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文檔簡介
1、一) 磷酸鐵鋰電池是用來做鋰離子二次電池的, 現(xiàn)在主要方向是動力電池,相對NI-H,Ni-Cd電池有很大。 磷酸鐵鋰動力電池八大優(yōu)勢: 一、 超長壽命,長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,最高也就500次,而山東海霸能源集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動力電池,循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時率)使用,可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”,最多也就11.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,將達(dá)到年。綜合考慮,性能價格比將為鉛酸電池的4倍以上。二、 使用安全,磷酸鐵鋰完全解決了鈷
2、酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題,鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸對消費者的生命安全構(gòu)成威脅,而磷酸鐵鋰以經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸。三、 可大電流2C快速充放電,在專用充電器下,1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿,起動電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。四、 耐高溫,磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350500而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200左右。五、 大容量。六、 無記憶效應(yīng)。七、 體積小、重量輕 。八、 綠色環(huán)保。二) 聚合物根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithium ion battery, 簡稱為LIB)和
3、聚合物鋰離子電池(polymer lithium ion battery, 簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子 優(yōu)勢鋰一次電池 鋰一次電池 lithium primary battery 一種高能化學(xué)原電池。俗稱鋰電池。以金屬鋰為負(fù)極,固體鹽類或溶于有機(jī)溶劑的鹽類為電解質(zhì),金屬氧化物或其他固體、液體氧化劑為正極活性物。通用的圓形鋰二氧化錳(Li/MnO2)電池和鋰氟化碳Li/(CFx)n電池分別用字母CR和BR表示,其后的數(shù)字表示電池的型號。鋰一次電池是20世紀(jì)60年代末開始開發(fā)的新型化學(xué)電源。
4、都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同, 鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì), 而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替, 這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。聚合物鋰離子電池可分為三類: (1)固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低,適于高溫使用。 (2)凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使 用。
5、;(3)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點,也不會產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。基于以上優(yōu)點,聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。
6、160; 聚合物鋰離子的發(fā)展趨勢展望 聚合物鋰離子電池在全球技術(shù)成熟并商業(yè)化已經(jīng)2年多時間了,雖然銷量在快速增長,但其市場份額尚低于10%,與液態(tài)鋰電90%的市場份額無法相比,大大低于人們的預(yù)期。由于各種原因,目前市場上聚合物的價格普遍要高于液態(tài)鋰電,但是,由于移動電器的競爭模式正在悄悄地發(fā)生變化,特別是聚合物電池給移動電器帶來的設(shè)計價值創(chuàng)新(如4mm厚度以下的優(yōu)越性能、大型規(guī)格電池),聚合物電池正被越來越多的手機(jī)、移動DVD等設(shè)計人員所認(rèn)識,因而聚合物廠商還是信心十足,堅信聚合物的時代一定會到來。可以從手機(jī)的發(fā)展看聚合物鋰離子電池的發(fā)
7、展趨勢。目前手機(jī)有以下幾個發(fā)展趨勢: (1) 手機(jī)本身向小型化、超薄化方向發(fā)展,以方便消費者的攜帶; (2) 手機(jī)設(shè)計的個性化,表現(xiàn)在設(shè)計理念已經(jīng)不再是原來方方正正的形狀,不規(guī)則形狀、曲線、弧面設(shè)計造型成為手機(jī)設(shè)計美學(xué)化的主流; (3) 使用彩屏、手機(jī)功能的不斷增加。為了使手機(jī)小型化,電池減小、減薄是一個最有效的途徑。4mm以下厚度電池有成為薄型手機(jī)配置的主流趨勢,從性價比來講,這是聚合物的特長。不規(guī)則形狀、曲線、弧面設(shè)計造型的手機(jī)給電池留下的有效空間變成了不規(guī)則形狀。液態(tài)的長方型不能有
