鋰離子電池問題原創(chuàng)(關(guān)于鋰電池的一些知識(shí))
1.關(guān)于鋰電池的一些知識(shí)
在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易 激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可 激活 電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng) 。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實(shí)踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對(duì)于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時(shí)間一定要超過12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便 激活 電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。通常，手機(jī)說明書上介紹的充電方法，就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。
此外，鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。
此外在對(duì)某些手機(jī)上，充電超過一定的時(shí)間后，如果不去取下充電器，這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對(duì)電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時(shí)，長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國(guó)電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多，于是這又帶來附加的危險(xiǎn)。
此外，不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。
2.關(guān)于電池的知識(shí)
傳統(tǒng)電池指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間。隨著科技的進(jìn)步，電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽(yáng)能電池。 [編輯本段]電池簡(jiǎn)介 電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢(shì)、容量、比能量和電阻。電動(dòng)勢(shì)等于單位正電荷由負(fù)極通過電池內(nèi)部移到正極時(shí)，電池非靜電力（化學(xué)力）所做的功。電動(dòng)勢(shì)取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。電池所能輸出的總電荷量為電池的容量，通常用安培小時(shí)作單位。在電池反應(yīng)中，1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實(shí)際比能量要比理論比能量小。因?yàn)殡姵刂械姆磻?yīng)物并不全按電池反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)電池內(nèi)阻也要引起電動(dòng)勢(shì)降，因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電池的面積越大，其內(nèi)阻越小。
電池的能量?jī)?chǔ)存有限，電池所能輸出的總電荷量叫做它的容量，通常用安培小時(shí)作單位，它也是電池的一個(gè)性能參數(shù)。電池的容量與電極物質(zhì)的數(shù)量有關(guān)，即與電極的體積有關(guān)。
實(shí)用的化學(xué)電池可以分成兩個(gè)基本類型：原電池與蓄電池[1]。原電池制成后即可以產(chǎn)生電流，但在放電完畢即被廢棄。蓄電池又稱為二次電池，使用前須先進(jìn)行充電，充電后可放電使用，放電完畢后還可以充電再用。蓄電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能；放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的。
3.鋰電池的基本原理和特性
一、發(fā)展及分類 “鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn)，使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。
鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算器，數(shù)碼相機(jī)、手表中。
為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究，從而制造出前所未有的產(chǎn)品。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。
20世紀(jì)70年代時(shí)，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。
它的實(shí)用化，使人們的移動(dòng)電話、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。
由于其自身的高技術(shù)要求限制，只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。二、工作原理1. 鋰金屬電池 一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
放電反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2 2.鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為 LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-（電子） 充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe- = LixC6 充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6 三、特征 高能量密度鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的20-30%，鎳氫的35-50%。
高電壓一個(gè)鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V（平均值），相當(dāng)于三個(gè)串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。無污染鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質(zhì)。
不含金屬鋰鋰離子電池不含金屬鋰，因而不受飛機(jī)運(yùn)輸關(guān)于禁止在客機(jī)攜帶鋰電池等規(guī)定的限制。循環(huán)壽命高在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超過500次，磷酸亞鐵鋰則可以達(dá)到2000次。
無記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過程中，電池的容量減少的現(xiàn)象。鋰離子電池不存在這種效應(yīng)。
快速充電使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器，可以使鋰離子電池在1.5-2.5個(gè)小時(shí)內(nèi)就充滿電；而新開發(fā)的磷鐵鋰電池，已經(jīng)可以在35分鐘內(nèi)充滿電。三、優(yōu)缺點(diǎn)分析1.優(yōu)點(diǎn) （1）能量比較高。
具有高儲(chǔ)存能量密度，已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；（2）使用壽命長(zhǎng)，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電，有可以使用10,000次的記錄；（3）額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；鋰電池可以通過一種新型的鋰電池調(diào)壓器的技術(shù)，將電壓調(diào)至3.0V，以適合小電器的使用。（4）具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速；（5）自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20;(6)重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5;(7)高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；（8）綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
（9）生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)缺水的我國(guó)來說，十分有利。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。
比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克（重量單位），L是升（體積單位）。
2.缺點(diǎn)1.鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。2.鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，價(jià)格昂貴，安全性較差。
