锂锰电池除了充电循环性能不好外,主要还存在哪些问题?锂锰电池使用常见七大问题原因分析及解决方案
来源:宝鄂实业
2019-04-17 22:03
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锂锰电池能量密度高、放电电压平稳、可在室温储存10年以上、密封性良好。那么你知道锰电池不允许非专业人员充电的原因是什么吗?跟随小编了解一下吧!
1.锂锰电池的充电特点如果用外部充电器对锂锰电池充电,电池内部将发生放电反应的逆反应,将使音B分化合物MnOOLi分解,重新生成Li和Mn02,电池电压也随着上升。
随着充电的继续,电池的电压还会逐渐升高,充电的最高电压可达3.5v。当充完电的电池在静置一段时间使其内部达到平衡后,电池的开路电压可恢复为正常的3.2V(有负载时的额定电压为3V)。
锂锰电池在充电的过程中,由于生成Mn02和Li的微观结构与原来的纯物质不完全相同,其活性变得很差。因此,充过电的电池在放电时,其容量就比新电池的容量低得多。
以实例来讲,若用5欧电阻对一只新的CRI23A型锂锰电池进行连续放电测试其容量,容量可以达到1300mAh,能放电2h以上。将该新电池用于照相机拍照,连续闪光和倒带,至少可拍10卷胶片。对于充足电的CRI23A型锂锰电池,仍用5欧电阻连续放电测试其容量,容量则不超过400mAh,持续放电不超过1h。用于照相机拍照,连续闪光和倒带,可拍4卷胶片。
经以上比较表明,锂锰电池在充电的过程中,活性物质MnOOLi的转化还原率很低。而且随着充电次数的增加,MnOOLi的转化率还会越来越低,大约经过10次充电之后,锂锰电池便很难再充电了。可见,由于MnOOLi的可逆性差,也就决定了性锂锰电池不宜充电;
2.性锂锰电池充电的危险性市售的性锂锰电池,其外表都标注了“禁止充电”的字样,强调这类电池不可充电。其原因除上一点所述的充电循环性能不好外,主要还存在以下的一些问题。
(1)锂锰电池在生产时使用了低沸点的有机物溶剂,其中有一种叫乙二醇二甲醚(DME)的有机物溶剂,它的闪电点温度较低。如果充电中锂锰电池因发热膨胀或密封不好,都容易造成乙二醇二甲醚从电池内挥发出来,若遇电火花或抽烟的火星,都有可能引发燃烧,产生危险;
(2)锂锰电池在充电过程中,内部的反应会生成锂(Li),这是一种不规责的晶体,外形有点镲树枝,常称晶枝。如晶枝在生产过程中刺穿了隔膜,易造成电池内部短路,将会因短路大电流产生高温引发燃烧,甚至引起膨胀爆炸事故。一只CR123A型锂锰电池爆炸,足可以将照相机炸得碎片横飞。
可见,非专业人员不得对锂锰电池进行充电,我们应该遵守做到。由上述可知,锂锰电池不仅不能充电,也不能随意拆卸或放入火中焚烧,更不可把锂锰电池短路或过放电到0V,这样做都可能引起危险。
综上所述,理论与实践都证明,锂锰电池中活性物质MnOOLi的可逆性差,其充电循环次数无法达到蓄电池的水准,又具有危险性,这便决定了一次性锂锰电池充电的利少弊大,不可充电。
随着科技水平的高速发展,锂锰电池的使用范围及作用早已不言而喻,但是在我们的日常生活中锂锰电池事故问题总是层出不穷,时时困扰着我们,以下是锂锰电池常见问题原因分析及解决措施,希望能帮助到大家。
一、电压不一致,个别偏低
1.自放电大造成电压低
电芯自放电大,使其电压降低比其它快,电压低可以通过存贮后检电压来消除;
2.荷电不均造成电压低
电池检测后在荷电时,由于接触电阻或检测柜荷电电流不一致造成电芯荷电不均。在短时间存放(12小时)测电压差别很小,但长期存放时电压差别较大,这种低电压并无质量问题,可以通过充电解决。在生产中荷电后存放超24小时测电压。
二、内阻偏大
1.检测设备差别造成
如果检测精度不够或者不能消除接触电组,将造成显示内阻偏大,应采用交流电桥法原理测试内阻仪器检测;
2.存放时间过长
锂锰电池存放过长,造成容量损失过大,内部钝化,内阻变大,可以通过充放活化来解决;
3.异常受热造成内阻大
电芯在加工(点焊、超声波等)使电池异常受热,使隔膜产生热闭合现象,内阻严重增大。
三、锂锰电池膨胀
1.锂锰电池充电时膨胀
