锂动力电池( 四 ) _生活百科

文章插图
锂动力电池A、使用带有均衡功能且均衡功能效果非常好的管理系统，最好是具有均衡充电功能的管理系统。B、将所有单体电池用小于0.3C的充电电流将单体电池的电压充到3.65V 。方法一：首先使用串联充电器将整组电池充电，直到出现单体电池上限电压保护，再使用限定电压为3.65V的恆流充电器（均衡充电设备）对所有单体电池进行充电，直到所有单体电池电压都达到3.65V 。该均衡充电设备的性能指标为输入电压可根据当地使用交流电压定，如AC220V，输出电压为DC3.65V，输出电流为0.01C,如10A或20A等，该设备由整车厂家从充电器厂家直接购买。（1次/3个月或出现带电量不一致时）方法二：把电池组中的所有电池拆下，用充放电测试柜把所有电池都充满，让其带电量一致。（1次/3个月或出现带电量不一致时）C、将所有单体电池用小于0.3C的放电电流将单体电池的电压放到2.3V，。方法一、把电池组中的所有电池拆下，用充放电测试柜把所有电池都放到2.3V，让其带电量一致。（1次/3个月或出现带电量不一致时）方法二：首先将整组电池放电（可以採用跑车的方法），直到出现单体电池欠压保护。再採用限定电压2.8V的放电设备对单体电池进行放电，直到所有单体电池电压都等于2.8V 。限定电压2.8V的放电设备可以採用电压比较器加放电继电器控制放电电阻放电的方法。放电的功率器件为直径为5mm长度70CM的电阻丝，电流约20安培（适用于电池组可以方便拆卸的）。或者採用1欧姆15W的电阻，放电电流约3安培左右适用于电池组不方便拆卸的，可以通过管理系统电压採集线进行小电流长时间放电）。（1次/3个月或出现带电量不一致时）D、上述提到的充放电测试柜由汽车厂家从做该测试柜的专业生产商购买使用。科学研究为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究。从而製造出前所未有的产品。比如，锂二氧化硫电池和锂亚硫醯氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。21世纪，科学家研发了一种新型的盐酸铁锂动力电池。磷酸铁锂动力电池可归纳下述特点。1 高效率输出：标準放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；2 高温时性能良好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构安全、完好；3 即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好；4 好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%；5 过放电到零伏也无损坏；6 可快速充电；7 低成本；8 对环境无污染。由于磷酸铁锂动力电池具有上述特点，并且生产出各种不同容量的电池，很快得到广泛地套用。它主要套用领域有：1 大型电动车辆：公车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等；2 轻型电动车：电动脚踏车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；3 电动工具：电钻、电锯、割草机等；4 遥控汽车、船、飞机等玩具；5 太阳能及风力发电的储能设备；6 UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好)；7 替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池（尺寸完全相同）；8 小型医疗仪器设备及携带型仪器等。构件性能(1)电池的开路电压 (2)电池的内阻(3)电池的工作电压(4)充电电压充电电压是指二次电池在充电时，外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恆电流充电和恆电压充电。一般採用恆电流充电，其特点时在充电过程中充电电流恆定不变。随着充电的进行，活性物质被恢复，电极反应面积不断缩小，电机的极化逐渐增高。(5)电池容量电池容量是指从电池获得电量的量，常用C表示，单位常用Ah或mAh表示。容量是电池电性能的重要指标。电池的容量通常分为理论容量、实际容量和额定容量。电池容量由电极的容量决定，若电极的容量不等，电池的容量取决于容量小的那个电极，但决不是正负极容量之和。(6)电池的贮存性能和寿命化学电源的主要特点之一是在使用时能够放出电能，不用时能贮存电能。所谓贮存性能对于二次电池来说为充电保持能力。对于二次电池，使用寿命时衡量电池性能好坏的一个重要参数。二次电池经过一次充电和放电，称为一个周期（或已此循环）。在一定的充放电制度下，电池容量达到某一规定值之前电池能经受的充放电次数称为二次电池的使用周期。锂动力电池具有优良的贮存性能和长的循环寿命。（7）保护电路由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成，过充电控制管 FET2和过放电控制管FET1串联于电路，由保护IC监视电池电压并进行控制，当电池电压上升至4.2V时，过充电保护管FET1截止，停止充电。为防止误动作，一般在外电路加有延时电容。