8、效利用空間,容量較低,而疊片式聚合物可以將這種不規(guī)則空間最有效地利用起來,使容量放大。最近TCL金能公司推出的圓弧型電池、梯形電池、背包電池能使手機(jī)比使用相應(yīng)規(guī)格的液態(tài)電池容量增加50%以上。手機(jī)功能越來越多,導(dǎo)致耗電越來越多。要求電池容量相應(yīng)地增加。在不增加電池厚度的情況下,聚合電池是有明顯優(yōu)勢的。與此相似,筆記本電腦、藍(lán)牙耳機(jī)、小靈通手機(jī)、移動DVD等電器都在向移動、便攜化方向發(fā)展,都配上了液晶顯示,而且功能在不斷增多,液晶屏幕在不斷增大。這些都給聚合物鋰離子電池提供了無限的商機(jī)。 (聚合物全套設(shè)備東莞市泰康精密機(jī)械有限公司座立于制造業(yè)名城-東莞市茶山鎮(zhèn),是一家集科研開發(fā)、設(shè)計制造、銷售與
9、工程服務(wù)于一體的電子設(shè)備制造商。公司一直秉承高端、優(yōu)質(zhì)、誠信、服務(wù)、品牌的發(fā)展道路;公司研發(fā)團(tuán)隊由在聚合物鋰電池行業(yè)發(fā)展多年的資深工程師組成;同時擁有300多人的精密加工與制造,公司將竭誠為制造業(yè)不斷提供優(yōu)質(zhì)、高效、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備;為創(chuàng)造世界一流的設(shè)備制造商而努力奮斗。公司主要產(chǎn)品有:極片分條機(jī)、半自動卷撓機(jī)、Z形疊片機(jī)、全自動鋁塑膜成形機(jī)、轉(zhuǎn)盤式頂側(cè)封機(jī)、轉(zhuǎn)盤式真空封口機(jī)、(切、折、燙)三組合一機(jī)、雙折邊機(jī)、柔切機(jī)、冷熱壓機(jī)、真空注液機(jī)、極耳清洗機(jī)、等系列聚合物及鋰離子電池設(shè)備。泰康最值得您青睞的鋰電池設(shè)備制造商聯(lián)系人:肖先生 聯(lián)系電話:0769
10、-81822697 手機(jī)#160; 網(wǎng)址: )三) 鋰離子電池 1.簡介 鋰離子電池(Li-ion)是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前,先介紹鋰電池。舉例來講,以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓,不需充電.這種電池也可能充電,但循環(huán)性能不好,在充放電循環(huán)過程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,所以一般情況下這種
11、電池是禁止充電的。后來,日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。當(dāng)對電池進(jìn)行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對電池進(jìn)行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出, 又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中,鋰離子處于從正極負(fù)極正極的運動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅,搖椅的兩
12、端為電池的兩極,而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。 2.鋰離子電池電池有哪幾部分組成? (1)電池上下蓋 (2)正極活性物質(zhì)為氧化鋰鈷 (3)隔膜一種特殊的復(fù)合膜 (4)負(fù)極活性物質(zhì)為碳 (5)有機(jī)電解液 (6)電池殼(分為鋼殼和鋁殼
13、兩種) 3.鋰離子電池電池有哪些優(yōu)點?哪些缺點? 鋰離子電池具有以下優(yōu)點: 1) 單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.8V: 2) 比能量大,目前能達(dá)到的實際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH),未來隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達(dá)150Wh/kg和400 Wh/L 3) 循環(huán)壽命長,一般均可達(dá)到500次以上,甚至
14、1000次.對于小電流放電的電器,電池的使用期限 將倍增電器的競爭力. 4) 安全性能好,無公害,無記憶效應(yīng).作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素:部分工藝(如燒結(jié)式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”,嚴(yán)重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問題。 5) 自放電小 室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右,大大低于Ni-Cd的2
