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电池知识

电池的性能可通过改变环境温度来进行评估吗?锂电池的低温特性是什么?

来源:宝鄂实业    2019-04-14 14:54    点击量:

三元锂电池概述

 

锂离子电池的正极材料有很多种,按正极材料的不同,可分为钴酸锂,锰酸锂,三元材料,磷酸铁锂和钛酸锂等。三元锂电池是指使用镍、钴、锰三种过渡金属氧化物作为正极材料的锂电池,由于它综合了钴酸锂,镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,性能优于以上任一单一组分正极材料。实验分析标明,三种不同化合价的元素形成了超晶格结构,三种组分之间存在明显的协同效应,使得材料更加稳定,且放电平台高达3.6V,因此被认为是最有应用前景的正极材料之一。三元电池具有能量密度高,安全稳定性好,支持高倍率放电等优异的电化学特性,以及价格适中的成本优势,在消费类数码电子产品,工业设备,医疗仪器等中小型锂电池领域获得了广泛应用,并在智能机器人,AGV物流车,无人机和新能源汽车等动力锂电池领域显示出了强劲的发展潜力。

 

目前对三元材料的研究主要集中在前驱体的制备,材料的合成以及电化学性能与结构的关系上。该材料中大部分过渡金属元素Ni、Co、Mn分别以+2、+3、+4价态存在,在充放电过程中,发生电化学反应的只有Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+,Mn基本不参与电化学反应,只是起到稳定材料结构的作用。关于制备方法,工业上常用的合成方法有:高温固相法,共沉淀法,溶胶-凝胶法,水热合成法,燃烧法等。三元材料是一种综合性能优越的锂电池正极材料,在一定范围内改变三种材料的摩尔配比,并加入相应的添加剂(粘结剂,导电剂,集流体等),可以得到在某一方面有突出的表现特性,比如动力型三元锂电池,容量型三元锂电池,超低温三元锂电池等等。

三元锂电池概述

 

锂离子电池的正极材料有很多种,按正极材料的不同,可分为钴酸锂,锰酸锂,三元材料,磷酸铁锂和钛酸锂等。三元锂电池是指使用镍、钴、锰三种过渡金属氧化物作为正极材料的锂电池,由于它综合了钴酸锂,镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,性能优于以上任一单一组分正极材料。实验分析标明,三种不同化合价的元素形成了超晶格结构,三种组分之间存在明显的协同效应,使得材料更加稳定,且放电平台高达3.6V,因此被认为是最有应用前景的正极材料之一。三元电池具有能量密度高,安全稳定性好,支持高倍率放电等优异的电化学特性,以及价格适中的成本优势,在消费类数码电子产品,工业设备,医疗仪器等中小型锂电池领域获得了广泛应用,并在智能机器人,AGV物流车,无人机和新能源汽车等动力锂电池领域显示出了强劲的发展潜力。

 

目前对三元材料的研究主要集中在前驱体的制备,材料的合成以及电化学性能与结构的关系上。该材料中大部分过渡金属元素Ni、Co、Mn分别以+2、+3、+4价态存在,在充放电过程中,发生电化学反应的只有Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+,Mn基本不参与电化学反应,只是起到稳定材料结构的作用。关于制备方法,工业上常用的合成方法有:高温固相法,共沉淀法,溶胶-凝胶法,水热合成法,燃烧法等。三元材料是一种综合性能优越的锂电池正极材料,在一定范围内改变三种材料的摩尔配比,并加入相应的添加剂(粘结剂,导电剂,集流体等),可以得到在某一方面有突出的表现特性,比如动力型三元锂电池,容量型三元锂电池,超低温三元锂电池等等。

锂电池正确充电方法

 

把握时间,防过充。正确的时间做正确的事,虽然,锂电池本身具有优异的电化学性能,然而,任何一种事物在背离平衡状态后都会存在安全隐患。细说来,

 

1.当充则充。在智能手机出现初期,每家手机厂商出于保护自己利益的初衷,往往强调用原装充电器(包括充电线)来给用电设备充电,有的厂家设计专门的数据线,并且不支持别的充电器(包括充电线)。后来,随着智能手机和手提电脑应用越来越广,再这样下去明显是作茧自缚,所以现在大家基本都统一了标准,一种充电器/线能够给不同品牌和性质的用电器具充电了。充电方便了,用户要注意的一个问题就是尽量随时保持电池带有正常使用的电量。正常情况下,当电量过少时,手机和手提电脑都会有提醒,这时你就需要及时补电,虽然电量过低不会导致直接的安全事故,但过度使用,久而久之就会对电池结构造成破坏。

 

2、充满即可。锂电池电芯内部也是由诸多元器件所构成的,新电池还好,如果是用了比较长的时间,说不定哪个元器件的功能就会衰退,因此就会发生过充安全风险。三星、苹果被曝光的典型事故,有几起都是因为电器主人睡觉时把手机放床头充电,最后引发燃烧和爆炸。

 

3、切忌一心二用。笔者有过体会,一边充电一边使用手机,特别是玩游戏时极容易感觉手机发热,道理也很简单,手机等于同时打两份工,这使其不得不付出超倍的劳动力,身体自然会发热了。

 

锂电池正确放电方法

 

及时充电,防过放。普通的手机使用者对于过放的危害没有意识,因为通常过放没有出现过安全事故的报道。而且,有人甚至认为定期的深度放电对于电池性能的维护有好处。实则不然,因为锂电池的记忆效应可以忽略不计,不存在深度放电消除记忆效应的说法。理论上来说,锂电池深度放电总的循环寿命会更大些,但其风险是电池过度放电将导致电池电压过低,不能正常充电,有时开机也会要很长时间,甚至开不了机。两害相权取其轻,使用寿命短一点总比不能使用好,所以奉劝广大手机和手提电脑的用户不要经常使用到黑屏。

 

锂电池正确保养

 

温度适宜,防冷热。在闲置时,锂电池通常不会发生安全事故,日常保养的目的就是使锂电池置于适宜的环境中,从而延迟电池的老化。事实上,锂电池参数设计中有一个就是适宜温度,相对来说,温度低一些问题不大,但如果放在较高的温度下,俗话说物极必反,也是会产生安全问题的。我们说的闲置状态仅仅是就正常环境而言,如果把锂电池放到水里或靠近火源那就已经脱离“保养”的话题了,那么,在正常环境下要做的是什么呢?水的方面防潮和热的方面防暴晒。故而,锂电池日常保养的适宜环境应是四个字:通风、阴凉。无论锂电池是独立闲置还是在用电器具中待用,均应遵循这四个字。

 

在锂电池的正确使用方法中,锂电池充电方法是最重要的,因为不正确的充电方法会引发安全问题,而放电与日常保养影响的仅仅是锂电池的使用寿命,锂电池本身也是一种耗材,无论我们采取什么办法也避免不了它最终的损耗,只是我们用正确的方法,延缓其衰老而已。上海宝鄂实业有限公司拥有一支从事锂电池多年、经验丰富的研发团队,我们时刻关注着锂电池在各领域的最新发展和应用,并不断为客户研发出“先进、安全、稳定”的锂电池方案,提供包括18650锂电池、26650锂电池和铁锂电池等多种锂电池服务。