定制热线: 400-678-3556

电池知识

如何让电动车电池延年益寿?降低汽车电池成本新途径

来源:宝鄂实业    2019-04-25 17:50    点击量:

技巧一:严禁存放时亏电。在亏电状态存放电池,硫酸铅结晶物附着在极板上,堵塞了电离子通道,造成充电不足,电池容量下降。亏电状态闲置时间越长,电池损坏越严重。因此,电池闲置不用时,应每月补充电一次,这样能较好地保持电池健康状态。 

技巧二:定期检验。如果电动车的续行里程在短时间内突然下降十几公里,则很有可能是电池组中至少有一块电池出现断格、极板软化、极板活性物质脱落等现象。此时,应及时到专业电池修复机构进行检查、修复或配组。这样能相对延长电池组的寿命,最大程度地节省开支。 
技巧三:避免大电流放电。电动车在起步、上坡时,请用脚蹬助力,尽量避免瞬间大电流放电。大电流放电容易导致产生硫酸铅结晶,从而损害电池极板的物理性能。 

技巧四:正确掌握充电时间。一般情况蓄电池都在夜间进行充电,平均充电时间在8小时左右。蓄电池以放电深度为60%-70%时充一次电最佳。

日本Eamex正在加紧使该公司开发的大容量电容器产品化。这种电容器是一种混合型电容器,通过在固体高分子电解质膜表面进行镀金处理形成电极。通过改进镀金的方法,增大了电极的比表面积,提高了物理吸附效果。同时还凭借在电解液中使用锂离子产生的电气化学效应提高了能量密度。目前汽车大厂对该电容器所拥有的超过锂离子充电电池的能量密度等表示出了浓厚的兴趣,已经有部分厂商正在探讨实用化问题。

 Eamex于2009年6月宣布该公司电容器的单位体积能量密度达到了600Wh/L。600Wh/L这一数值达到了可与高性能锂离子充电电池的能量密度相匹敌的程度。尽管未公布细节,但据悉通过改善镀金处理条件使电极部的比表面积增大到了2万倍,同时还使固体高分子电解质膜的厚度比原来的约60μm减小了一半,仅为31μm。这样单位体积的能量密度就得到了飞跃性提高。由于电极的镀金部的厚度为10μm,因此形成了阴阳两电极与固体高分子膜具有相同厚度的构造。另外,固体高分子等材料也为能量密度的提高做出了贡献。固体高分子电容器与锂离子电容器一样,需要事先进行吸附锂离子的工序(预注入)(Eamex将锂离子注入工序称为活化(Activation)。锂离子电容器在该工序上耗时较长,被公认为难点之一。)。由于所采用的固体高分子具有带负电荷的官能团,因此注入带正电荷的锂离子可很容易地提高静电容量。

“可将电池成本降至1/10”

    这种电容器的单位体积功率密度达到了2万W/L,大大超过了现有的电双层电容器。而用于电动汽车和混合动力车的蓄电池时,正好就需要拥有高功率密度,以便提供起步及加速时需要的大功率。为功率密度的提高助一臂之力的是使金属胶体集中到镀金部位上。这是通过调整镀金条件实现的。经过这样的改进,降低了内部电阻,提高了功率密度。在开发之初,电容器的内部电阻大、功率密度低曾一度成为最大难点,现在已达到足以实用的水平。此外,在镀金预处理及电解液注入方法上也运用了可提高能量密度及功率密度的独自技术与经验。

    创下600Wh/L纪录的试验品尽管非常小,只有0.2×0.5cm,但该公司还试制成功了A4尺寸的产品,在确保一定性能的情况下实现大型化,看来并非难事。另外获得600Wh/L的性能时需要优化条件,并不是任何条件下都能获得该性能。尽管如此,平均值仍达到了150Wh/L,“目前该性能已足够。今后将为制造稳定的单元大力开发”(Eamex代表董事濑和信吾)。

    虽未公布细节,由薄膜层叠而成的单元也开发成功。该公司推算,在面向电动汽车量产单位重量能量密度为100Wh/kg的电池时,使用该技术的电池有望以2万日元/kWh的成本实施量产。现有锂离子充电电池的价格估计在20万日元/kWh,成本大约只有其1/10。不过,汽车电池要求具有出色的安全性及可靠性。濑和估计,面向笔记本电脑及手机等小型电子产品的电池会更早达到实用水平,并自信地表示“有望2、3年后实用化”。

    另一方面,Eamex还对汽车等更大的市场显示出了强烈欲望,表示“将力争2015年前后面向汽车领域实现实用化,并于2020年实施量产”(濑和)。目前该公司正处于安全性验证等工作的关键期,在钉刺试验以及强制施加60V的耐压试验中均未出现发热等问题。温度特性也达到了锂离子充电电池的同等水平。作为实用化的另一难点,该公司还提到了构件的低成本化。今后该公司考虑弃用目前镀金电极部所采用的金,以低价金属材料来代替。而且还打算将固体高分子材料换成低价普通产品,不再采用目前昂贵的氟类树脂,并力争确保同等的性能。

在手机的日常使用中,我们会越到这样或者那样的问题,但手机电池的关注度显然不及我们对于手机的爱护,小编的爱机N85最近频频出现自动关机的现象,找了达人一了解才知道原来是小编平时对手机的锂电池使用不科学导致手机电池的老化和损伤造成的,看来日常对爱机关爱的同时对电池小兄弟的关注也该引起足够重视才是。

1.镍镉电池(Ni-Cd)

