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鋰電池充電要求
①給鋰電池充電時(shí)需要的基本要求就是各階段特定的充電電壓和充電電流,有的增加些其他的輔助功能都是為了改善電池的壽命;
②為保證電池工作穩(wěn)定可靠,防止瞬態(tài)電壓變化的干擾,其內(nèi)部應(yīng)設(shè)計(jì)有過(guò)充、過(guò)放電、過(guò)流保護(hù)的yan時(shí)電路,以防止瞬態(tài)干擾造成不穩(wěn)定;
③影響鋰電池安全和有效充電的因素有電壓、電流和溫度,因此,在充電器設(shè)計(jì)中要照顧控制好這三個(gè)因素;
④鋰電池充電器電路簡(jiǎn)單,外圍元器件少,占空間小,一般可制作在電池或電池組中;
⑤要對(duì)鋰電池進(jìn)行部分放電,并且要避免經(jīng)常的完全放電;過(guò)放電可能會(huì)給電池帶來(lái)災(zāi)難性的后果,或反復(fù)過(guò)放對(duì)電池的影響特別大。
什么是鋰離子電池失效?
內(nèi)阻增大
鋰離子電池內(nèi)阻與電池內(nèi)部電子傳輸和離子傳輸過(guò)程有關(guān),主要分為歐姆電阻和極化內(nèi)阻,極化內(nèi)阻主要由電化學(xué)極化引發(fā),又分為電化學(xué)極化和濃差極化。當(dāng)電池內(nèi)阻增大時(shí),伴隨而生的還有能量密度下降、電壓功率下降、電池產(chǎn)熱等失效問(wèn)題。影響其產(chǎn)生的主要因素有電池關(guān)鍵材料與電池使用環(huán)境,但關(guān)鍵材料產(chǎn)生異常是內(nèi)阻增大的根本影響因素。
低溫對(duì)磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如,磷酸鐵鋰電池正極本身電子導(dǎo)電性比較差,低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生極化,從而降低電池容量;受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負(fù)極表面析出鋰,如果充電后擱置時(shí)間不足而投入使用,鋰無(wú)法全部再次嵌入石墨內(nèi)部,部分鋰持續(xù)存在負(fù)極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全;低溫下,電解液黏度會(huì)增加,鋰離子遷移阻抗也會(huì)隨之增大;此外,在磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)工藝中,粘接劑也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素,低溫對(duì)粘接劑的性能也會(huì)產(chǎn)生較大影響。
聚合物鋰電池:在實(shí)際可用的理論比能量上有極大的提高,相對(duì)于鈷酸鋰電池,可以更好地發(fā)揮高容量作用,但從材料上來(lái)說(shuō),聚合物電池也采用鈷酸鋰和有機(jī)電解液,所以并未根本解決安全性問(wèn)題。從使用角度來(lái)看,電池如果發(fā)生短路將產(chǎn)生過(guò)大電流。聚合物鋰電池的電解液為膠體,不易泄漏,也就排除了漏液的可能性,但將因此發(fā)生更猛烈的燃燒,因此,自燃是聚合物鋰電池的較大隱患。