第1篇:锂离子电池
锂电池概述
沈阳理工大学环化学院 马亚飞
摘要:本文简要介绍了锂电池的工作原理、优缺点、应用领域、电子产品存在的问题,并对其组成部分及电池组装做了介绍。关键词:锂离子电池 电极材料 电解质 优缺点 1.引言
随着煤炭、石油等主要天然资源的逐渐耗竭,能源危机已经成为人类未来必须解决的重大课题之一。目前,绿色无污染的新型高能化学电源已成为世界各国竞相开发的热点。理论与实践证明,锂离子电池具有其他二次电池不可比拟的优势,以其高电压、高比能量、长寿命、无记忆效应、自放电小等特性,广泛应用于光电、信息、交通、国防军事等领域。随着电子产品小型化、微型化快速发展,以及3G时代多功能便携式和高能量电子设备的迫切需求,锂离子电池备受重视,已经成为现代和未来重要的新能源之一。
2.锂离子电池的工作原理
实用化的锂离子电池一般包括:正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、中心端子、绝缘材料、安全阀、PTC(正温度控制端子)、电池壳等。其中,正、负极材料和电解质的物理化学性能直接决定了锂离子电池的整体性能水平。
锂离子电池的工作原理和其它二次电池一样,即通过放电过程将电池的化学能转化为电能输出外电路,然后通过充电过程借助外电源反向通电,使锂离子电池恢复到原来的状态。正极材料通常具有层状结构、三维网状结构或隧道结构;对负极材料的要求是,锂离子能够自由进出嵌锂材料,而材料本身仅发生相应的膨胀或收缩,并不发生因应力过大引起的粉化与崩塌,从而既获得高的比容量,又具有稳定结构支撑下的优良循环特性。
充电时正极中的锂离子和电子从晶格中脱出,锂离子在电解质中向负极迁移,电子通过外电路向负极迁移,两者在负极处通过复合成锂原子或合金化等方式嵌入到负极材料中。放电过程与充电过程相反,此时电子通过外电路驱动电子器件。
3.锂电池优缺点及电极材料等选用原则
3.1 与其他电池相比,锂电池具有下列优点: a.比能量高,是普通锌锰电池的2~5倍; b.比功率大,并且可以大电流放电;
c.电池电压高达3.9V,而普通锌一锰干电池为1.5V,镉一镍电池为1.2V; d.放电电压平稳,大多数一次锂电池具有平稳的放电电压:
e.工作温度范围宽和低温性能好,锂电池可以在-40℃一70℃温度范围内工作;
f.储存寿命长,锂电池的湿储存寿命长达1O年,这可能与锂表面形成的钝化膜阻止锂腐蚀有关。
3.2 与其他电池相比,锂电池存在下列缺点:
a.锂枝晶生长明显,金属锂电极表面不均匀,充电时造成锂沉积不均匀,容易产生枝晶,枝晶脱落或折断时,产生“死锂”,造成锂的不可逆,降低活性材料的利用率;尖锐枝晶会穿透隔膜,使正负极短路发生自放电,同时产生大量热量,使电池着火,甚至发生爆炸。
b.锂的活性高,很容易与电解质溶液发生反应,产生高压,造成危险。c.高温下容易发生爆炸。当电池工作温度过高或者是局部过热,超过锂的熔点(180℃)时,液态锂的腐蚀性加重,腐蚀集流体和电池壳体等。同时由于溶剂蒸发或反应产生气体,从而产生很高的压力,有爆炸的隐患。
d.高氯酸锂等电解质和隔膜分解也是电池爆炸的因素。3.3 正极材料及电解质选用原则
锂电池由正极、负极和电解质三部分组成。负极为锂金属。正极活性物质则种类繁多,其选择应考虑以下几点:
a.与锂的匹配性好;
b.与电解质溶液的相容性好,不溶或不与电解液反应; c.较正的电极电位; d.比能量高;
e.导电性尽可能好,对于导电性差的活性物质,通过添加石墨、乙炔碳黑等导电剂加以改性。常用的正极材料有(FC)MnO
2、Bi2O
3、I
2、V3O
6、CuS、FeS、FeS
2、CuO和TiS2等。
由于锂与水能发生剧烈反应,因此锂电池必须用非水溶液电解质。非水溶剂应具有下面的特点:
a.不能与正、负极活性物质发生反应; b.离子导电性好;
c.在电池工作温度范围内呈液态。
非水溶液电解质包括有机电解质溶液、无机电解质溶液和熔融盐体系。
4.应用领域