锂锰电池在充电时,锂锰电池会自然产生膨胀,但一般不超过0.1mm,但过充电就会造成电解液分解,内压增大,锂锰电池膨胀;
2.加工时膨胀
一般是出现加工异常(如短路、过热等)造成内部受热过大电解液分解,锂锰电池膨胀;
3.循环时膨胀
电池在循环时,厚度会随着循环次数增加而增加,但超过50周次以后基本不在增加,一般正常增加量在0.3~0.6mm,铝壳较为严重,此种现象属于正常电池反应造成。但如果增加壳体厚度或减少内部物料可以适当减轻膨胀现象。
四、点焊后电池有掉电现象
铝壳电芯在点焊后电压低于3.7V,一般是因为点焊电流过大致使电芯内部隔膜击穿而短路,造成电压下降过快。
一般是点焊位置不正确所致,正确点焊位置应该在底部或有标记“A”或“—”侧面点焊,无标识侧面和大面是不能点焊的。另外有些是点焊镍带可焊性太差,因此必须使用很大电流点焊,致使内部耐高温胶带也不能起作用,造成电芯内部短路。点焊后电池掉电也有部分是由于电池本身自放电较大所致。
五、电池爆炸
产生电池爆炸一般有以下几种情况:
1.过充爆炸
保护线路失控或检测柜失控使充电电压大于5V,造成电解液分解,电池内部发生剧烈反应,电池内压迅速上升,电池爆炸;
2.过流爆炸
保护线路失控或检测柜失控使充电电流过大造成锂离子来不及嵌入,而在极片表面形成锂金属,穿透隔膜,正负极直接短路造成爆炸(很少发生);
3.超声波焊塑料外壳时爆炸
超声波焊塑料外壳时,由于设备原因使其超声波能量转移至电池芯上,超声波能量很大使电池内部隔膜熔化,正负极直接短路,产生爆炸;
4.点焊时爆炸
点焊时电流过大造成内部严重短路产生爆炸,另外,点焊时正极连接片直接与负极相联,使正负极直接短路后爆炸;
5.过放爆炸
电池过放电或过流放电(3C以上)容易使负极铜箔溶解沉积到隔膜上使正负极直接短路产生爆炸(很少发生);
6.振动跌落时爆炸
电芯在剧烈振动或跌落时造成的电芯内部极片错位,直接严重短路而爆炸(很少发生)。
六、电池3.6V平台低
1.检测柜采样不准或检测柜不稳定造成测试平台低;
2.环境温度过低造成平台低(放电平台受环境温度影响很大)。
七、加工不当造成
1.用力移动点焊正极连接片造成电芯正极接触不良,使电芯内阻大;
2.点焊连接片没有焊牢,接触电阻大,使电池内阻大。
总之,选择锂锰电池产品要选择专业的锂锰电池厂家生产的,高品质、高质量的锂锰电池产品,才能有效避免问题的发生。
1.锂锰电池的充电特点如果用外部充电器对锂锰电池充电,电池内部将发生放电反应的逆反应,将使音B分化合物MnOOLi分解,重新生成Li和Mn02,电池电压也随着上升。
随着充电的继续,电池的电压还会逐渐升高,充电的最高电压可达3.5v。当充完电的电池在静置一段时间使其内部达到平衡后,电池的开路电压可恢复为正常的3.2V(有负载时的额定电压为3V)。
锂锰电池在充电的过程中,由于生成Mn02和Li的微观结构与原来的纯物质不完全相同,其活性变得很差。因此,充过电的电池在放电时,其容量就比新电池的容量低得多。
以实例来讲,若用5欧电阻对一只新的CRI23A型锂锰电池进行连续放电测试其容量,容量可以达到1300mAh,能放电2h以上。将该新电池用于照相机拍照,连续闪光和倒带,至少可拍10卷胶片。对于充足电的CRI23A型锂锰电池,仍用5欧电阻连续放电测试其容量,容量则不超过400mAh,持续放电不超过1h。用于照相机拍照,连续闪光和倒带,可拍4卷胶片。
经以上比较表明,锂锰电池在充电的过程中,活性物质MnOOLi的转化还原率很低。而且随着充电次数的增加,MnOOLi的转化率还会越来越低,大约经过10次充电之后,锂锰电池便很难再充电了。可见,由于MnOOLi的可逆性差,也就决定了性锂锰电池不宜充电;
2.性锂锰电池充电的危险性市售的性锂锰电池,其外表都标注了“禁止充电”的字样,强调这类电池不可充电。其原因除上一点所述的充电循环性能不好外,主要还存在以下的一些问题。
(1)锂锰电池在生产时使用了低沸点的有机物溶剂,其中有一种叫乙二醇二甲醚(DME)的有机物溶剂,它的闪电点温度较低。如果充电中锂锰电池因发热膨胀或密封不好,都容易造成乙二醇二甲醚从电池内挥发出来,若遇电火花或抽烟的火星,都有可能引发燃烧,产生危险;