当电池处于放电状态下，电池电压降至2.55V时，过放电控制管FET1截止，停止向负载供电。过电流保护是在当负载上有较大电流流过时，控制FET1使其截止，停止向负载放电，目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻，监视它的电压降，当电压降超过设定值时就停止放电。在电路中一般还加有延时电路，以区分浪涌电流和短路电流。该电路功能完善，性能可靠，但专业性强，且专用集成块不易购买，业余爱好者不易仿製。因为锂动力电池过充或过放可能会导致爆炸并造成人员伤害，所以使用这类电池时，安全是主要关心的问题。因此，商用锂电池组通常包括象DS2720这样的保护电路(图7) 。DS2720提供了可充电锂动力电池所需的所有保护功能，如：在充电时保护电池、防止电路过流、通过限制电池的放电电压延长电池寿命。保存方法锂动力电池需充足电后保存。在20℃下可储存半年以上，可见锂动力电池适宜在低温下保存。曾有人建议将充电电池放入冰柜冷藏室内保存，的确是个好主意。锂动力电池存在自放电现象，长时间保存会导致电池过放电而破坏电池内部结构，减少电池寿命。因此长期保存的锂动力电池应当每3~6个月补电一次，即充电到电压为3.8~3.9V（锂电池最佳储存电压为3.85V左右）为宜。注意事项锂电池的使用，注意三点：1、如何为新电池充电？在使用锂动力电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂动力电池很容易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从实践来看，从一开始就採用标準方法充电这种“自然激活”方式是最好的。对于锂动力电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反覆做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂动力电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标準时间和标準方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。此外，锂动力电池或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂动力电池在充满后，放在充电器上也是白充。而谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是反对长充电的另一个理由。在对某些机器上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂动力电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。此外，不可忽视的另外一个方面就是锂动力电池同样也不适合过放电，过放电对电池同样也很不利。这就引出下面的问题。2、正常使用中应该何时开始充电？因为充放电的次数是有限的，所以应该将锂电池的电儘可能用光再充电。但是关于锂电池充放电循环的实验表数据列出如下：循环寿命 (10%DOD):>1000次循环寿命 (100%DOD):>200次其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见，可充电次数和放电深度有关，10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量：10%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一些，在正常情况下，你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电，但假如预计第2天不可能坚持整个白天的时候，就应该及时开始充电，当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。而需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候，即使在电池尚有很多余电时，那幺也只管提前充电，因为并没有真正损失“1”次充电循环寿命，也就是“0.x”次而已，而且往往这个x会很小。电池剩余电量用完再充的原则并不是走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法，就是“儘量把机器的电池的电量用完，最好用到自动关机” 。这种做法其实只是镍电池上的做法，目的是避免记忆效应发生，不幸的是它也在上锂动力电池流传之今。曾经有人因为机器电池电量过低的警告出现后，仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的机器在后来的充电及开机中均无反应，不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低，以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。