锂离子电池因其具有优良的特性而成为目前综合性能较好的电池体系,并广泛地应用于许多高能便携式电子设备上。民用领域已从信息产业(移动电话、笔记本电脑等)扩展到能源交通(电动汽车等)。而在国防军事领域,锂离子电池则涵盖了海(潜艇、水下机器人)、陆(单兵系统、陆军战车、军用通信设备)、空(无人机)、天(卫星、飞船)等诸多兵种,成为现代和未来军事装备不可缺少的重要能源。随着各国军队向信息化、自动化和远程控制的作战方向转变,未来锂离子动力电池也将获得更大规模的使用。
近年来,多功能便携式和高能量电子设备的消费量逐年剧增(3G手机、随身听、笔记本电脑、摄像机等)。据中国信息产业部统计,截至2005年1O月底,中国移动电话用户已经超过3.83亿,每部手机一般都配有两块电池,即具有超过7.6亿块电池的市场,如若每块电池使用负极材料6 g来估算,则需要负极材料约4600 t。目前,小型锂离子电池市场还处于持续快速增长阶段,1994年锂离子电池的全球产量为0.12亿颗,到2005年则上升为25.55亿颗(在过去12年中增加了200多倍),预计2010年全球年需求量将达到35亿颗以上。我国锂电池的研制始于20世纪6O年代,70年代初期已开始军用。我国对锂电池的研究几乎与国际同步,形成规模生产却落后许多。迄至目前,研究单位数以百计,但不少是重复的工作。有的虽然有所创新但仍未能形成规摸生产。日本在锂电池的研制和应用方面目前处于世界领先地位。
5.锂离子电池产品安全问题原因分析
锂离子电池产品经过3O年的产业化发展.安全技术取得了长足的进步.有效地控制了电池内副反应的发生。保证了电池的安全性 但是.随着锂离子电池的使用越来越广泛.能量密度越来越高.近年来还是屡屡发生爆炸伤人或因安全隐患召回产品等事件 我们总结造成锂离子电池产品安全问题的原因主要有以下几点:
a.电芯材料问题 电芯所用的材料包括:正极活性物质、负极活性物质、隔膜、电解质和外壳等,材料的选用和所组成体系的匹配决定着电芯的安全性能 在选用正、负极活性材料和隔膜材料时.厂家没有对原材料特性和匹配性进行一定的考核,造成了电芯安全性的先天不足。b.生产工艺问题 电芯原材料检测不严、生产环境差,导致生产中混入杂质,不仅对电池的容量有较大的不利.对电池的安全性也有很大的影响。另外,电解液中如果混入了过多的水分.可能就会发生副反应而增大电池内压.对安全造成影响,由于生产工艺水平的限制,在电芯的生产过程中,产品无法达到良好的一致性。比如电极基体平整度差、电极活性材料出现脱落、活性材料中混入其它杂质、极耳焊接不牢、焊接温度不稳定、极片边缘有毛刺以及关键部位无使用绝缘胶带等问题都可能会对电芯的安全性带来不利的影响。
6.电极材料的发展
6.1 负极材料
(1)碳材料 主要包括天然石墨、人造石墨、焦炭和碳纤维等。由于在充电过程中锂离于经电极反应会嵌入到碳中产生L⋯C 作为电极材料的恬性物质。对碳材料的要求有以下几方面:放电比容量、颗粒大小和比表面积、电极极化性能、充放电稳定性以及第一周期充放循环时的电极可逆性等。目前的主要工作是探索新的制备工艺来改善电报性能:① 利用热裂解制备硬碳以提高比容量,如把静醛环氧树脂在1000℃裂解可以得到可逆比容量是570Ah/g的碳;② 利用碳材料表面修饰的方法减少石墨碳材料的不可逆电容量。
(2)基于氧化锡的负极材料 利用 SnO、SiO2和少量Al20
3、B203、P203 等的混和材料在氩气氛围下逐渐升温到lO00℃或略高温度下加热12h,可制得含二价锡为主的混和氧化物 由于该化合物的比重远大于碳,因此具有相当高的体积比量,充放性能良好。6.2 正极材料
(1)锂正极材料 主要有LiCoC
2、LiNi02 和LiMnO2等,其中LiCoC2相当优异,但价格昂贵;LiNiO2则不稳定,易分解;LiMnO2 成本低而受到重视。近年来的主要工作有:① 掺外加元素改变材料的结构;② 改变制备方法、改变晶型或元素问化学计量比,特别是锂锰氧化物由于其多变性研究报导很多;⑤ 利用溅射或蒸发沉积等手段制备薄膜电极,用于薄膜锂电池的制备,从而满足微电子、微机械的发展.