3.鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過充過放電。4.生產(chǎn)要求條件高，成本高。
5.使用條件有限制，高低溫使用危險(xiǎn)大。
4.鋰電池常見故障跟修復(fù)方法有哪些
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原發(fā)布者：張邦金
鋰電池常見故障問題有哪些鋰電池常見故障問題有哪些？雖然鋰電池相較于鉛酸電池，在安全性能方面已經(jīng)好了很多，然而還是會(huì)有故障產(chǎn)生的。對(duì)于鋰電池產(chǎn)生故障的原因有所了解，才能在真正出現(xiàn)問題的時(shí)候有頭緒去快速的進(jìn)行維護(hù)。鋰電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的問題●電池內(nèi)阻電池的正負(fù)極片在焊接的時(shí)候沒有焊好，或者鉚釘與壓板接觸的內(nèi)阻過大都會(huì)影響鋰電池的內(nèi)阻。隔膜的孔隙過小也會(huì)影響電池的內(nèi)阻?！耠姵仉妷涸阡囯姵氐纳a(chǎn)過程中，正極內(nèi)混入了雜質(zhì)，負(fù)極產(chǎn)生枝晶都會(huì)使得鋰電池的電壓降低。在化成過程中SEI膜形成不完整也會(huì)使得鋰電池電壓過低。鋰電池使用過程中產(chǎn)生的問題◆無法充放電鋰電池在充電時(shí)充不進(jìn)電，使用時(shí)不能正常放電，可能有以下幾種原因。保護(hù)板保護(hù)未恢復(fù)或者保護(hù)板故障以及鋰電池與用電器外部短路等原因都有可能導(dǎo)致鋰電池?zé)o法進(jìn)行有效充電。鋰電池電壓低保護(hù)板保護(hù)或者控制器保護(hù)，同樣保護(hù)板或者控制器損壞都會(huì)使得鋰電池使用時(shí)無法正常放電。線路斷開也會(huì)產(chǎn)生同樣的結(jié)果?！魷囟犬惓Ｈ绻囯姵卦诔潆娀蛘叻烹姷臅r(shí)候，溫度出現(xiàn)異常，比如說溫度過高。產(chǎn)生這種情況的原因可能是鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)輕微短路現(xiàn)象?！敉蝗煌Ｖ构ぷ麂囯姵卦谑褂眠^程中突然停止工作，很大的可能性是鋰電池內(nèi)的電放完了，到了保護(hù)板或者控制器的最低下限電壓，鋰電池的自我保護(hù)功能開啟導(dǎo)致的斷電。長(zhǎng)時(shí)間太大的工作電流在超過了保護(hù)板的設(shè)計(jì)保護(hù)電流或者控制器的
5.鋰電池的基本原理和特性
一、發(fā)展及分類“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn)，使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。
鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算器，數(shù)碼相機(jī)、手表中。
為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究，從而制造出前所未有的產(chǎn)品。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。
20世紀(jì)70年代時(shí)，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。
它的實(shí)用化，使人們的移動(dòng)電話、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。
由于其自身的高技術(shù)要求限制，只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。二、工作原理1. 鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
放電反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2 2.鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)iCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-（電子）充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe- = LixC6充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6三、特征高能量密度鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的20-30%，鎳氫的35-50%。
高電壓一個(gè)鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V（平均值），相當(dāng)于三個(gè)串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。無污染鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質(zhì)。
不含金屬鋰鋰離子電池不含金屬鋰，因而不受飛機(jī)運(yùn)輸關(guān)于禁止在客機(jī)攜帶鋰電池等規(guī)定的限制。循環(huán)壽命高在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超過500次，磷酸亞鐵鋰則可以達(dá)到2000次。
無記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過程中，電池的容量減少的現(xiàn)象。鋰離子電池不存在這種效應(yīng)。
快速充電使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器，可以使鋰離子電池在1.5-2.5個(gè)小時(shí)內(nèi)就充滿電；而新開發(fā)的磷鐵鋰電池，已經(jīng)可以在35分鐘內(nèi)充滿電。三、優(yōu)缺點(diǎn)分析1.優(yōu)點(diǎn)（1）能量比較高。
具有高儲(chǔ)存能量密度，已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；（2）使用壽命長(zhǎng)，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電，有可以使用10,000次的記錄；（3）額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；鋰電池可以通過一種新型的鋰電池調(diào)壓器的技術(shù)，將電壓調(diào)至3.0V，以適合小電器的使用。（4）具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速；（5）自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20;(6)重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5;(7)高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；（8）綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
（9）生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)缺水的我國(guó)來說，十分有利。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。
比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克（重量單位），L是升（體積單位）。
2.缺點(diǎn)1.鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。2.鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，價(jià)格昂貴，安全性較差。
3.鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過充過放電。4.生產(chǎn)要求條件高，成本高。
5.使用條件有限制，高低溫使用危險(xiǎn)大。
6.鋰電池使用注意事項(xiàng)
鋰電池沒有記憶效應(yīng)，所以隨時(shí)充電都可以。
使用注意：在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實(shí)踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對(duì)于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時(shí)間一定要超過12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。通常，手機(jī)說明書上介紹的充電方法，就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。
此外，鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。
此外在對(duì)某些手機(jī)上，充電超過一定的時(shí)間后，如果不去取下充電器，這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對(duì)電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時(shí)，長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國(guó)電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多，于是這又帶來附加的危險(xiǎn)。此外，不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。