15、5-30%,Ni、MH的30-35%。 鋰離子電池也存在著一定的缺點,如: 1) 電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高(Co的資源較小),電解質(zhì)體系提純困難。 2) 不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因,電池內(nèi)阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度,一般放電電流在0.5C以下,只適合于中小電流的電器使用。 3) 需要保護(hù)線路控制。 A、 過充保護(hù):電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影
16、響性能和壽命;同時過充電使電解液分解,內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題;故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電; B、 過放保護(hù):過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難,故也需要有保護(hù)線路控制。四)電池電池 什么叫電池? 電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置,它主要通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。電池是一種化學(xué)電源,它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極,兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中,當(dāng)連接在某一外部載體上時,通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供電能。 一次電池與二次電池的有哪些異同點? 一次電池只能放
17、電一次,二次電池(也叫可充電電池)可反復(fù)充放電循環(huán)使用,可充電電池在放電時電極體積和結(jié)構(gòu)之間發(fā)生可逆變化,因此設(shè)計時必須調(diào)節(jié)這些變化,而一次電池內(nèi)部則簡單得多,因為它不需要調(diào)節(jié)這些可逆性變化,一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池,但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大,因此負(fù)載能力較低,另外,一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電池。 什么是IEC標(biāo)準(zhǔn)? IEC標(biāo)準(zhǔn)即國際電工委員會(International Electrical Commission),是由各國電工委員會組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織,其目的是為了促進(jìn)世界電工電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。其中關(guān)于鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)
18、為IEC60285,關(guān)于鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)是IEC61436,鋰離子電池的標(biāo)準(zhǔn)是IEC61960,一般電池行業(yè)依據(jù)的是SANYO或Panasonic公司的標(biāo)準(zhǔn)。 電池常用標(biāo)準(zhǔn)有哪些? 電池常用IEC標(biāo)準(zhǔn)有: 鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC602851999; 鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC614361998.1; 鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為 IEC619602000.11。 電池常用國家標(biāo)準(zhǔn)有: 鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 11013_1996,GB/T 18289_2000; 鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 15100_1994,GB/T 18288_2000; 鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為 GB
19、/T 10077_1998,YD/T 998_1999, GB/T 18287_2000。 另外電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn) 及SANYO和PANASONIC公司制定的關(guān)于電池企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 鎳鎘電池的電化學(xué)原理是什么? 鎳鎘電池采用Ni(OH)2作為正極,CdO作為負(fù)極,堿液(主要為KOH)作為電解液,鎳鎘電池充電時,正極發(fā)生如下反應(yīng) Ni(OH)2 e + OH- NiOOH + H2O 負(fù)極發(fā)生的反應(yīng): Cd(OH)2 + 2e Cd + 2OH- 總反應(yīng)為:2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 2NiOOH+ Cd+
