锂离子电池不能过充,过充.那么过充以后到底会有什么影响呢?
锂电池在使用过程中会产生枝晶,枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减,寿命打折,还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略,成功制备了具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体,并负载金属锂作为复合负极材料。这一载体可抑制锂枝晶产生,从而可实现电池超高速充电,有望大幅延长锂电池“寿命”。该研究成果在最新一期《先进材料》上发表。
近年来,世界各国有不少相关研究在锂负极材料的设计合成上取得重要突破,但至今仍无法抑制金属锂在大电流密度充放电下枝晶产生以及电极体积膨胀的问题,因此锂电池的长寿命、大容量“快充快放”依然难以逾越。
“把金属锂沉积到具有三维网络结构的多孔集流体中构建金属锂复合负极材料,是目前解决上述困难的有效途径之一。”梁嘉杰介绍说。基于此认识,课题组首次提出实现超高电流密度及超长循环寿命的理想金属锂负极三维载体材料选择及优化策略。他们利用石墨烯宏观体三维网络作为机械骨架,银纳米线二维网络作为导电结构,通过低成本、与工业化生产相兼容的涂布—冷干法,制备具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体,并负载金属锂作为金属锂复合负极材料。
很多人都在谈论锂离子电池不要过充,不要过充.那么过充以后到底会有什么影响呢.
单节锂离子电池电压根据实际使用划分的几个区域.
高压危险区
界限A---------------保护线路过充保护电压(4.35V)
高压警戒区
界限B---------------锂离子电池充电限制电压4.20V
正常使用区
界限C---------------锂离子电池放电终止电压(2.75V)
低压警戒区
界限D---------------保护线路过放保护电压(2.3V)
低压危险区
严格的讲,把锂离子电池的电压充到高于界限B(4.20V)就是过充.但是过充也有程度的大小.一般人认为在4.24V以下,可以不算是过充.或称为"可接受"的微过充.
锂离子电芯厂家的电池规格书上一般也标明了充电限制电压是4.20V+/-0.04V.
在界限A和界限B之间的(高于4.24V,低于4.35V)这个区域,就可以称为中度过充.
处于这个电压范围的锂离子电池,其放电容量会高于正常的锂离子电池.
请看中度过充试验数据
试验条件是
电芯:GY383450.
标称容量:550mAh.
标称的充电限制电压4.20V
充电制度:电压低于充电限制压时以1C(550mA)充电,电压到达充电限制电压后,维持电压不变,电流逐渐减小到20mA后充电终止.这就是常规的CC/CV充电模式.
放电制度:1C(550mA),放电终止电压2.75V
以上制度完全参照国标执行.
我们可以尝试改变了充电限制电压,故意对这个试验品进行过充.列出试验表格如下:
循环次数 充电限制电压V 充电容量mAh 放电容量mAh 与额定容量的比率%
第一次 4.20V 570 565 这个就是额定容量
第二次 4.30V 610 608 108%
第三次 4.20V 569 564 100%
第四次 4.35V 633 627 112%
其中的第三次是为了进行对比,说明进行一次过充后,电池的额定容量几乎没有什么变化.
从中可以得到一个结论,过充可以提高电池的容量.
但是这个趋势不是一致如此,当我把这块电池一直用4.35V的充电限制电压继续进行过充循环后.结论就不是那么乐观了.
第50次以后,电池容量为480mAh.已经是额定容量的85%了.而我以前对这个型号的电池进行正常循环的试验时,在150次循环时其容量还在额定容量的88%以上.可见过充严重的缩短了电池的循环寿命.另外要提到的是,该过充的电池已经微微发鼓,原始厚度是3.84mm,50次循环以后其厚度是4.25mm.
由于在4.35V以上的电压对于受到保护线路的锂离子电池来说是不会到达的.所有广大用户经常碰到的就是中度过充这个现象.许多不合格的蛋充(经常在上面有镍氢和锂离子档位可以选择)就是过充的罪魁祸首.
那么高于4.35V的过充会是什么样子呢.
我在做过充安全试验的时候,都是把电池的保护线路去掉,然后以5.0V的电压对锂离子电池芯进行充电.
其结果就是,3~4个小时以后,电池严重发鼓,
而且部分不合格的电芯发生爆炸现象。
在电子显微镜下,锂电心负极为层状结构,正极是一些有棱角晶体的堆积,形状因阳极材料而异。
过放电的重要恶果是造成负极板层状塌落。再充电时,限制了镶嵌进负极板内锂离子的数量和方便。
容量下降、内阻增加、寿命缩短并不可以恢复。
过充电更可怕!
电池达到全充满状态.负极由锂离子的嵌入反应变成锂金属在负极表面的沉积,溶剂被氧化(由过充而引起的溶剂氧化放出的热量远远高于可逆状态下锂离子与溶剂反应放出的热量):随着电池温度的升高,金属锂与溶剂、嵌锂碳与溶剂的反应相继发生,电池着火、爆炸。随着电解液的分解,牯结剂与锂金属也能反应。
过充后,极片上到处都是针状锂金属结晶,刺穿隔膜会发生微短路。轻则,加剧自放电;重则晶枝短路电流造成电池温度急剧升高,电解液分解气化。这种情形,不论是温度过高使材料燃烧爆炸.还是外壳先被撑破,使空气进去与锂金属发生激烈氧化,都是以燃烧爆炸收场。
锂电池的三大禁忌!