3、对锂电池的正确做法归结起来，对锂动力电池在使用中的充放电问题最重要的提示是：1、按照标準的时间和程式充电，即使是前三次也要如此进行； 2、当出现机器电量过低提示时，应该儘量及时开始充电； 3、锂电池的激活并不需要特别的方法，在机器正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次2小时长充电激活 ”方法，实际上也不会有效果。因此，所有追求12小时超长充电和把锂动力电池用到自动关机的做法，都是错误的。4、使用锂电池注意防火有许多人或许是从手机才开始熟悉锂动力电池的。其实，它在许多家电中都有使用。毋庸置疑，锂动力电池高效、体轻等等优点正使其迅速地推广套用开来。锂电池具有体轻、高效、耐低温（－40℃）等优点，0．3mm厚、邮票大小的锂电池可连续使用5年以上，广泛套用于许多高档家电和手机中。锂动力电池不同于现用的锰电池和硷性乾电池的氯化锌和氢氧化钾水溶电解液，它使用的是有机溶媒锂动力电池正极採用二氧化锰、氟化铅、氯化亚硫等材料。负极採用的锂金属箔同一般电池负极使用的氯化锌相比，离子化倾向强、正负极电压差大，这样提高了锂动力电池的工作效能。但是，锂动力电池在使用过程中常常会出现发热、燃烧现象，轻者影响主机使用，重者还会烧毁主机引起火灾。日本已发生多起因锂动力电池发热燃烧引起的家庭火灾事故。那幺锂动力电池为什幺会发热、燃烧呢？原来锂动力电池中的许多材料与水接触后，可发生剧烈的化学反应并释放出大量热能导致发热、燃烧现象。锂电池正极的二氧化锰，只沾一小滴水便可出现发热现象。锂电池中的氯化亚硫与水接触后，在生成盐酸和二氧化硫的同时释放热能，几种因素使锂电池成为生活中的“火种”，因此人们在使用锂电池时一定要注意防水、防潮湿。各种主机停用后，应取下锂电池置于乾燥、低温处妥善保管，以预防和避免因锂电池使用不当而引起家庭火灾事故的发生。维护保养我相信大家对于电池并不陌生，新型环保锂离子聚合物电池也渐渐被更多人所熟知乃至使用，锂离子聚合物电池与一般的普通电池相比，它的优势在于爆发力强。在这些新型环保电池日益被大家所接纳的同时，如何去维护和保养这些价值不菲的锂电池就成了我们大家共同关注的一个话题。锂电维护温馨提示：▲ 请勿使用镍镉（NICD）、镍氢（NIMH）或者其他种类电池专用的充电器来为锂聚合物（LIPO）电池充电。请使用LIPO专用充电器充电。▲ 请勿在无人看顾的情况下充电▲ 请勿过充（每片电芯充满电的电压不超过4.25V）▲ 充电时，请注意充电的桌面或平台是否可耐热耐高温▲ 在任何时候，都不能让电池电芯过热。电芯在温度高达60 ℃后，会存在安全隐患，甚至是燃烧▲ 在充电时，电池不可接近或者直接放置在易燃物品如：纸张、塑胶、地毯、酒精、皮革、木材，或者直接放在模型车、汽车中充电▲ 请勿过放（每片电芯放完电的电压不低于2.75V），过放易损伤电池，如鼓胀▲ 请勿将电池接近液体，也勿在潮湿的地方保存电池▲ 请勿将电池靠近明火或者加热器等火源▲ 请勿私自组装电池，将旧电池电芯拆开后重组、或者将拆开后的某一片电芯与另外一组电池重组的行为都是危险的（无专用的组装仪器易引起短路燃烧）▲ 请将电池放置在孩童够不着的安全的地方▲ 如在使用中发生碰撞，请将电池取出。请仔细检测电池以及连线器是否正常，以防万一。注意：电池有可能高温烫手！▲ 请勿将电解液溅到眼睛或者皮肤，如不慎溅到，请立即用清水清洗，严重者请立即就医。请勿任意拆开电池重组或者改变接线▲ 请在充电或者使用前仔细检查电池电压、电量情况▲ 请勿短路（正负极接反）▲ 请勿直接接触有漏液现象电池▲ 请在0-45℃ 温度内充电！锂电储存温馨提示：▲ 电池长期储存时电量要保持在60%左右比较好，Lipo 一般2个月做一次自放电，保持电压在3.9V左右。安全说明1. 保证电池或电池组远离危险物品或危险材料，如具有腐蚀性的化学品、危险的机械设备、高温环境等；2. 不合理的使用该系列产品可能导致冒烟，如外部短路、过充电、过高的环境温度等。若发生冒烟的情况，请及时切断电源，使用二氧化碳或乾粉灭火器进行处理，并用沙土或泥土掩埋。整个过程中必须及时疏散人群并及时报警（若必要时）；3. 不合理的使用该系列产品可能导致单体电池鼓胀，严重时可能导致塑胶外壳破裂或产生裂纹，此时应立即停止使用该电池，请及时联繫我公司相关技术部门或售后服务部门以获得处理方法；4. 禁止拆卸、挤压、穿刺、高温搁置或烘烤电池，避免电池受到过高幅度的震动、外力冲击、高处跌落等，此操作可能导致人身伤害或财产损失；5. 禁止直接把电池的正负极短路，避免有电池极柱压紧螺栓和导电带之外的任何金属或其他导电物体接触电池的正极和负极，此操作可能导致人身伤害或财产损失； 6. 禁止将电池暴露或长期搁置在60℃以上的环境中，禁止试图加热或将电池投入火中，此操作可能导致人身伤害或财产损失；7. 禁止在没有安装合理的充电保护装置（锂离子电池保护线路板、电池管理系统等）或使用非环宇认可的充电设备（充电器、直流电源等）的情况下对电池进行充电，此操作可能导致人身伤害或财产损失；8. 禁止将电池浸入到水或其他导电的液体中，此操作可能导致人身伤害或财产损失；9. 禁止儿童和其他缺乏锂离子电池安全使用知识的人使用本系列产品，此操作可能导致人身伤害或财产损失；10.禁止将本系列产品与其他型号或类型的电池进行串联或并联使用，此操作可能导致人身伤害或财产损失；禁止将含有锂离子电池保护线路板或电池管理系统的整套电源系统再进行串联或并联操作，此操作可能导致人身伤害或财产损失,若有需要请联繫公司相关技术部门以获得正确的技术支持。