20、 2H2O 放電時,反應(yīng)逆向進(jìn)行NiOOH + H2O + e Ni(OH)2 + OH- Cd + 2OH- + 2e Cd(OH)2 充電時,隨著NiOOH濃度的增大,Ni(OH)2濃度的減小,正極的電勢逐漸上升,而隨著Cd的增多,Cd(OH)2的減小,負(fù)極的電勢逐漸降低,當(dāng)電池充滿電時,正極、負(fù)極電位均達(dá)到一個平衡值,二者電勢之差即為電池之充電電壓。 鎳氫電池的電化學(xué)原理是什么? 鎳氫電池采用與鎳鎘電池相同的Ni氧化物作為正極,儲氫金屬作為負(fù)極,堿液(主要為KOH)作為電解液,鎳氫電池充電時,正極發(fā)生反應(yīng)如下: Ni(OH)2 e + OH
21、- NiOOH + H2O 負(fù)極反應(yīng):MHn + ne M + n/2H2 放電時,正極:NiOOH + H2O + e Ni(OH)2 + OH- 負(fù)極:M + n/2H2 MHn + ne 。 鋰離子電池的電化學(xué)原理是什么? 鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2負(fù)極主要為C,充電時 正極反應(yīng):LiCoO2 -> Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 負(fù)極反應(yīng):C + xLi+ + xe- -> CLix 電池總反應(yīng):LiCoO2 + C -> Li1-xCoO2 + CLix 放電時發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。
22、; 電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么? 電池的主要組成部分為:正極片、負(fù)極片、隔膜紙、蓋帽、外殼、絕緣層。 手機(jī)鋰電池由哪些部分組成及各部分的功能是什么? 手機(jī)鋰電池主要由塑膠殼上下蓋、.鋰電芯、保護(hù)線路板(PCB)和可恢復(fù)保險絲(polyswitch)組成。有的廠家還配置了NTC、識別電阻、震動馬達(dá)或充電電路等元件。 各部分功能如下: (1) 鋰電芯:提供可充放電源。 (2) 保護(hù)線路板(PCB):防止電池過充過放短路。 (3) 可恢復(fù)保險絲(PTC): 正熱敏電阻起到高溫保護(hù)作用同時又是保護(hù)線路板失效后的二重保護(hù)。
23、(4) 可恢復(fù)保險絲(NTC): 負(fù)熱敏電阻,感應(yīng)電池內(nèi)部溫度起到低溫保護(hù)作用。 (5) 識別電阻:識別原裝電池非原裝電池不能使用。 電池的包裝材料有哪些? (1) 不干介子紙(如纖維紙雙面膠) (2) PVC膜商標(biāo)管 (3) 連接片(不銹鋼片、純鎳片、鍍鎳鋼片 ) (4) 引出片(不銹鋼片-易于焊錫、純鎳片-點焊牢) (5) 插頭類 (6) 保護(hù)元器件類(如溫控開關(guān)過流保護(hù)器限流電阻) (7) 紙箱紙盒 (8) 塑料殼類 電池包裝組合及設(shè)計的目的是什么? (1) 美觀品牌印字商標(biāo)的設(shè)計 (2) 電
24、池電壓的限制(要獲得較高電壓需串聯(lián)多只電池) (3) 保護(hù)電池,防止短路,延長電池使用壽命 (4) 尺寸的限制 (5) 便于運輸(如紙箱.紙盒的設(shè)計等) (6) 特殊功能的設(shè)計(如防水、特殊外型設(shè)計等) 電池對環(huán)境有什么影響? 現(xiàn)今幾乎所有電池均不含汞,但重金屬仍然是汞電池,可充電鎳鎘電池,鉛酸電池的必要組成部分。如果處置不當(dāng),且數(shù)量較多的話,這些重金屬將對環(huán)境產(chǎn)生有害的影響。目前,國際上已有專門機(jī)構(gòu)回收氧化錳鎳鎘和鉛酸電池。例如非盈利機(jī)構(gòu)RBRC公司 。 海太陽一直致力于生產(chǎn)環(huán)保電池(鎳氫,鋰離子)來代替鎳鎘電池。
25、160; 環(huán)境溫度對電池性能有何影響? 在所有的環(huán)境因素中,溫度對電池的充放電性能影響最大,在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān),電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降,電極的反應(yīng)率也下降,假設(shè)電池電壓保持恒定,放電電流降低,電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反,即電池輸出功率會上升,溫度也影響電解液的傳送速度溫度上升則加快,傳送溫度下降,傳送減慢,電池充放電性能也會受到影響。但溫度太高,超過45,會破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡,導(dǎo)致副反應(yīng)。 鎳鎘鎳氫電池的放電效率在低溫會有顯著的降低(如低于-15),而在-20時,堿液達(dá)到起凝固點,電池充電速度也將大大降
26、低。在低溫充電低于0會增大電池內(nèi)壓并可能使安全閥開啟。為了有效充電,環(huán)境溫度范圍應(yīng)在5-30之間,一般充電效率會隨溫度的升高而升高,但當(dāng)溫度升到45以上,高溫下充電電池材料的性能會退化,電池的循環(huán)壽命也將大大縮短。 充電的控制方法有哪些? 為了防止電池過充,需要對充電終點進(jìn)行控制,當(dāng)電池充滿時,會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達(dá)到終點。一般有以下六種方法來防止電池被過充: (1) 峰值電壓控制:通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點 (2) dT/dt控制:通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點 (3) T控制:電池充滿電時溫度與環(huán)境溫