(2)聚合物电极 主要是杂环聚合物如聚砒咯(PPy)、聚噻吩(PTh)及其衍生物。由于聚合钫电极的最大理论能量密度高达300Wh/kg,成本低,并可通过掺杂以满足不同电极的需要,因此成为重要的发展方向。
7.电解质
传统的电解质为液体电解质,易渗漏,安全性能差。近年来发展起来的高分于固体电解质是一种新型电解质材料,引起学者的极大兴趣,成为锂电池材料的研究热点。
高分子电解质是高分子基质和掺杂盐形成对络台物。主要有聚醚碱金属盐复合物。由于离子传输主要发生在无定形相,结晶相对导电性无贡献,因此研究的重点是开发具有低玻璃化转变温度的无定形高分子作基质。目前的工作主要集中在PEO/碱金属络合物的改性。具体包括:① 嵌入第二单体破坏高分子链的规整性来降低结晶度;② 将能络合碱金属离子的PEO短链接到一个柔性高分于链上生成硫状聚醚。采用的高分子主链有聚甲基丙烯酸甲酯、聚磷氪酯、聚硅氧烷、聚甲叉丁二酸酯等;③ 轻微的交联或柔性交联利于抑制聚醚结晶和提高力学性能。交联手段包括化学交联、辐射交联、热交联和等离子交联;④ 通过共混、增塑等物理手段来改善复合物的离子导电性。其原理是通过高分子链之间(或增塑剂与聚醚分子链之间)的相互作用来削弱PEO链节的规整性,抑制其结晶的生成,从而达到提高电导率的目的。增塑剂(如PC、EC、T BL等)除了降低聚合物的结晶度外,还有效她降低聚合物的Tg,增加聚合物链段活动能力,因而是改进复合物电导率的最直接的方法。增塑剂已由单组分发展到多组分,其增塑效果更有效。⑤ 设计多相体系,改进电解质性能和开发新性能。如将无机离子导体均匀分散到纯PEO中,改进聚合物电解质的阳离子迁移数;设计IPN材料,使机械性能和导电性能相互补充;将高分子固体电解质和混和导体相结合制备薄膜电极,可缓解无机材料离子嵌入和脱嵌过程引起的电极体积变化,同时也改善电极/电解质的界面接触。
8.电池组装
锂电池由电极、电解质和隔膜等部分组成,传统的电池采用液体型电解质,因此对操作有较严格的要求,其应用也受到限制。随着微电子和微机槭的发展,对电池的性能也提出了相应的要求,如轻、小、薄等。高分子固体电解质的发展给电池的组装技术带来了一场革命,各类新型锂电池竞相发展,尤其引人注目的是聚合物锂电池。1995年,美、日、法三国投入效亿美元开发寿命长、能量密度高、安全、无污染和低成本的锂离子聚合物电池。值得一提的是美国Bellcore公司的全固塑料锂离子充电电池,可制成薄膜型,式样灵活,尤其重要的是可利用现有的塑料加工设备进行生产。该电池的正极采用LiMnO4 ,负极采用碳、正负极用浇铸或挤压方式制成薄片,负集电体为铜网、正集电体为铝刚,经热滚压后集电体压入电极薄片中。隔膜采用富有微孔的氟乙烯和六氟丙烯共聚物薄膜。将正负电极片和隔膜按电池结构排列。热滚压后即成为叠层结构的电池片。处理后的电池叠片注入有机电解液(LiPF6,EC/EM 溶液)热封口,充电后就成为塑料锂离子电池
结语
锂电池正朝着轻量、高能、超薄的方向发展 用聚合物(高分子材料)作电池的电极、电解质材料的研究成为重要的发展方向。可以预计.21世纪将是复合高分子材料作为主要能源载体的时代。新型锂离于电池的研制已发展成为包括材料科学、能源科学、电化学和高分子科学等多学科交叉的研究领域。世界许多国家都把锂离子电池的研究放在极其重要的地位。我国在这面的研究还刚起步,仍处于探索阶段。只要不同学科和不同研究领域的学者通力台作,我国的锂电池的研究定能赶上世界先进水平并进^该领域的前沿
参考文献:
1.《锂离子电池及其正极材料的研究进展》 马荣骏 有色金属 第6O卷第1期
2.《锂电池的研究进展》 马千里 顾利霞 材料导报 1999年l2月第13卷第6期
3.《锂离子电池概述及负极材料研究进展》 广东化工 2009年第5期 第36卷
4.《锂离子电池安全技术综述》 彭琦等 综述与展望 2012年4月第30卷第2期
5.《对锂电池现状及发展趋势的综述》 曹红葵 2009年9月
第2篇:锂离子电池