第一温度,锂电池怕高温。
第二大电流,比如18650电芯是3C放电,你电动车是8000W的,用的电芯低于你的电动车放电电流,这样会导致锂电池温度过高,电流过大而寿命变短,还会出现鼓包报废的情况,如果你的电动车功率非常大,速度非常快,建议选择10C电流的18650电芯,这样选择合适的电芯显然非常重要!
第三就是满电存放,三元锂电满电是4.35V,目前市面上的保护板都是4.2V就截止充电,所以很多人买到电动车锂电池都说没有标称的容量多,其实就是这个原因,一般长时间存放电动车锂电池,充满50%的电视最好的,比如你买新手机,很多都是开机百分之50的电量。如果满电存放时间长,会让锂电池容量减少。磷酸铁锂和钛酸锂除外,这两种是可以满电存放的,还需要注意的就是选择品质较好的保护板,锂电池最大的禁忌就是过冲过放,三元锂一次过放就报废,过冲必定鼓包也报废。
看锂电池品种。力鹏普通的锂电池大概400个循环左右,铅酸是300个左右。比较稳定
定制的三元锂是500-600个循环,这个不太稳定,和组装人的工艺电芯的挑选有很大关系
定制的磷酸铁锂大概是1000个循环左右
你一天充满一次,用完一次,算一循环,充满一半,用一半,算半个循环。用的时间你自己算一下电动汽车锂电池寿命:“盐浴”方式延长寿命
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)昨天发表研究报告称,该机构科学家发明了一种更简单的方法用来延长充电锂电池的寿命,该机构将这种方式命名为“盐浴”。
据悉,改方法由CSIRO与皇家墨尔本理工大学、昆士兰科技大学合作研究发现的。根据CSIRO的研究人员介绍,他们所用的材料是一种离子液,这种离子液也称常温熔盐,是一种透明、无色、无味、且阻燃的独特液体,这些材料可以在电极表面形成一层保护膜,使电池在使用时保持稳定。处理电池的过程和原理为,在电池组装前,将锂金属电极浸没在含有离子液和锂盐的混合电解液中,经过这种处理后,不但能延长电池的寿命,而且可以将电池的续航时间延长,性能和安全性也能得到一定的增强。
电动汽车锂电池寿命:锂电池的寿命
现阶段各个厂商尝试研发的电动汽车所载电池基本都是蓄电池(锂离子电池为主)和燃料电池,燃料电池由于研发成本和维护费用过高(燃料电池的维护成本大概是蓄电池的三到四倍左右),不太适合现阶段的电动汽车发展。所以暂且不提,单说现在普遍使用的锂电池。
普通的电子产品上的锂离子电池使用寿命大概是5到20年,平均为8年,而以现在的技术水平,锂离子电池在电动汽车上的使用寿命只有大约3-5年。当电动汽车上的电池容量衰减到初始容量的80%以下时,电动汽车的续驶里程将会明显减少,当电池容量衰减到70%以下时,就必须要更换电池了。对于目前的很多纯电动汽车来说,电池的成本大约占汽车总成本的40%左右,也就是说,更换电池就相当于换了小半个车。
如果电动车充电器是正常,每天行驶不足10km的电动自行车,名牌新电池可临近保修期满时适当补充去离子水。那每天行驶50km的电动车的话,8个月后就应该检查电池的情况,适当的补充去离子水,每格补充3~4ml,特别是到夏天了,加好水后一定要记住盖好安全阀。那经常搭人的电动车,建议半年左右应该检查,根据使用的情况来进行保养。
很多使用电动车的用户发现,正极那只电池容易落后,由于各电池单体与车体间分布电容不同,正极那只电池受损最大。在加水的同时将中间电池和旁边的位置对调,使正极那只电池轮流“坐庄”。
电量显示在80%以上时不必充电,在30%~80%之间有机会就充电,低于30%就一定要充电了。
加速时要平缓,不可超载。有脚踏装置的,在起步、上坡时尽量人为助动。
电池盒内的电池要用纸皮塞紧,底部如果有可能的话用泡沫双面胶黏好,可避免电池震动。
每个月进行一次完全放电,然后连续充电12h.
在更换电池时应经常检测充电器的参数,保持电池与充电器匹配。
一旦发现充电器转绿灯困难或一充电就转绿灯,以及充电时电池温升异常等情况,应立即检查是充电器问题还是电池问题。
普通没有温度补偿的充电器,夏季在充电器和电池之间串联一只6A10二极管,胶体电池串联两只6A10二极管;其余季节,短接二极管。
保持车辆机械技术状态良好,轮胎气压足,润滑良好,车闸间隙、松紧正常。
做到了以上措施,锂电池可以成倍延长使用寿命。