27、度之差會達(dá)到最大 (4) -V控制:當(dāng)電池充滿電達(dá)到一峰值電壓后,電壓會下降一定的值 (5) 計時控制:通過設(shè)置一定的充電時間來控制充電終點,一般設(shè)定要充進(jìn)130%標(biāo)稱容量所需的時間來控制 (6) TCO控制:考慮電池的安全和特性應(yīng)當(dāng)避免高溫(高溫電池除外)充電,因此當(dāng)電池溫度升高60時應(yīng)當(dāng)停止充電。 什么是過充電對電池性能有何影響? 過充電是指電池經(jīng)一定充電過程充滿電后,再繼續(xù)充電的行為,對Ni-Cd電池,過充電產(chǎn)生如下反應(yīng): 正極:4OH- - 4e 2H2O + O2 負(fù)極:2Cd + O2 2CdO 由于在設(shè)計時,負(fù)極容量比正極容量要高,
28、因此,正極產(chǎn)生的氧氣透過隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的鎘復(fù)合。故一般情況下,電池的內(nèi)壓不會有明顯升高,但如果充電電流過大,或充電時間過長,產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗,就可能造成內(nèi)壓升高,電池變形,漏液等不良現(xiàn)象。同時,其電性能也會顯著降低。 什么是過放電對電池性能有何影響? 電池放完內(nèi)部儲存的電量,電壓達(dá)到一定值后,繼續(xù)放電就會造成過放電,通常根據(jù)放電電流來確定放電截止電壓。0.2C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支,3C以上如5C或10C放電設(shè)定為0.8V/支,電池過放可能會給電池帶來災(zāi)難性的后果,特別是大電流過放,或反復(fù)過放對電池影響更大。一般而言,過放電會使電
29、池內(nèi)壓升高,正負(fù)極活性物質(zhì)可逆性受到破壞,即使充電也只能部分恢復(fù),容量也會有明顯衰減。 電池電池組放電時間短的可能原因有哪些? (1) 電池未被充滿電,如充電時間不夠,充電效率較低等 (2) 放電電流過大,致使放電效率降低從而使放電時間縮短 (3) 電池放電時環(huán)境溫度過低,放電效率下降 電池使用壽命短的可能原因是什么? (1) 充電器或充電電路與電池類型不匹配 (2) 過充,過放 (3) 電池類型與用電器要求不一致 不同容量的電池組合在一起
30、使用會出現(xiàn)什么問題? 如果將不同容量或新舊電池混在一起使用,有可能出現(xiàn)漏液,零電壓等現(xiàn)象。這是由于充電過程中,容量差異導(dǎo)致充電時有些電池被過充,有些電池未充滿電,放電時有容量高的電池未放完電,而容量低的則被過放。如此惡性循環(huán),電池受到損害而漏液或低(零)電壓。 電池使用完后或長期不使用是否可以保存在用電器內(nèi)? 如果用電器較長時期內(nèi)不再使用,最好將電池取出并放于低溫,干燥的地方,如果不這樣,即使用電器被關(guān)掉,系統(tǒng)仍會使電池有一個低電流輸出,這會縮短電池的使用壽命。 每次使用完后無繩電話都應(yīng)放回機(jī)座嗎?
31、 按照慣例及無繩電話的設(shè)計,每次使用后都應(yīng)放回機(jī)座上。這樣可以激活電池,補(bǔ)充放掉的容量及有于自放電的容量損失。不過我們建議間或?qū)㈦姵赝耆烹姡员慊謴?fù)電池的初始容量及放電性能。當(dāng)然如果長期不使用電話,最好還是要將無繩電話取下來,避免電池長期被過充電。另外,由于無繩電話即使在關(guān)機(jī)后,系統(tǒng)仍有一小電流在放電,因此,長期不用時應(yīng)拆下電池,使其置于開路,使用時再充電。 電池儲存在什么樣的條件較好? 根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,電池應(yīng)在溫度為20±5,濕度為(65±20)%的條件下儲存。一般而言,電池儲存溫度越高,容量的剩余率越低。反之,也是一
32、樣。冰箱溫度在0-10時儲存電池的最好地方。尤其是對一次電池,而二次電池即使儲存后損失了容量,但只要重新充放電幾次既可恢復(fù)。 電池能儲存多久? 就理論上講,電池儲存時總有能量損失。電池本身固有的電化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了電池容量不可避免地要損失,主要是由于自放電造成的。通常自放電大小與正極材料在電解液中的溶解性和它受熱后的不穩(wěn)定性(易自我分解)有關(guān)。可充電電池的自放電遠(yuǎn)比一次電池高。而且電池類型不同,電池每月的自放電率也不一樣。一般在10-35%變動。一次電池的自放電明顯要低得多,在室溫下每年不超過2%,儲存過程中與自放電伴隨的是電池內(nèi)阻上升,這會造成電池
33、負(fù)荷力的降低,而在放電電流較大的情況下,能量的損失變化非常明顯,下表列出了正常儲存條件下自放電的近似值: 類型 自放電 堿錳MnO2/Zn圓形電池 2% 鋅碳MnO2/Zn圓形電池 4% 鋰離子鋰MnO2圓形電池和紐扣電池約 1% 鎳鎘/鎳氫電池 35% 什么是短路?對電池性能有何影響? 電池外兩端連接在任何導(dǎo)體上都會造成外部短路。 電池類型不同,短路有可能帶來不同程度的后果。如:電解液溫度升,內(nèi)部氣壓升高,等氣壓值如果超過電池蓋帽耐壓值,電池將漏液。這種情況嚴(yán)重?fù)p壞電池。如果安全閥失效,甚至?xí)鸨āR虼饲形饘㈦姵赝獠慷搪贰?