ENSTA ParisTech 是一所培养有能力在国际经济环境约束下设计,实施和复杂项目管理的工程师的 “工程师大学校”。法国国立高等先进科技学校(ENSTA ParisTech)在法国教育体系中占有特殊的地位。它是法国最优秀的工程师学校之一。学校每年颁发约180个工程师学位。
学校的通用教育模式让学生能适应众多领域的工作:汽车、铁路、船舶工业,核能源,海洋可再生能源,机器人技术,金融数学,海洋学或环境学等等。学校的大部分毕业生的第一份工作一般都在企业的研发部或者企划部,不久便能达到管理和项目总监的位置。ENSTA ParisTech是由法国国防部领导下的公共教育科研机构。
参加学校的教学活动的,不仅有ENSTA ParisTech的教师,研究员,还有在经济,工业领域了解最新技术革新的教员。
科研是 ENSTA ParisTech 的另一主要任务。学校的五大系和法国、欧洲乃至全球的其他大学以及科研机构在多个领域都有科研合作。大量来自CNRS,INSERM 和综合理工的科研人员和 ENSTA 的教授共同开展科研活动。
ENSTA 教授授于学生们的知识充分迎合企业的需求。课程的设计就是为了让学生们将来能方便地融入企业生活,尽快地从高技术含量的岗位(研发部门,企划部门)转移到能够管理和统筹项目的职位。ENSTA 致力于带给该校的工程师们扎实的知识基础,以便他们将来能从事同时具备多种职责的工作,这是当今和将来的工程师将面对的典型挑战。工程师们需要关心的内容往往很少局限于某一特殊的技术领域。
教学计划中安排有10个月的实习,所有的学生都拥有至少3个月在国外的学习或实习经历。ENSTA ParisTech的工程师教育共三年(第一年只针对通过参加公共选拔的学生)。每学年分为两学期,包含三个学时相近的大的教学模块: 公共的科学课模块(约500学时)约700学时的自主选择的科学课模块 约700学时的经济,语言,文化课模块
ENSTA 的教学同时包括一些实习和实践课题项目。第二学年(硕士课程第一年)结束前的研究实习是学生第一次接触科研的机会。第一学年,第二学年中的工业实习以及第三学年的毕业实习让学生有机会更多的了解公司。为了向学生提供国际经验,学校要求学生有一段在国外的教育经历。这种经历可以是很多形式,例如公司里的实习,合作学校的学习等。
“工程师文凭” 教学二年级(相当于工科硕士一年级)以两个半月的理科核心课程为开端,期间主修应用数学和统计数学,力学,编程以及信息技术。
第二学期,学生有数个可自选的独立单元课程。针对目前的科研发展,这些课程为学生完成自主实验室科研项目("PPL")提供了必要的知识。("PPL")是一项科研性的实习。从五月上旬开始,持续时间在两个月到四个月之间。学生要独自在 ENSTA 的校内实验室或是学校在法国或者国外的科研合作队伍中完成个人的科研项目。除了理工科课程以外,学生要接受法律,经济,管理,文化,交流和外语教学。这些课程贯穿整个全年,除了最后学生做 PPL 的两个月。
工科硕士的第二年针对工业应用,主攻高级专业化课程。为此,除了全面的工程学教学,学生还将会获得成为某一个特定领域的工程师所需要的专业技能,使他们能在这个领域开启自己的职业生涯。
学生需要在学校提供的专业中作出选择。某个专业有四个单元的课程,每个单元课程包括84小时的教学时间。对于大部分专业,学生能在众多的单元课程中进行选择。这些选择主要取决于他们对自己将来的职业道路的规划和侧重点。学校通常组织教学旅行,以便让学生们能对相关的职业有更具体的认识。专业方向选择
除了经济,管理,法律的课程外,学生还将参加ATHENS programme。同时,学校还设有语言,求职面试课程。工程师教育以第二学期的毕业实习("PFE")结束。它通常以公司实习的形式进行,学生以年轻工程师的身份在法国或者国外的公司实习。毕业实习项目也可以在某一研究机构的实验室做先进的科研项目。
毕业实习项目(法语页面)
公司实习在锻炼工程师学生的过程中起着重要的作用。它是连接职业世界不可替代的桥梁,通过它,学生认识到职业世界的多样性,利害关系和需求。它同时也让学生对工程师这个职业有了更清楚的认识,帮助他选择将来自己希望工作的领域。
