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鋰離子電池的安全性是指對初始擾動(dòng)引起的機(jī)械能、熱能、光能等不安全行為的抑制能力。影響安全的因素可以分為內(nèi)部因素和外部因素。(1)影響鋰離子電池安全性和保護(hù)性能的因素 1. 內(nèi)部因素正極材料、負(fù)極材料、電解液材料和隔膜材料都會(huì)影響鋰離子電池的安全性能。鋰離子負(fù)極材料通常是嵌入化合物。在高溫下,正極材料會(huì)發(fā)生熱分解。在高壓過充的情況下,鋰離子會(huì)從正極材料中逸出,產(chǎn)生熱量,不能排除,導(dǎo)致熱損失。陰極材料易積聚形成鋰枝晶,隔膜被刺穿,易形成可燃?xì)怏w。鋰離子電池中使用的有機(jī)電解質(zhì)很容yi燃燒。如果隔膜材料不穩(wěn)定,有斑點(diǎn),容易被刺穿,正電極短路。2. 外部因素外部因素通常是嚴(yán)重的過充、過放電、電池局部溫度過高或電池內(nèi)部短路等,這些都是人為操作不當(dāng)造成的。人為濫用鋰離子電池會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)和爆乍等事故。(2)影響鋰離子電池安全性和防護(hù)性能的因素評(píng)價(jià)
如何延長鋰離子電池的使用壽命
近年來,有觀點(diǎn)認(rèn)為,鋰離子電池一旦使用,就應(yīng)該按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和程序進(jìn)行充電,并計(jì)算其壽命。如果使用壽命一般為兩年左右,無論使用與否,如果儲(chǔ)存不當(dāng),壽命可能會(huì)縮短?,F(xiàn)在每個(gè)人都在問:長時(shí)間充電會(huì)縮短電池壽命嗎?電池壽命實(shí)際上取決于數(shù)量的重復(fù)充放電,許多人會(huì)利用休息時(shí)間來充電,電話經(jīng)常是整個(gè)晚上,連續(xù)充電和放電鋰電池可以500倍左右,隨著數(shù)量的增加充電時(shí),電池的性能會(huì)逐漸消失,然后電池的性能將大大減弱,所以甚至?xí)暗娜?。?yīng)盡量避免在電池中剩余的所有電量都進(jìn)行充電,充電后電池容量滿了會(huì)縮短電池壽命,電池待機(jī)時(shí)間很難不下降。對于鋰離子電池來說,不需要使用關(guān)機(jī)和充電,鋰離子電池適合隨時(shí)使用充電,這是鎳氫電池優(yōu)點(diǎn)之一,你可以很好的利用這個(gè)特點(diǎn)。而鋰電池充放電一次,循環(huán)壽命降低一次。
目前國內(nèi)的電池容量探測有以下4種:
1、恒流放電—計(jì)時(shí)—電壓終止。
這個(gè)辦法是IEC規(guī)定的辦法,我國對電池容量的判定都是以此為判定根據(jù),對其他的探測辦法,也是以其他辦法對照本辦法來掂量精度的。
電瓶修復(fù)
2、探測內(nèi)阻的辦法。
可以見我引用的柯蘭電子的帖子,采用這個(gè)辦法的,往日也有福州福光的探測類似。其核心是通過探測電池內(nèi)阻來反推電池容量。
電池維修
就我使用該辦法看,首先應(yīng)當(dāng)有先驗(yàn)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),靠先驗(yàn)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來修正計(jì)算數(shù)據(jù)。在先驗(yàn)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)不準(zhǔn)確的條件下,探測誤差很大。
特別是在推廣脈沖維修消除硫化以后,電池內(nèi)阻分明下降,往往會(huì)導(dǎo)致探測電池的容量很大,實(shí)際沒有那么大。
蓄電池維修技術(shù)
3、大電流放電辦法。
4、比重計(jì)(密度計(jì))探測法等……
第四種比重目前還不敢明確,不同用途的鉛酸蓄電池的比重是不相同的,而且比重受溫度影響較大。
鉛酸電瓶修復(fù)
因此問題與測內(nèi)阻差不多,沒有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)誤差很大。關(guān)于狀態(tài)良好的蓄電池來講,比重法可以較準(zhǔn)確判斷容量。但關(guān)于舊電池,就不那么準(zhǔn)確的了。
不同的電池的比重不相同,常見的開口電池有起動(dòng)電池和牽引電池。起動(dòng)電池新的時(shí)候比重1.28,牽引電池大多是1.28(原來有少數(shù)1.265,近年不多見了)。
電動(dòng)汽車電瓶修復(fù)
此類電池要想較準(zhǔn)確得知容量,用比重法要先修復(fù)比重(按溫度),再要知比重下降0.01,電池放電多少——這個(gè)是按電池的不同而不同的。通常是比重下降0.01,電池放電1/15左右。
鋰電池串聯(lián)充電
目前鋰電池組的充電一般都采用串聯(lián)充電,這主要是因?yàn)榇?lián)充電方法結(jié)構(gòu)簡單、成本低、較容易實(shí)現(xiàn)。但由于單體鋰電池之間在容量、
內(nèi)阻、衰減特性、自放電等性能方面的差異,在對鋰電池組串聯(lián)充電時(shí),電池組中容量小的那只單體鋰電池將先充滿電,而此時(shí),其
他電池還沒有充滿電,如果繼續(xù)串聯(lián)充電,則已充滿電的單體鋰電池就可能會(huì)被過充電。
而鋰電池過充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的性能,甚至可能會(huì)造成人員傷害,因此,為了防止出現(xiàn)單體鋰電池過充電,鋰電池組使用時(shí)一
般配有電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,簡稱BMS),通過電池管理系統(tǒng)對每一只單體鋰電池進(jìn)行過充電等保護(hù)。串聯(lián)充電時(shí)
,如果有一只單體鋰電池的電壓達(dá)到過充保護(hù)電壓,電池管理系統(tǒng)會(huì)將整個(gè)串聯(lián)充電電路切斷,停止充電,以防止這只單體電池被過充電
,而這樣會(huì)造成其他鋰電池?zé)o法充滿電。
鋰電池并聯(lián)充電
鋰電池并聯(lián)充電時(shí),每節(jié)鋰電池都應(yīng)保證均衡充電,否則使用過程中會(huì)影響整組鋰電池的性能和壽命。常用的均衡充電技術(shù)有:恒定分流
電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關(guān)電容均衡充電、降低電壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。
鋰電池并聯(lián)充電需要注意幾個(gè)問題:
有保護(hù)板和沒有保護(hù)板的鋰電池不能并聯(lián)充電。沒有保護(hù)板的電池容易過充電損壞。
并聯(lián)充電的電池通常都需要去掉電池自帶的保護(hù)板,統(tǒng)一使用一個(gè)電池保護(hù)板。
并聯(lián)充電的電池如果沒有鋰電池保護(hù)板,充電電壓一定要限制在4.2V,不能使用5V的充電器。
鋰電池并聯(lián)后會(huì)有一個(gè)充電保護(hù)芯片對鋰電池進(jìn)行充電保護(hù),鋰電池生產(chǎn)廠家在制作并聯(lián)鋰電池時(shí)已經(jīng)充分考慮了鋰電池并聯(lián)后的變化特
點(diǎn),也是按照上述要求進(jìn)行電流設(shè)計(jì)和電芯選擇的,所以,使用者需要按照并聯(lián)鋰電池的說明書按部就班地進(jìn)行充電,避免不正確的充電
對電池可能造成的損害。