34、160; 什么是記憶效應(yīng)?怎樣消除記憶效應(yīng)? 記憶效應(yīng)是針對鎳鎘電池而言的,由于傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為燒結(jié)式,鎘晶粒較粗,如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電,鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時形成次級放電平臺。電池會儲存這一放電平臺并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點,盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺上。在以后的放電過程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中,任何一次不完全的放電都將加深這一效應(yīng),使電池的容量變得更低。 要消除這種效應(yīng),有兩種方法,一是采用小電流深度放電(如用0.1C放至0V);一是采用大電流充放電(如1C)幾次。 &
35、#160; 電池出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因是什么? (1)電池遭受外部短路,過充或反充(強(qiáng)制過放) (2)電池受高倍率大電流連續(xù)過充,導(dǎo)致電池極芯膨脹,正極直接接觸短路 (3)電池內(nèi)部短路或微短路,如:正負(fù)極片有毛刺穿透隔膜紙接觸短路,正負(fù)極片放置不當(dāng),造成極片接觸短路,或正極片接觸鋼殼短路,負(fù)極掉料進(jìn)隔膜紙,隔膜紙本身有缺陷,正極極耳接觸負(fù)極片短路。 電池組零電壓或低電壓的可能原因有哪些? (1)是否單支電池零電壓 (2)插頭短路,斷路或與插頭連接不好 (3)引線與電池脫焊或虛焊 (4)電池內(nèi)部連接錯誤,連接片與電池之間漏焊,虛焊,
36、脫焊等 (5)電池內(nèi)部電子組件連接不正確或損壞 電池電池組充不進(jìn)電的可能原因是什么? (1)電池零電壓或電池組中有零電壓電池 (2)電池組連接錯誤,內(nèi)部電子組件,保護(hù)電路出現(xiàn)異常 (3)充電設(shè)備故障,無輸出電流 (4)外部因素導(dǎo)致充電效率太低(如極低或極高溫度) 電池電池組無法放電的可能原因是什么? (1)電池經(jīng)儲存,使用后,壽命衰減 (2)充電不足或未充電 (3)環(huán)境溫度過低 (4)放電效率較低(如大電流放電時普通電池由于內(nèi)部物質(zhì)擴(kuò)散速度跟不上反應(yīng)速度,造成電壓急劇下降而無法放出電)。
37、; 電池充滿電時溫度為什么會急升?電壓為什么會突降? 當(dāng)鎳鎘電池充滿電后再繼續(xù)充電屬于過充,由于正極Ni(OH)2已基本全部轉(zhuǎn)化為NiOOH,電池電位在此一溫度達(dá)到平衡值(最大值),此時外部的恒定電流過充使OH-氧化而產(chǎn)生氧氣。 化學(xué)反應(yīng):4OH- - e O2 + 2H2O + 熱量 生產(chǎn)的氧氣透過隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的鎘復(fù)合: 2Cd + O2 2CdO + 熱量 該化合反應(yīng)產(chǎn)生的熱量很多,只是電池整個體系溫度升高。故此時溫度存在急劇上升的現(xiàn)象。而由于溫度越高,電池平衡電位越低,故溫升必然導(dǎo)致電池平衡電位下降,故此時電池電壓存在突降現(xiàn)象。
