锂电池使用的正确方法是什么?锂电池使用环境的影响有哪些?
当今,电子产品发展飞跃,短短10年的发展历程里,不少的电子产品逐步智能化,功能越来越强大,特点也增加了不少。于是,电池的使用问题也成为了我们消费者所关注的重要问题。为了提高产品质量和满足消费者的需求,各大电子公司不断研发新材料。人们发现利用锂电池代替氢镍电池,不仅可以提高电池的寿命,快速充电,还能储存更多的电量。因此,在这现代化城市里,锂电池在各方面被广泛使用。
我们日常生活中常提到的锂电池,也称锂离子电池,是一种利用锂金属活泼的化学特性而研发的电池,该电池的充电和放电过程的实质实际上就是一个通过电子的得失来实现的,是一个氧化还原反应的过程。所以在使用的过程中不像氢镍电池般具有记忆效应,不用担心由于没充满电而导致电池容量减少。当然,也由于锂金属的活泼性,容易受到环境的影响,在使用锂电池的过程中,我们需要注意一些问题。
锂电池虽然被广泛应用到各大电子产品中,但它具体正确的使用方法基本上都是一致的。
许多人都有一种观念,认为首次充电时要对电池长时间充电从而激活电池。在首次对锂电池进行充电时,确实是需要像氢镍一样适当增加充电时间使其充满电的,一般是8~12个小时,但是不可以超过12小时,否则有可能会减少电池的寿命。但是这个过程并不是激活锂电池的过程,因为在制作锂电池的过程中,厂家已经把锂电池给激活了。
人们还常有一种观念是,认为锂电池应该要彻底放电再彻底充电才可以延长其寿命。其实不然,一块锂电池在循环充放电达300~600次后,电池的寿命基本上要耗尽了,而所谓的循环充放电的过程正是彻底放电和彻底充电的过程。因此,一般电子产品提醒电量不足时就应该马上充电了,而电池可充电不到100即可拔下,没必要关着机充电,减少一个循环充放电的过程也就是减少电池寿命的消耗。
此外,由于锂电池的安全性比较低,对环境中的温度比较敏感,所以我们要多留意使用锂电池时环境的温度。40摄氏度到60摄氏度是锂电池的最佳使用温度,而且根据研究,温度越高越容易减少电池的寿命。而当电池长时间处于超过60摄氏度的环境中时,就很有可能会发生爆炸,造成生命危险。
无论是锂电池应用在哪种电子产品上,它本来的属性也是基本上不会改变的,在使用锂电池我们都应该不再坚持旧观念,要多注意以上问题,不仅能及时保护好电池,还可以尽量避免不必要的伤害随着我国对节能环保的不断提倡,越来越多的节能环保设备被研发出来。在电池市场,不管是动力型锂电池或者储能型电池,都已经逐步被锂电池所取代。相对于传统的铅酸蓄电池来说,锂电池具有充放电次数高(1000次,普通蓄电池300次),无记忆效应,能做到完全放电,使用寿命长,节能环保,重量轻(大约是铅酸蓄电池的三分之一)等优势,即使价格要比传统铅酸蓄电池贵上不少,但也足以被使用寿命这项有点所弥补。
锂离子电池的使用环境对其循环寿命影响也是非常重要的。其中,环境温度是十分重要的因素。环境温度过低或过高都会影响锂电池的循环寿命。
小编研究了C/LiCoO2系锂离子电池在-20℃条件下的充放电性能。结果显示:电池的放电性能在低温下变差,0.2C放电容量仅为常温容量的77%,1C放电容量仅为0.2C放电容量的4%。低温下恒压充电时间增加,充电性能也明显恶化。
锂离子电池在低温下放电容量减少的主要原因包括:电解液电导率变差、隔膜的润湿和/或透过性变差、锂离子的迁移速度变慢、电极/电解液界面上电荷转移速率减缓等。另外,SEI膜的阻抗在低温下会增大,使锂离子通过电极/电解液界面的速度变慢。其中SEI膜的阻抗增加的原因是:锂离子在低温下从负极脱出较为容易,嵌入较为困难。充电时金属锂会出现并与电解液发生反应,形成新的SEI膜覆盖在原来的SEI膜上,使电池的阻抗增大从而导致电池的容量下降。
对同批锂电池分别在60℃和常温下进行300次充放电循环实验。初始阶段,60℃条件下电池表现出较高的放电容量。但随着循环的进行,电池容量衰减加快,循环稳定性降低,后期甚至有电池发生鼓胀现象。高温下锂离子电池的充放电循环是不稳定,高温导致电池的电极电化学极化加剧和气体的产生,造成鼓胀现象,同时电荷传输电阻增加,离子传输动力学性能降低。
目前锂离子电池大多用LiPF6作为电解液,由于电解液的不纯或微量水催化分解导电盐,电解液中含有一定酸性物质HF。HF会与SEI膜中的主要成分ROLi、ROCO2Li等发生反应,生成LiF沉积在负极表面。含有LiF的SEI膜会阻碍锂离子的迁移。同时,产生的高阻抗物质会使石墨颗粒之间绝缘隔离。随着高温充放电的进行,负极性能会逐渐恶化*终导致电池失效。
使用锂离子电池的设备在运输或正常工作的情况下,有可能会经受振动、冲击、碰撞等条件的考验。某些锂电池在与系统通信时进行充放电并根据一定频率接收数据信息。设备振动时的频率有可能对电池频率产生干扰,从而引起芯片数据出错或引发保护电路动作。强振动或冲击下,锂离子电池的极耳、外部的连线、接线柱、焊点等可能会折断或脱落,电池极片上的活性物质也可能剥落,这都会影响电池的寿命甚至产生危险的情况。