学校有将近700 名辅助教师。这些教师都是专职工程师。他们在 ENSTA 的教学中给学生提供了最新工业领域的专门知识。学校第三年的课程(从本质上来说更具实践性)是这一系统的最大受益者。每一个专业都有一名学校的专职教师授 课,他们从学校的辅助教师那里得到各种帮助,而辅助教师们也在需要时与其余老师商讨某些特殊的知识点。
为了呼应工业界的普遍意愿和发展对环境的考虑更周到、更节能的公共机动能力,电动车辆工程专业硕士的课程由4个巴黎高科的工程师大学校(国立高等工程技术学院(Arts et Métiers ParisTech),国立高等先进技术学院(ENSTA Paristech),国立高等矿业学院(Mines ParisTech),国立高等路桥学院(Ecole des Ponts ParisTech)),在雷诺公司的合作下,与法国电力集团和汽车产业集团的支持下联合开设。
这种直接面向未来汽车产业需求的职业化创新技术的培训,目标在于取得和加深从传统内燃机车辆到电动车辆转变所需必要的技术知识。
由此,我们学校提供给学生两门专攻课程: 一门基于陆路运输的机械和电力设计
另一门基于其他会因电动汽车的大规模引入而带来重要影响的行业
同时,公共核心课程是从10月到12月,在巴黎高科的四所学校内完成的。电动车辆的可持续机动性这一难题及其影响 电动车辆能量学 电动车辆设计工具
名为 “电动车辆能量控制:从分配网络到车轮” 的选修课将从1月到3月底在里尔的国立高等工程技术学院中心完成。传统机电到车轮马达的转换 静态转换(电力电子技术)能量储存
系统的控制和指挥大作业
名为 “电动汽车的建造与设计” 的选修课将从1月到3月底在国立高等先进技术学院完成。运用于电动汽车的机械工程技术 运用于电动汽车的电气工程技术 机械系统和电气系统的耦合法国SAFT 公司是世界著名的锂电池生产公司,其各种型号锂离子电池已广泛应用于卫星、UUV(无人水下航行器)以及各类便携式电子设备上。据美国能源杂志报道,上世纪末,SAFT英国分公司就曾与英军合作研制过一款24 V,12Ah 容量的锂电池。目前该公司生产的圆柱型单体锂离子电池比能量达到143 Wh/kg,80%DOD 的比功率345 W/kg,为装备潜艇而制造的锂离子动力电池,单体容量为3000 Ah 级。
在电池设计、正负极材料制备工艺、电解液及其添加剂改进、电池生产工艺和一体化电 池保护电路等方面进行了深入研究,并将大量研究成果运用到了生产实际中。
锂离子动力电池具有能量高、重量轻、绿色环保无污染等优点,应用范围广泛,其应用领域包括数码产品、家用电器、电动工具、电动汽车、航空、航天和武器装备等。
法国政府给予电动汽车高度重视和支持,出台了许多鼓励研发和生产产业化的优惠,支持,补贴和扶持政策。法国政府,法国电力公司,标致-雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司签署协议,共同承担开发和推广电动汽车,并且合资组建了电动汽车的电池公司--萨夫特公司承担电动汽车的高能电池的研究和开发。
我国锂离子动力电池研制始于二十世纪,起步较晚。但自2000 年以来,随着我国投入十多亿资金用于支持发展电动车和相关电池技术,以及“863”电动汽车重大专项的实施,有实力的国营、民营企业对锂离子动力电池进行了开发研究,生产的锂离子电池性能与国外产品相当,某些方面甚至优于国外产品,对外出口量不断上升。目前我国锂离子动力电池主要包括电动工具电池、电动自行车电池、特种车用电池和电动汽车用电池等,各种锂离子动力电池均处于产业化起步阶段。
第3篇:锂电池解读
买手机电池必看的!详解手机锂电池 2010年02月01日 星期一 上午 11:52 我不是手机电池的生产商,而从事手机电池的研究已有几年光景了,想写一些东西,与大家分享。
1,我先介绍一下手机锂电池的构成及构成。
手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么?