38、0; 電池鼓底凸肚甚至漏液的可能原因時什么? (1)電池被過充,特別是高倍率大電流連續(xù)過充 (2)電池被強(qiáng)制過放 什么是電池的爆炸怎樣預(yù)防電池爆炸? 電池內(nèi)的任何部分的固態(tài)物質(zhì)瞬間排出,被推至離電池25cm以上的距離,稱為爆炸。判別電池爆炸與否,采用下述條件實驗。將一網(wǎng)罩住實驗電池,電池居于正中,距網(wǎng)罩任何一邊為25cm。網(wǎng)的密度為6-7根/cm,網(wǎng)線采用直徑為0.25mm的軟鋁線,如果實驗無固體部分通過網(wǎng)罩,證明該電池未發(fā)生爆炸。 五) 鋰離子二次電池 鋰離子二次電池。該鋰離子
39、二次電池通常包括電極組件,容納該電極組件的容器,及電解液。該電極組件包括極性相反的兩個電極和隔板。該隔板包括含有陶瓷顆粒簇的多孔膜。該多孔膜是通過用粘結(jié)劑粘結(jié)顆粒簇形成的。各顆粒簇是通過燒結(jié)或者是通過溶解和重結(jié)晶全部或部分陶瓷顆粒而形成的。該陶瓷顆粒包含具有帶隙的陶瓷材料。各顆粒簇可以具有葡萄串或薄層的形狀,并且可以通過層壓鱗片或薄片形狀的陶瓷顆粒形成。六) 鋰電池標(biāo)識 根據(jù)IEC61960標(biāo)準(zhǔn)二次鋰電池的標(biāo)識如下: 1. 電池標(biāo)識組成3個字母后跟5個數(shù)字(圓柱形)或6個數(shù)字(方形)
40、160; 2. 第一個字母表示電池的負(fù)極材料I表示有內(nèi)置電池的鋰離子L表示鋰金屬電極或鋰合金電極 3. 第二個字母表示電池的正極材料C基于鈷的電極N基于鎳的電極M基于錳的電極V基于釩的電極 4. 第三個字母表示電池的形狀R表示圓柱形電池L表示方形電池 5. 數(shù)字圓柱形電池5個數(shù)字分別表示電池的直徑和高度。直徑的單位為毫米,高度的單位為十分之一毫米。直徑或高度任一尺寸大于或等于100mm時兩個尺寸之間應(yīng)加一條斜線。 方型電池的6個數(shù)
41、字分別表示電池的厚度、寬度和高度(單位毫米)三個尺寸任一個大于或等于100mm時尺寸之間應(yīng)加斜線,三個尺寸中若有任一小于1mm,則在此尺寸前加字母t,此尺寸單位為十分之一毫米。 例如: ICR18650表示一個圓柱形二次鋰離子電池正極材料為鈷其直徑約為18mm高約為65mm。 ICP083448表示一個方形二次鋰離子電池正極材料為鈷其厚度約為8mm,寬度約為34mm高約為48mm。 ICP08/34/15
42、0表示一個方形二次鋰離子電池正極材料為鈷其厚度約為8mm,寬度約為34mm高約為150mm。 ICPt73448表示一個方形二次鋰離子電池正極材料為鈷其厚度約為0.7mm,寬度約為34mm高約為48mm七) 鋰一次電池 鋰一次電池 lithium primary battery 一種高能化學(xué)原電池。俗稱鋰電池。以金屬鋰為負(fù)極,固體鹽類或溶于有機(jī)溶劑的鹽類為電解質(zhì),金屬氧化物或其他固體、液體氧化劑為正極活性物。通用的圓形鋰二氧化錳(Li/MnO2)電池和鋰氟化碳Li/(CFx)n電
43、池分別用字母CR和BR表示,其后的數(shù)字表示電池的型號。鋰一次電池是20世紀(jì)60年代末開始開發(fā)的新型化學(xué)電源。八) 鋰聚電池 便攜式儀器的廣泛使用,促進(jìn)了可充電電池市場和電池工業(yè)的發(fā)展。便攜式儀器要求增加運行時間,移動電話要求延長通話時間,這就要求提高化學(xué)電池的能量密度。能夠滿足這些技術(shù)要求的是鋰離子和鋰聚合物電池。 索尼公司在1990年首先生產(chǎn)出可充電鋰離子電池,鋰離子電池已應(yīng)用于筆記本電腦和移動電話,將來也可能應(yīng)用于數(shù)字電話。 鋰聚合物電池是更新一代電
44、池,在1999年大批量進(jìn)入市場。鋰聚合物電池除電解質(zhì)是固態(tài)聚合物、而不是液態(tài)電解質(zhì)外,其余與鋰離子電池基本相同。 聚合物電解質(zhì)材料是由溶體組成的普通薄膜,在溶體中主體聚合物如聚乙烯的氧化物作為不移動的溶劑。鋰聚合物電池的優(yōu)點是可制成任意形狀和比較輕,這是因為它不含重金屬和有保持電解質(zhì)不外泄的塑料殼。它們的性能都較好,理想狀態(tài)的鋰聚合物電池容量達(dá)幾千mA/h,且更安全。固態(tài)電解質(zhì)像一個密封凝膠,在充電過程中不會輕易自然解體。 鋰聚合物電池和鋰離子電池技術(shù)都能代替NiGd電池。但是價格太高,市場還未完全接受,特別是鋰聚合物技術(shù)。Darnell集團(tuán)公司