(2)锂锰电池在充电过程中,内部的反应会生成锂(Li),这是一种不规责的晶体,外形有点镲树枝,常称晶枝。如晶枝在生产过程中刺穿了隔膜,易造成电池内部短路,将会因短路大电流产生高温引发燃烧,甚至引起膨胀爆炸事故。一只CR123A型锂锰电池爆炸,足可以将照相机炸得碎片横飞。
可见,非专业人员不得对锂锰电池进行充电,我们应该遵守做到。由上述可知,锂锰电池不仅不能充电,也不能随意拆卸或放入火中焚烧,更不可把锂锰电池短路或过放电到0V,这样做都可能引起危险。
综上所述,理论与实践都证明,锂锰电池中活性物质MnOOLi的可逆性差,其充电循环次数无法达到蓄电池的水准,又具有危险性,这便决定了一次性锂锰电池充电的利少弊大,不可充电。
随着科技水平的高速发展,锂锰电池的使用范围及作用早已不言而喻,但是在我们的日常生活中锂锰电池事故问题总是层出不穷,时时困扰着我们,以下是锂锰电池常见问题原因分析及解决措施,希望能帮助到大家。
一、电压不一致,个别偏低
1.自放电大造成电压低
电芯自放电大,使其电压降低比其它快,电压低可以通过存贮后检电压来消除;
2.荷电不均造成电压低
电池检测后在荷电时,由于接触电阻或检测柜荷电电流不一致造成电芯荷电不均。在短时间存放(12小时)测电压差别很小,但长期存放时电压差别较大,这种低电压并无质量问题,可以通过充电解决。在生产中荷电后存放超24小时测电压。
二、内阻偏大
1.检测设备差别造成
如果检测精度不够或者不能消除接触电组,将造成显示内阻偏大,应采用交流电桥法原理测试内阻仪器检测;
2.存放时间过长
锂锰电池存放过长,造成容量损失过大,内部钝化,内阻变大,可以通过充放活化来解决;
3.异常受热造成内阻大
电芯在加工(点焊、超声波等)使电池异常受热,使隔膜产生热闭合现象,内阻严重增大。
三、锂锰电池膨胀
1.锂锰电池充电时膨胀
锂锰电池在充电时,锂锰电池会自然产生膨胀,但一般不超过0.1mm,但过充电就会造成电解液分解,内压增大,锂锰电池膨胀;
2.加工时膨胀
一般是出现加工异常(如短路、过热等)造成内部受热过大电解液分解,锂锰电池膨胀;
3.循环时膨胀
电池在循环时,厚度会随着循环次数增加而增加,但超过50周次以后基本不在增加,一般正常增加量在0.3~0.6mm,铝壳较为严重,此种现象属于正常电池反应造成。但如果增加壳体厚度或减少内部物料可以适当减轻膨胀现象。
四、点焊后电池有掉电现象
铝壳电芯在点焊后电压低于3.7V,一般是因为点焊电流过大致使电芯内部隔膜击穿而短路,造成电压下降过快。
一般是点焊位置不正确所致,正确点焊位置应该在底部或有标记“A”或“—”侧面点焊,无标识侧面和大面是不能点焊的。另外有些是点焊镍带可焊性太差,因此必须使用很大电流点焊,致使内部耐高温胶带也不能起作用,造成电芯内部短路。点焊后电池掉电也有部分是由于电池本身自放电较大所致。
五、电池爆炸
产生电池爆炸一般有以下几种情况:
1.过充爆炸
保护线路失控或检测柜失控使充电电压大于5V,造成电解液分解,电池内部发生剧烈反应,电池内压迅速上升,电池爆炸;
2.过流爆炸
保护线路失控或检测柜失控使充电电流过大造成锂离子来不及嵌入,而在极片表面形成锂金属,穿透隔膜,正负极直接短路造成爆炸(很少发生);
3.超声波焊塑料外壳时爆炸
超声波焊塑料外壳时,由于设备原因使其超声波能量转移至电池芯上,超声波能量很大使电池内部隔膜熔化,正负极直接短路,产生爆炸;
4.点焊时爆炸
点焊时电流过大造成内部严重短路产生爆炸,另外,点焊时正极连接片直接与负极相联,使正负极直接短路后爆炸;
5.过放爆炸
电池过放电或过流放电(3C以上)容易使负极铜箔溶解沉积到隔膜上使正负极直接短路产生爆炸(很少发生);
6.振动跌落时爆炸
电芯在剧烈振动或跌落时造成的电芯内部极片错位,直接严重短路而爆炸(很少发生)。
六、电池3.6V平台低
1.检测柜采样不准或检测柜不稳定造成测试平台低;
2.环境温度过低造成平台低(放电平台受环境温度影响很大)。
七、加工不当造成
1.用力移动点焊正极连接片造成电芯正极接触不良,使电芯内阻大;
2.点焊连接片没有焊牢,接触电阻大,使电池内阻大。
总之,选择锂锰电池产品要选择专业的锂锰电池厂家生产的,高品质、高质量的锂锰电池产品,才能有效避免问题的发生。