最早的笔记本电脑都是使用镍镉电池(Ni-Cd),由于当时电池技术不够先进,因此镍镉电池有很多令人头疼的缺点,如:体积大、份量重、容量小、寿命短、有记忆效应等(给我的印象就是无一是处)。这些无疑是与笔记本所追求的的轻便、快捷的性能所背道而驰的。目前镍镉电池已经被淘汰,笔记本也和镍镉决裂了,再提它也没有太大的必要。

2.镍氢电池(Ni-MH)

镍氢电池是目前最环保的电池,注重环保的国家都大力提倡使用镍氢电池,因为易于回收再利用,且对环境的破坏也最小。不过镍氢电池与锂电相比,还是有一些缺点。充电时间长、重量较沉、容量也比锂电小,还有记忆效应。它的记忆虽然不像镍镉电池那么大,但还是需要放电,用户必须用尽后再充电。但是镍氢电池的充电次数能够达到700次以上,某些质量好的产品充放电可达1200次,比锂电池长寿而且价格也很大众化。

3.锂电池(Li)、锂离子电池(Li-ion)、高分子锂二次锂离子电池(Li-polymer)

锂电很早以前就有了,当时它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,这也许是因为锂元素太活跃的缘故。后来就有了改进型的锂离子电池(Li-ion)加入了能抑制锂元素活跃的成份,它是锂电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,当然也就不会出现燃烧、爆炸等危险。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极本身不发生变化。这是锂离子电池与锂电池本质上的差别。从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电也随之淘汰了。区分它们的方法也相当简单:从电池的标识上就能识别,锂电的标识为Li,而锂离子电池为Li-ion(N85乃至大部分手机都是锂电,全称是锂离子电池)。高分子锂二次锂离子电池(Li-polymer)是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。在形状方面,高分子锂二次锂离子电池具有可薄形化、可任意面积化与可任意形状化等多项优点,因此可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池。在厚度方面,高分子锂二次电池的厚度约为2~4mm,而目前的锂离子电池的最小厚度则是6mm,可至少降低50%左右的厚度,可以达到的最小厚度大约为0.5mm。

下面针对我们身边的手机锂电(锂离子电池)来说说保养的问题,也为了纠正一些以往用在其他电池保养上面的错误做法。

1.首先拿到了一块新的电池,很多用户的做法就是按照商家的提示在锂电池使用的前三次充电12小时甚至以上。就此网上也有很多争论,不过我在实际使用中发现,其实这个对于锂电池来说多数是没有必要的。为什么呢?商家说这样做是为了完全激活电池的活性,完全唤醒新电池。听起来这个理由十分的充分与可信,但是大家有没有想过这个问题。如果,手机电池还没有被厂商完全激活就出场的话,这样的产品可以说只是个半成品。不可能要求每个用户都掌握激活电池的技巧,现实中也不可能。因此,在电池出厂前已经经过了厂商的完全激活了。那么叫用户充电12小时有利于电池的使用吗?不!我在此给出一个否定的答案,目前的N95机身与品牌电都有完善的电源管理电路和充电管理体系,当电池达到饱和后,控制电路自动切换到短路状态,所以以后的时间只不过是在浪费时间而已。各位在充电的时候都有留意到,当一充饱电后手机会“滴”一声提示,那么之后就再也灌不进电了,插着也是白插。怎样才能激活电池的活性呢?其实,厂商对于电池的激活是在没有过载保护的情况下将电池长时间充电与放电。所以,前三次充电12小时是不必要的。

2.再次,很多使用者在电池的使用中非常的困惑,究竟该不该等到电池完全耗尽才充电。这个问题其实回答应该是这样的,如果你能这样做肯定是好事情,但是前提是你不嫌麻烦。当然我这里所说的完全不是指过度放电,实践证明过度放电绝对是对电池有害的,它会缩短电池的使用寿命(有软件是专门靠震动或者屏幕亮度来让手机放电,这在电池保养方面是不可取的)。因此当手机还有两格或一格的时候就可以适时充电了。有些商家一再声明自己的锂电池没有记忆效应(这也是普遍机友的想法),这种做法是极不负责任的表现。所以当你的电池还有较多电量的时候还是不要充电为好,因为记忆效应确实存在,哪怕一点点,影响也深远。这里建议一个月一次的完全放电充电也就行了。

3.我们再讨论一下日常充电问题。用锂电的时候不用理会什么放足充足的问题,很多地方的测试都表明只有害无利,一般尽量不要用到电量不足关机才充,只要电量格剩一至两格就可以充了,充电以1至2个小时为宜。N85原电一般直插充电是两个小时就能充饱,我之前提过的Momax大概是50分钟至一小时就能充饱。千万不要超过5个小时,否则对电池有害,多次超过十二小时的充电将会大幅降低锂电的使用寿命以及电量,待机时间减少。切记!虽然是N95和原电都有过电和漏电保护,但一些“品牌”充电器与“品牌”电就另当别论了。

3.接着我们说说,在通常锂电说明书或手机说明书上说的“使用一个月后应该全充放一次”的做法是否必要。高端手机,如N85用的锂离子电池一般都带有管理芯片(状态检测)和充电控制(过电保护)芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、温度、 ID、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。我个人认为,在使用说明中的“使用一个月后应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。所以这样的工作还是不能省略的,毕竟原装或是品牌电池的价格不菲,我们要注意保养。但如果你的钱多,怕费事,那这些都仅供参考。

4.使用中最后就谈谈,如何让手机的电池更长久。既然你买了手机就是要使用它的,电池是其中的一项消耗品,必然会随使用时间的延续而走向报废。如果你不去用,只管保养,供着它,到一两年后又成为一样过时的摆设品,这样真是得不偿失。只要大家注意电池的日常使用习惯,正常的使用电池即可,大可没有必要畏首畏尾。

产品相关推荐