45、的分析家Brush認(rèn)為:聚合物電池不會永遠(yuǎn)比鋰離子電池貴,目前的生產(chǎn)情況確實貴了許多,這就推動了鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展。以前用于筆記本電腦的鋰離子電池成本是41.42美元,用于筆記本電腦的聚合物電池成本是60.80美元。 并不是任何人都認(rèn)為鋰離子電池比聚合物電池便宜是一個優(yōu)點。一些電池生產(chǎn)廠正在轉(zhuǎn)向?qū)︿嚲酆衔镫姵丶夹g(shù)的投資,東芝美國電子部件公司(TAEC)已向這一領(lǐng)域投入巨資。鋰離子轉(zhuǎn)向鋰聚合物是由于日本市場的需求和鋰離子電池已變得很便宜。價格的變化和增加產(chǎn)量和收益不一定是一致的。TAEC認(rèn)為,鋰聚合物電池是緊俏的,它的目標(biāo)是占有36mm厚電池市場。公司將提高生產(chǎn)能力,從目前的150萬只提高到2
46、001年的2百萬只。并且隨著新技術(shù)的開發(fā),價格會下降。一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,在5年內(nèi),鋰離子電池和鋰聚合物電池的價格差距會變得很小。面對未來的市場應(yīng)用,許多人很自然地從小型便攜式儀器和移動電話轉(zhuǎn)向了其它應(yīng)用電池的領(lǐng)域。最大的市場就是汽車中的應(yīng)用。在現(xiàn)階段,電池工業(yè)人士正在看好汽車市場的巨大利潤,實行嚴(yán)厲的環(huán)保措施,可行的能源要求和對電子混合車輛還得不到發(fā)展的前提下,鋰聚合物電池有廣泛的應(yīng)用前景。一種稱作”筆板”的帶有14英寸顯示屏和遙控連接的處理器, 可別在腰帶和手腕的電腦,移動醫(yī)院系統(tǒng)和遵守?zé)o線應(yīng)用協(xié)議的電話可上互聯(lián)網(wǎng)(有數(shù)字和聲音),所有這些應(yīng)用都需要可充電和儲存電能,且占用空間最小。
47、60; 預(yù)測 預(yù)計今年聚合物電池的裝運量達(dá)到1900萬只,去年為140萬只。保守的預(yù)計貨運每月為325萬只,在2001年第一季度生產(chǎn)能力是裝運量的2倍多。 分析家認(rèn)為:以其他產(chǎn)品為基準(zhǔn),鋰聚合物電池在電池的總收益中的所占份額會增加,例如,Brush認(rèn)為:因為NiCd電池銷售額下降,鋰聚合物電池到2003或2004年市場份額將超過NiCd電池。可充電電池市場從去年的約44億美元上升到2004年的58億美元,每年總收益增長率為5.5%。按照Kline & Company公司在“先進(jìn)電池技術(shù)的全球機(jī)遇 19972007”報告中,其結(jié)論更具體,預(yù)計到2007年,每年市場對鋰聚合物電池需求至少10億美元。這些需求的50%來自于美國和西歐。無論實際產(chǎn)量如何,在移動電話中應(yīng)用鋰聚合物電池的增長是最大的。輕薄且使用方便使其比鋰離子電池更受歡迎和更具有競爭性,隨著新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,最終其價格會降下來。 產(chǎn)品開發(fā) Matsushita電池工業(yè)公司在2001年5月開始大量生產(chǎn)大容量鋰聚合物電池,容量為1650mA/h,這種電池的負(fù)極是用新材料制造的
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