关于锂电池的过充和过放问题详解
来源:宝鄂实业
2019-09-17 11:27
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对锂电池来说,一个标准循环包含以下几步:首先,对锂电池以0.2C放电至3.0V,其次,以1.1C恒流充电到4.2V,然后以恒压充电至电流小于等于20mA。最后在放置一小时后,再以0.2C放电至3.0V。
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锂电池的标准循环寿命测试,根据IEC的规定,按以上标准循环反复循环500次后,电池容量应保持在初始容量的60%以上,则视为合格。
锂电池的自放电过程,又称为荷电保持能力,是衡量电池性能的主要参数之一。自放电是指锂电池在开路状态下,其电池电量在一定环境条件下的保持能力。
一般而言,锂电池的自放电主要受制造工艺,材料,储存条件
等因素的限制。一般来说,锂电池的储存温度越低,其自放电也越低。但是温度过低或过高时,均可能造成电池损坏而无法使用。
锂电池充满电后,如果开路搁置一段时间,有一定的自放电是正常现象。通常,锂电池在室温条件下的月自放电率为3%。但如果温度在55℃以上时,锂电池的自放电率会达到室温的3倍以上,此时的自放电率可达到10%。因此如果储存场地的环境温度比较高的话,对锂电池的使用寿命是有很大影响的。
锂电池的内阻,是指锂电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。分为交流内阻和直流内阻。由于充电电池内阻很小,由于充电电池内阻很小,测量直流内阻时,由于锂电池电极容易极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值。而锂电池的交流电阻是可以测出其真实内阻的,这是由于交流内阻是不受极化内阻的影响的。
锂电池的内压,是由于在充放电过程中,如果复合反应的速度慢于分解反应的速度,所生成的气体会因为不能及时消耗掉,,就会在电池内部形成一定的压力。电池内压主要受电池制造工艺,结构等因素的影响。锂电池在正常的充电和放电时,其电池内压都维持在正常状态。但是在过充或过放过程中,锂电池的电池内压是有可能升高的。
锂电池的过充,是指锂电池经过一定时间的充电,在充满电后,仍继续充电的状态。
锂电池过充有什么危害呢?由于在锂电池设计时,电池负极容量要高于正极容量,因此正极产生的气体,会透过隔膜与负极元素复合。正常充电情况下,电池内压不会明显升高。
但是如果充电电流过大,或充电时间过长,电池内部产生的气体来不及被消耗,就可能造成电池内压升高。从而使电池出现变形,漏液等现象。所以过充会使锂电池的电性能显著下降。
为了防止锂电池过充,需要在电池充满时,准确判断充电是否到达终点,以及时停止继续充电。充电截止的判定方式是有很多种的,其中,电池的即时电压,电池的即时电流,充电时间都是常用的检测参数。另外,当电池温度超过60℃时也可以判定需要停止充电。
锂电池的过放,是指锂电池在放电过程中,当电池电压降到一定值后,再继续放电,就会出现放电现象。锂电池过放的后果是很严重的。特别是大电流过放或反复过放,对电池的损害就更为严重。因为过放会使电池内压升高,正负极活性物质的可逆性受到破坏,即使充电也只能部分恢复,容量也会有明显衰减。
防止锂电池的过放,按储存时间来分,有两种处理方法:一种是6个月内不会使用的情况,此时,应将锂电池储存在干燥环境,环境温度应在-20℃ - 35℃,环境湿度在65±20%范围内。在储存场地中,不应有腐蚀性气体存在。