手机锂电池主要由塑胶壳上下盖、.锂电芯、保护线路板(PCB)和可恢复保险丝(polyswitch)组成。有的厂家还配置了NTC、识别电阻、震动马达或充电电路等元件。
各部分功能如下:
(1)锂电芯:提供可充放电源。
(2)保护线路板(PCB):防止电池过充过放短路。
(3)可恢复保险丝(PTC): 正热敏电阻起到高温保护作用同时又是保护线路板失效后的二重保护。
(4)可恢复保险丝(NTC): 负热敏电阻,感应电池内部温度起到低温保护作用。
(5)识别电阻:识别原装电池非原装电池不能使用
其中电芯是非常重要的,而机芯也有几个级别,有A级电芯,B级电芯。
2.我再说一下手机锂电池的充放电正确方法。
手机锂电池充电正确方法
手机锂电池充电正确方法现在手机用的是锂离子电池,所以,不存在记忆效应问题,也不需要激活,第一次充电不需要像镍电那样冲12小时以上,只需要充4小时左右,离子电池的寿命只与充电次数有关系,锂离子电池可以充电1000次左右。待机时间与使用情况有关系。但是,卖手机的却说前面三次充电时间要达到12小时。到底怎么回事?
1、如何为新电池充电
在使用锂电池中应注意的是,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。
因此用户手机中的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,从我自己的实践来看,从一开始就采
用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。
对于锂电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,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。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,我所查阅过的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、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电
。通常,手机说明书上介绍的充电方法,就是适合该手机的标准充电方法。
此外,锂电池的手机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,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们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,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
此外在对某些手机上,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,但显然对电池和手机/充电器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,而以我国电网的情况看,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电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。
2、正常使用中应该何时开始充电
在我们的论坛上,经常可以见到这种说法,因为充放电的次数是有限的,所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找
到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下:
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,但前面网友的那个说法要
做一些修正: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,但假如你的电池在你预计第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。
而你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,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“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要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把手机电池的电量用完,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,不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有
人因为手机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。结果这个例子中的手机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、对锂电池手机的正确做法
归结起来,我对锂电池手机在使用中的充放电问题最重要的提示是:
1、按照标准的时间和程序充电,即使是前三次也要如此进行;
2、当出现手机电量过低提示时,应该尽量及时开始充电;
3、锂电池的激活并不需要特别的方法,在手机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12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电池手机用到自动关机的做法,都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的,请你及时改正,也许为时还不晚。
当然,在手机及充电器自身保护和控制电路质量良好的情况下,对锂电池的保护还是有相当保证的。所以对充电规则的理解才是重点,在某些情况下也是可以做出某种让步的。比如你发现手机在你夜晚睡觉前必须充电的话,你也可以在睡前开始充电。问题的关键在于,你应该知道正确的做法是什么,并且不要刻意按照错误的说法去做。
手机锂电池的充放电是有讲究的,同时一些品牌电池能做到手机电池充放电次数较多。
3.一般现在我们买了手机,等手机原装电池报废了以后,你要再买原装的电池价格会很贵,所以一般人会选择请一些人去制作一块跟原装电池性能一样的手机锂电池,然而这类做电池得人也有三六九等。不是说前一段时间,有人用了小商贩制作的电池不到二十分钟就爆炸了,这还是个新闻呢。不过个人有个人的选择。
