓄电池方可解决。一般正规企业的蓄电池的设计寿命是24~36个月。但是,电池的实际寿命会因为使用情況不同有很大差距。如一般家用新车的电池很多都能用到3~4年,有的用2-3年,比如一些比较高端的车,车内电子系统比较多的。即使是私家车,第一块电池正常使用耗损后,即使更换相同品质的新电池,使用时间也会比前块电池缩短,主要原因就是车辆其他相关总成性能下降,如启动机、发电机等性能变化,导致耗电量增加而充电又不充分,缩短了蓄电池的寿命。所以,想延长蓄电池的使用寿命,就要维持汽车整体性能良好,不过度放电,不使蓄电池经常处于亏电状态。
汽车,蓄电池的保养方法
汽车电瓶也是汽车的易损件,随着使用时间的增长,电瓶蓄电量也开始慢慢下降,最后只能更换了但是平常注意保养电瓶能让电瓶延长寿命,下面分享一些保养汽车电瓶的经验。
1、停车熄火前先灭灯、关音响。
行车结束后,准备熄火前一定要先关掉灯光、音响等,然后再熄火。这样不会耗费电瓶的电量,特別是小灯、转向灯等,下车后再检査一番,不要忽線略这一点,一旦灯光长时间开着,对电瓶非常不利。在夜晚开车时也要注意,先发动车辆再打开灯光、音响等2、避免熄火不关空调。 空调耗电量很大,有些车主习惯熄火不关空调,这样下次启动车辆时,空调自动运转,这时车辆瞬功率负荷过高,时间长了会对电瓶造成损耗的。3、汽车每隔一段时间就要开一段路。 不能长时间放置车辆不开,电瓶的电量慢慢減少,会导致汽车发动困难。即使车辆用不到,也要隔几天开一次,让电瓶充充电,保证电瓶始终处于满电的状态。但是汽车经常短途驾驶,开开停停,会导致汽车电瓶长期处于充电不足的状态,缩短使用寿命。在高速公路上以稳定的速度行车20-30分钟,可以给汽车电瓶充分的时间充电。特别现在上下班时间很堵基本都是怠速着回家。
4、定期擦一擦电瓶。
用湿布定期把电瓶外部察洗一下,把面板、正负两个极头的灰尘、油污、白色粉未等易造成漏电污物擦拭干净。这样经常擦洗电舾,电瓶的极头不会积过多白色的酸蚀粉末,而且其使用寿命会比较长。可以在电瓶两个极头上涂抹专用油脂以保护电瓶。
5、防止电瓶亏电。要防止蓄电池亏电,要特别別注意在熄火状态下不要长时间用车上的CD、点烟器等充电,这时候会消耗大量的电瓶电流。如果亏电很容易造成蓄电池的损坏。6、半年检查一次电瓶。
为了让电瓶保持最佳的性能,最好每隔半年去45店检测检测电瓶,看看蓄电能力如何。一般电瓶的寿命在3年左右,保养好的话能撑到4年。但是越往后越要缩短检查电瓶的时间
7、及时观察电瓶状态指示灯。现在很多车辆液晶显示屏上都会有电瓶状态指示灯,提示电瓶的使用情况,当电瓶出现电压不足时,该指示灯会闪动提醒,就要仔细的检查了,因此平常要关注好这个指示灯。还有就是有的电池上面也有电池电量指示标志,可以在电瓶上看到。
除了对汽车蓄电池的保养外,汽车蓄电池的使用也要注意,一些常见的做法也会伤害蓄电池,缩短使用寿命,比如
①熄火状态下长时间使用车内电器设备,这是很多车主在日常用车中经常遇到,也容易忽略的问题。比如坐在车内等人时,一般习惯听音响、听广播或者看DVD,为了省油驾驶者都会将发动机熄火,这样做省油的目的是达到了,但却容易造成蓄电池过度放电而损伤。建议车主在熄火状态下连续听广播尽量不超过30min,同时不要在发动机熄火状态下使用车載DVD等较大耗电量的设备。
②熄火状态下使用外接电源设备 诸如车用吸尘机、便携式充气泵等。由于这些设备的功率都比较大,在熄火状态下长时间使用很容易耗完蓄电池内的存电,从而影响到车辆的正常启动。此外,类似这样的“快速耗电”过程,对蓄电池本身也有伤害。 ③停车后不关大灯。 一种情况是夜间停车忘记关闭车辆的大灯,这样最终导致蓄电池彻底没电。第二种情况则发生在晚间熄火等人的时候,忽略了大灯仍开着,此时由蓄电池单独供电,耗电较大。正确做法是应及时将大灯调整到“示宽灯”模式,以保护蓄电池。
锂离子电池,又称为摇椅电池,他的主要组成部分是正极、负极、隔膜及电解液。当前锂离子动力电池正极一般采用尖晶石型 LiMn2O4或镍基层状氧化物, 负极以石墨为主,电解液为含 LiPF6 的碳酸酯(EC,EMC)有机溶液。LiMn2O4是一种被认为最安全的材料,也是最廉价的正极材料,已经被多种型号的动力电池采用。Li(NiCo)O2 容量高,但安全性能较差,需通过掺杂改性并限制其使用电压等手段来改善其安全性能;从整车安全和电池成本考虑,磷酸铁锂LiFePO4 安全性好、寿命长是最适合在汽车动力电池上应用的锂离子电池正极材料。
