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过充会导致电池鼓包吗?你知道如何预防蓄电池鼓涨吗?

来源:宝鄂实业    2019-05-14 16:02    点击量:
1、控制好电压、电流。上面说过,过大电压或电流容易导致蓄电池鼓涨,所以要控制好电压、电流。
 
2、尽量控制好充电时间,不让充电时间过长,防止过充。
 
3、选用较好的充电机或者经常检查发动机上的发电机,一旦发现问题,及时检修或更换,避免造成蓄电池鼓涨。
 
4、在充电过程中,要保证各接线点牢固,因为接线点松动的话会产生火花,这就为蓄电池鼓涨造成了隐患。
 
5、通气孔保证及时畅通。在平常的维护保养中,及时清理蓄电池周围的杂质。
 
6、提前查看蓄电池外壳是否有裂痕、电解液是否渗漏。因为电解液一旦渗漏,其有可能会渗透到电缆或电路中,从而造成连电现象,产生火花。
 
7、及时排除蓄电池内部短路和电极板硫化。蓄电池内部短路会产生火花,从而引爆氢氧混合气体,而电极板硫化则会使得蓄电池内部产生大量气体。所以,平常我们应该及时检查蓄电池内部是否短路,是否有硫化现象。
 
8、禁止在蓄电池的正负极柱上用金属物如电缆等打火,这样容易引起空气重的氢氧气体发生爆炸,严重者甚至会危害到人身安全。
 
9、检修用电设备时应先将蓄电池内部的易燃气体排除,因为在检修用电设备时,难免会产生火花或者是导致蓄电池有较大电流产生,而这也是一大安全隐患。
 
10、及时检查电解液量的多少及密度。这样会在很大程度上保护蓄电池,防止蓄电池鼓涨。
 
11、起动发动机时,尽量避免长时间连续起动。
锂电池主要材料构成:正极材料、负极材料、电解液、隔膜(隔离材料)
 
电池简易结构
 
正极
 
从电池重量构成上来看,正极材料占有较大比例(一般在70%~80%),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。正极材料占锂离子电池成本30%~40%,也直接影响锂电池包的能量密度和性能。
 
负极
 
负极材料是由相对于正极电势更低的材料构成,并具有高比容量和较好的充放电可逆性,从而在嵌锂的过程中保持良好的尺寸和机械稳定性(不发生严重变形)。负极材料主要影响锂电池的效率、循环性能等,负极材料的性能也直接影响锂电池的性能,负极材料占锂电池总成本10~20%左右。负极材料种类上,包括碳系负极、非碳性负极。
 
电解液
 
电解液在正极与负极之间起到运输电荷的作用(类似与无线电中的载波),具有较高的离子电导率,一般应达到1x10-3~2x10-2 S/cm。它影响着锂电池包的能量密度、宽温应用、循环寿命、功率密度、安全性能等因素。
 
隔膜
 
隔膜有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性,对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力,保持离子导电性,同时具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离,此外应有足够的穿刺强度、拉伸强度等力学性能及耐电解液腐蚀性和足够的电化学稳定性。动力电池对隔膜的要求更高,通常采用复合膜。
 
锂电池工作原理:
 
锂电池是一种充电电池,主要依靠锂离子在正极与负极之间的往返嵌入和脱嵌来工作,实现能量的存储和释放。
1、充电过程
 
在电场的驱动下锂离子从正极晶格中脱出,经过电解质,嵌入到负极晶格中。
 
电压低于3V,要先进行预充电,充电电流为设定电流的1/10,电压升到3V后,进入标准充电过程。标准充电过程为:以设定电流进行恒流充电,电池电压升到4.20V时,改为恒压充电,保持充电电压为 4.20V。此时,充电电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电流的1/10时,充电结束。 这是一般的锂电池充电的一个过程,如果锂电池存在于智能设备中,它的充电模式将会受到智能设备软件的控制。
 
2、放电过程
 
放电过程正好与充电过程相反,锂离子在电场作用下返回正极,电子通过外电路到达正极与锂离子复合。电池放电,此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上,正锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
 
通过了解锂电池的充放电过程,我们可以从微观上理解,电池的容量其实就是电池所包含电荷的量。电流越大,放电速度越快,电池使用的时间就越短。
 
为什么电池在正常使用或者长时间不使用会出现鼓包的现象呢?
 
在充放电的过程中出现鼓包的现象有两种:
 
一.过充导致的鼓包
 
过度充电会导致正极材料里的锂原子全部跑到负极材料里面,导致正极原本饱满的栅格发生变形垮塌,这也是锂电池电量下降的一个主要原因。在这个过程中,负极的锂离子越来越多,过度堆积使得锂原子长出树桩结晶,使得电池发生鼓胀。
 
二.过放导致的鼓包
 
在液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。形成的钝化层膜能有效地阻止电解液分子的通过,但Li+ 却可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,具有固体电解质的特征,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”( solid electrolyte interface) ,简称SEI。SEI膜对负极材料会产生保护作用,使材料结构不容易崩塌,并且可以增加电极材料的循环寿命。SEI膜并非一成不变,在充放电过程中会有少许的变化,主要是部分有机物会发生可逆的变化。电池过度放电后使得SEI膜发生可逆性破环,保护负极材料的SEI破坏后使得负极材料崩塌,从而形成鼓包现象。

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