现在手机锂电池一般都是容量不确定的,为什么?因为这与他所使用机芯有关,现在一些原装的电池可能会采用A级机芯,然而外面一些做电池的可能不会采用A级机芯,很多都用B级机芯。所以说有些电池的高容量是虚标的,还有些是原装的呢。
还有呢,就是电池循环寿命不长,这可能会跟电池充放电次数过多有关。或者就是电池充放电次数的最大极限不能满足用户的需求。
电池是手机电能的来源,也就是手机的动力,没有电池的供电,手机也就是一块废铁,一块高容量高性能的电池,不仅可以给手机长时间的续航能力,而且也可以保护手机的电路,使得手机能够长时间高效率的工作,反之则很有可能会使手机出现意想不到的损坏。而对我们玩家来说,电池的性能在出厂的时候,就已经被定性,其电量的大小,性能的好坏,都是由电池本身来决定了,在这一方面我们无法人为的改变,不过这并不是说,我们在拿到电池后,就对它一点不能做了。手机使用的都是锂离子的充电电池,使用内存储电量的用完,需要再次充电方可补充电源。你不要小看充电这一环节,一个好的充电器和正确充电方法,可以保持电池长时间的待机时间,更可以延长电池的使用寿命。更远一步说,还可以对手机起到保护作用。关于如何充电的方法,经常在论坛里会有玩家问到,经过一段时间来的自己实际使用和参考,我总结出下面的几点:
1.一般锂电池出厂前,厂家进行激活处理,并进行预充电,因此电池均有余电,新买的手机电池是锂离子,那么前3~5次充电称为调整期,应充14小时以上,保证充分激活锂离子的活性。锂离子电池没有记忆效应,但有很强的隋性,应给予充分激活后,才能保证以后的使用能达到最佳效能。关于第一次充电这个问题,原厂锂电池,在出厂前就已经做了充分的激活处理,不用再用长时间充电的方法来激活锂离子的活性,第一次充电只要把电池里的余电用完后充满即可。2.有些自动化的智能型快速充电器当指示信号灯转变时,实际上只表示充满了90%。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。不要当即就把充电器的电源切断,最好还要给电池一段补电的时间,将电池充满后再使用,否则会缩短使用时间。
3.充电前,锂电池不需要放电,也不可以放电,当前生产的锂电池的充电器都是没有放电功能的,如果可以调节充电的速度的话,建议大家充电时尽量以慢充充电,减少快充方式;无论慢充还是快充的时间都不要超过24小时。否则电池很可能会因为长时间的供电产生巨大的电子流而烧坏电芯。
4.有很多用户在充电时还把手机开着,在充电的过程中,电池一面因为手机的使用而向外放电,又因电池的充电而向内供电,很可能使电压紊乱导致手机的电路板会发热,如果有来电时,会产生瞬间回流电流,对手机内部的零件造成损坏。5.电池的寿命决定于反复充放电次数,锂电池大约可以连续充放电500次左右,之后电池的性能会大大减弱,应尽量避免把电池内余电全部放完再充电,否则随着充电次数的增加,电池性能会慢慢减弱,电池的待机时间也就很难不下降了。6.不要将电池暴露在高温或严寒下,像三伏天时,不应把手机放在太阳底下,经受烈日的曝晒;或拿到空调房中,放在冷气直吹的地方。当充电时,电流产品回流,电池有一点发热是正常的。
7.如果手机电池放置太长时间而未用,最好到手机维修部门申请给电池作一个激活处理,也可以自己用一个直流恒压器,调整电压为5~6V,电流500~600mA反向连接电池。注意,一触即放开,最多重复三次即可,经过这样处理后,再用原装充电器进行“调整期”充电。
8.充电的不是时间越长越好,对没有保护电路的电池充满后即应停止充电,否则会因发热或过热影响性能。计算电池的理论充电时间的方法如下:电池的电量除以充电器的输出电流就可以,例如:以一块电量为800MAH的电池为例,充电器的输出电流为500MA 那么充电时间就等于800MAH/500MA=1.6小时,当然这只是理论的充满电的时间计算,当充电器显示充电完成后,最好还要给电池大约半个小时左右的补电时间。锂离子电池必须选用专用充电器,否则可能会达不到饱和状态,影响其性能发挥。
目前手机电池主要有3种:镍镉(Nicd)电池;镍金属氢(Nimb)电池和锂离子电池。镍镉电池可以负荷较大电流,适用快速充电,缺点是电池容易产生记忆效应,镍金属氢电池,被业内人士称为“环保电池”。它是目前手机电池中质量优良,安全可靠,且有利于环保的电池,锂离子电池的贮能密度较高,可以减轻手机的重量。缺点是成本较高。
延长手机电池的使用时间,应注意以下几个方面:
1、快速充电有些自动化的智能型快速充电器,当指示信号灯转变时,表示充满90%。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。最好将电池充满后用,否则会缩短使用时间。
2、电池记忆效应。镍镉电池长期不彻底充电、放电,易在电池内留下痕迹,降低电池容量,这种现象称之电池记忆效应。具体地说电池好像能记得用户日常的充、放电幅度和模式,日久就很难改变这种模式,不能再做大幅度充电或放电。
3、充电基本方法。同电池特性各异,所以应按照厂商说明书注明的方法进行充电。待机备用状态下,电话也耗费电池。如进行快速充电,须先将手机关闭或把电池取出后再进行充电。
4、定期消除记忆电池由于有记忆效应,所以必须定期消除记忆,方法是把电池完全放电,然后重新充满。放电可以利用放电器或具有放电功能的充电器,也可利用手机待机备用模式。如果加速放电可把显示屏及电话按键的照明灯打开,确保电池能充满,应按照说明书的指示来控制时间,重复充、放电两至三次。★选用省电模式GSM标准具有一项先进功能,即大部分手机都具备了“DTX”非连续性发射省电模式。为了省电,当机主不发志捍,电话暂时降低发射电波的功率,实验证明,DTX省电模式最多可以延长通话时间的30%至50%,在宁静的场合应转用较静,较短的电话铃声,选择关闭显示屏或按键的照明。严寒时要避免电池温度太低,否则使用时间会缩短。
锂离子电池的使用,注意三点:
1、如何为新电池充电
在使用锂电池中应注意的是,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,从我自己的实践来看,从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。