锂离子电池能量密度在很大程度上取决于负极材料,从锂离子电池实现商业化到现在,所用的负极材料最成熟,应用最广的是碳材料,其中最主要的依然是石墨。石墨具有六元环碳网层状结构,碳碳之间是SP2 杂化的,层层之间是分子作用力连接。石墨中存在两种不同的晶体结构:六面体石墨(2H)和菱面体石墨(3R)。2H相具有ABABA特征堆积,3R相的堆积结构则是ABCABC。两种相可以相互转变,2H相是热力学稳定,在石墨中较多,约占总体的五分之四在锂离子电池负极材料中,天然石墨和人造石墨一直是使用最大的负极材料,但是人造石墨由于在生 产过程中需要高温处理,使其生产成本大幅提高并对环境产生不利影响,相对于人造石墨而言,天然石墨有很多优点,它的成本 低、结晶程度高,提纯、粉碎、分级技术成熟,充放电电压平台低,理论比容量高等,这些为其在锂离子电池行业的应用奠定了 良好的基础。
天然石墨分无定形石墨(土状石墨或微晶石墨)和鳞片石墨两种。理论容量为372 mAh/g。无定形石墨纯度低,石墨晶面间距(d002)为0.336 nm。主要为2H晶面排序结构,即石墨层按ABAB…顺序排,单个微晶之间的取向呈现各项异性,但经过加工,微晶颗粒相互之间有一定的交互作用,形成块状或颗粒状的粒子时具有各向同性性质。且形成的块状颗粒容易粉碎成形状较好的颗粒。
在锂离子嵌入脱嵌过程中体积变化小,结构相对稳定,但是可逆比容量仅260 mAh/g,不可逆比容量在100 mAh/g 以上。鳞片石墨的结晶度高,片层结构单元化大,具有明显的各向异性。这种结构决定了石墨在锂嵌入和脱嵌过程中体积产生较大的变化,导致石墨层结构破坏,进而造成较大的不可逆容量损失和循环性能的剧烈恶化。
作为锂离子电池负极石墨时,微晶石墨和鳞片石墨均有首次不可逆容量大的缺点,且鳞片石墨循环性能和大电流充放电性能差,因此,在使用时,研究者们往往侧重于对天然石墨进行改性研究,改善其自身结构缺点,提升电池的性能。其中,对石墨负极改性主要有表面处理、表面包覆以及元素掺杂等手段,下面将对其改性研究详细阐述。
全面解读锂离子电池石墨负极材料
石墨负极材料的改性研究
1.表面氧化
表面氧化主要是在不规整电极界面(锯齿位和摇椅位)处生产酸性基团(如-OH,-COOH 等),嵌锂前这些基团可以阻止溶剂分子的共嵌入并提高电极/电解液间的润湿性,减少界面阻抗,首次嵌锂时转变为羧酸锂盐和表面-Oli基团,形成稳定的SEI膜。此外,氧化可以出去石墨中的一些缺陷结构,产生的纳米级微孔做外额外的储锂空间,提高储锂容量。
表面氧化通常包括气相氧化和液相氧化两种。气相氧化主要是以空气,O2,O3,CO2,C2H2等气体为氧化剂,与石墨进行气固界面反应,减少石墨表面的活性点,降低首次不可逆容量损失,同时,生成更多的微孔和纳米孔道,增加锂离子的存贮空间,有利于提高可逆容量,改善负极性能。吴宇平等将普通的天然石墨在500 ℃下用空气做氧化剂来进行氧化改性。改性后石墨结构的稳定性得以提高,在去缺陷结构的同时增加了纳米级微孔及通道数目。另外,氧化时形成的氧化层与石墨结合紧密,形成致密的钝化膜,防止了电解液对石墨的溶剂化反应,提高了石墨的可逆容量。液相氧化法是利用硫酸铈、硫酸、硝酸、过氧化氢等强氧化剂溶液,通过液相-固相反应来实现。尹鸽平等利用硫酸和过硫酸铵饱和溶液对天然石墨进行表面氧化,将石墨的可逆容量提高至349 mAhg-1,首次库仑效率有一定提高。
2.表面包覆
石墨负极材料的表面包覆改性主要包括碳包覆、金属或非金属及其氧化物包覆和聚合物包覆等。通过表面包覆实现提高电极的可逆比容量、首次库伦效率、改善循环性能和大电流充放电性能的目的。石墨材料表面包覆改性的出发点主要有以下两点:
通过表面包覆,减小石墨的比表面积,减小形成SEI膜消耗掉的锂,进而提高材料的首次库仑效率;
通过表面包覆,减少石墨表面的活性点,使表面性质均一,避免溶剂的共嵌入,减少不可逆损失。
3.无定形碳包覆
在石墨外包覆一层无定形碳制成“核-壳”结构的C/C复合材料,使无定形碳与溶剂接触,避免溶剂与石墨的直接接触,阻止因溶剂分子的共嵌入导致的石墨层状剥离现象,扩大了电解液的选择范围,王国平等人将天然鳞片石墨制成球形石墨,在其表面包覆一层纳米非石墨化碳材料制成具有核-壳结构的改性球形石墨,改性后的球形石墨振实密度明显提升,且可逆容量提升至365 mAh·g-1,同时,首次库仑效率和循环稳定性也得到显著地提升。
锂离子电池以其高容量、高电压、高循环稳定性、高能量密度、无环境污染等优异的性能倍受青睐,被称为21世纪的绿色能源和主导电源,具有广泛的民用和国防应用前景,其应用领域不断扩大,不仅已经广泛而成功地应用于各种便携式电子产品,已经开始向动力电池方向发展。目前锂离子电池及其关键材料已成为各国关注的一个科技和产业焦点,也是我国能源领域重点扶持的高新技术产业。锂离子电池实现商业化到现在,所用的负极材料最成熟,应用最广的是碳材料,其中最主要的依然是石墨。天然石墨有着成本低、结晶程度高,提纯、粉碎、分级技术成熟,充放电电压平台低,理论比容量高等基础优势。然而天然石墨的结构缺陷导致首次效率低,循环差。