对于锂电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,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。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,我所查阅过的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、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,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,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们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,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
此外在对某些机器上,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,而以我国电网的情况看,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电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。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尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下:
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,但前面网友的那个说法要做一些修正: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,但假如你的电池在你预计第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。
而你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,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“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要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽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,不幸的是它也在锂电池上流传之今。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,对锂电池在使用中的充放电问题最重要的提示是:
1、按照标准的时间和程序充电,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,应该尽量及时开始充电;
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12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电池用到自动关机的做法,都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的,请你及时改正,也许为时还不晚。
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电池的。其实,它在许多家电中都有使用。毋庸置疑,锂电池高效、体轻等等优点正使其迅速地推广应用开来。可是,你是否知道,使用不慎,它也会使你惹“火”上身?
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,近年来正逐步淘汰现用的碱性干电池和锰电池,广泛应用于许多高档家电和手机中。
锂电池不同于现用的锰电池和碱性干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。锂电池正极采用二氧化锰、氟化铅、氯化亚硫等材料。负极采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,这样提高了锂电池的工作效能。
但是,锂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。据报道,日本近年来已发生多起因锂电池发热燃烧引起的家庭火灾事故。
那么锂电池为什么会发热、燃烧呢?原来锂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,应取下锂电池置于干燥、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。
★★关于锂电池及手机电池在使用过程中出现膨胀的原因及分析:
电池用久了正常情况下是不会膨胀,电池膨胀的原因是充电时间过长导致的.它不会影响使用,只是待机时间会越来越短。电池发热膨胀的原因:
1、手机在待机时的功耗是很小的,也就是说它的电池的等效负荷电阻大,所以放电电流很小所以电池不会发热,电池电能的内耗很小。
2、手机在待通话或游戏时的功耗是很大的,也就是说它的电池的等效负荷电阻小,工作时是大电流放电。电池在放掉一部分电以后,内阻增大,但是,手机的工作需要的电流不能减小,那么,相当大的一部分能量就消耗在电池的内阻上,导致电池发热,放电加速,电池的使用时间也就很快的缩短。以上就是手机电池在长时间使用是会发热的原因。手机电池发热的危害:
1.手机电池长时间发热会导致手机内部机件发热,从而使手机重新启动或 挂断通话中的电话。
2.手机电池长时间发热会使电池本身的热量增加,如果是密封的(NOKIA之类的是不密封的,是直接将电池装入的)电池会使其内部空气剧烈膨胀,导致电池象外突起,严重的会使电池爆炸。
3.手机电池长时间发热会加速手机本身的老化进程,缩短其寿命。 以上就是手机电池长时间发热对手机的危害。
手机电池发热预防及解决办法: 一.预防方法:
1.手机在正常室温时,发热不超过60℃属正常现象,是不会损坏电池的。
2.使用大电流充电器时间不宜太长,太长时间充电会使电池被损坏,同时也会产生热量。
3.充电器最好使用原装或质量信誉较好的产品。 4.如不急于使用的话,建议还是以座充(慢充方式)充电为好,不致使电池发热。5.使用手机听MP3或电池充电时如感觉手机有点热的话,可以用*#0228#查看其温度,如超过60℃的话立即回到待机状态或换块电池使用,如在充电的话就立即拔下充电器。二.解决办法:
1.如果手机电池已经被充的鼓起来的话,也有办法解决。就是用手指先找到电池的空隙(手机电池背面靠近手机充电电极一方,按下去有点软的地方),用针对将戳一个小洞,让里面的空气跑出来就行了。2.另外买一块电池。