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文檔簡介

1、鎳氫電池充電電壓發(fā)表時間:11-09-05日常使用的1.2V鎳氫電池,其充滿電壓通常為1.4V,放電終止電壓是0.9V。    這就意味著,鎳氫電池在放電到0.9V時已經(jīng)不便使用,應該充電了。因此,0.9V既是放電時的終止電壓,也可以看作是鎳氫電池充電的起始電壓。實用中,因為0.9V之后的鎳氫電池還有一些小電流存在,所以,有的鎳氫電池將起始電壓設置為0.8V也是可行的。    鎳氫電池充滿后的電壓在1.4V左右,這可以視為其最高電壓,但個體電池也要視具體充電方式而定。    一種情況是以恒壓充電,比較老式

2、的充電方式仍然這樣設置,一般都是設置為1.4V,但這樣的后果有可能是電池到達1.4V可能還沒有充飽,在這種情況下,鎳氫電池充電終止電壓就不是鎳氫電池飽和電壓。    上述缺陷主要是由充電電流引起的,大電流充電有可能在1.4V時并未滿電。從充電曲線上來看,有些以1C充電的鎳氫電池容量到達100%的電壓可以達到目的1.53V,然后,然后在這一電壓下轉(zhuǎn)頭向下再恢復到1.4V附近,因此,1.53V成為充電最高電壓,鎳氫電池充電器往往通過這個特點,把拐點電壓出現(xiàn)設置為充電截止時間。    大電流與小電流充電對充電電壓的比較是:小電流在較低電壓值

3、就可以充滿電,而且在滿電后的充電仍能緩慢地提升電壓,相反,1C以上的大電流在滿電狀態(tài)下繼續(xù)充電,電壓不升反降。所以,在電壓達到一定高度(如1.36V)后,采用0.3C左右的小電流充電是較為合理的。    恒流充電法采用了溫升速率法作為充電結束的判斷依據(jù),比如,在0.3C充電條件下,每分鐘溫度上升2就會停止充電,這時的鎳氫充電電壓一般都在1.4V左右。鎳氫電池電壓根據(jù)鎳氫電池所處工作階段,鎳氫電池電壓分為:充滿電壓、額定電壓、最低電壓,或者說是飽和電壓、工作電壓、截止電壓。    鎳氫電池的額定電壓是1.2V,這也是鎳氫電池正常工作時的

4、平均電壓值,通常,合格的鎳氫電池工作電壓比較平穩(wěn),如果是一直在用的話,會表現(xiàn)為以一個比較穩(wěn)定的頻率形成電壓下降過程。    鎳氫電池截止電壓為0.9V,有的鎳氫充電電池實際可用到0.8V,電壓降到0.8V以下,則說明鎳氫電池被過放,電池需要修復,如果電池經(jīng)過修復(通常用0.2C充電1小時的方法修復)仍然未能達到0.8V說明電池失效。    到達截止電壓后應給鎳氫電池充電,普通型鎳氫電池飽和電壓值會因充電電流不同而略有差別,相對小的電流在到達同樣電壓值時,容量(也就是電量)補償會多一些,通常,鎳氫電池充滿電壓在1.4V左右。試驗中,因電

5、流不同,鎳氫電池充滿電時的高電壓會出現(xiàn)1.5V,低的也有1.38V。鎳氫電池充電電流11-09-06鎳氫電池充電,如果電流不同,充電效果和對電池的影響都會有比較大的區(qū)別。    表示充電電流大小的是倍率概念,在數(shù)值上等于充電電流與電池容量的比值,計量單位是mA。如標稱容量為2000mAh的鎳氫電池,如果用1000mA電流充電,充電倍率為0.5C,如果用400mA電流充電,充電倍率為0.2C。    以單體電池為例,通常認為:    鎳氫電池充電分小電流、標準電流、大電流三種方式,以0.10.3C為標準充電

6、電流,小于0.1C是小電流,大于0.3C是大電流。通常,充電電流不能大于1C。    小電流充電的好處是保護電池,有輕度過充,但對電池無太大影響;不足是充電時間很長;    大電流充電的好處是充電時間短;缺點是持續(xù)大電流對電池有損傷,影響使用壽命。    標準充電模式的優(yōu)點是充電電路簡單,充電時間稍長,但這種模式在設計復雜性和照顧電池充電時間上取得了平衡,得到業(yè)內(nèi)的認同。    鎳氫電池組在充電模式的選擇上,鎳氫電池廠家會有自己的物色產(chǎn)品,有的關注于時間,有的則關注滿電程度,

7、還有的從安全角度出發(fā)設計小電流充電。鎳氫電池充電注意事項鎳氫電池的不正確充電會對電池性能造成嚴重的負面影響,為更加有效地使用鎳氫電池,應在充電時注意以下事項:    1、注意充電的溫度,這是所有充電環(huán)節(jié)中最關鍵的因素,通常應在鎳氫電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明書中規(guī)定的溫度(045)環(huán)境中充電,低于規(guī)定溫度會使電池內(nèi)部充電不正常,導致電量恢復性能持續(xù)下降。而在高于規(guī)定溫度的狀況下,會出現(xiàn)電池發(fā)燙的情況,嚴重時可能產(chǎn)生漏液,流出淡黃色的液體;    2、對電池恒流充電時,開始盡量避免涓流充電,自始至終用涓流充電模式會影響電池特性,特別是導致以后的

8、大電流放電無法啟用。但恒流充電后應該設置涓流充電方式,進行補充充電,以達到完全激活因子,補充損失電量的目的;    3、單節(jié)鎳氫電池一使用完最好立即充電,不要先行與其他電池一起充電,因為放完電的鎳氫電池放到一定時候容易造成電池過放電,形成極板短路,造成電池永久損壞;    4、對電池充電最好選擇能控制充電電流與時間的智能充電器。如果是非智能充電器只有靠自己控制充電時間(因為不設置控制措施的普通充電器極易形成過充)。新電池頭三次充電時間一般為:充電時間=(電池容量/充電器充電電流)×1.5,日常使用的鎳氫電池充電時間則為:充電

9、時間=(電池容量/充電器充電電流)×1.2,因為頭三次要完全激活電池因子,故時間長些;    5、因為普通鎳氫電池月自放電率達2030%,所以,每三個月最好充一次電,意義同上述第3項一樣,以免過放的損害;    6、不同品牌、不同容量的電池不能混合充電,充電器與電池充電特性不匹配的也不能混合充電。鎳氫電池第一次充電鎳氫電池出廠后的第一次充電包括兩個方面的問題:一是要不要先充電再使用,二是充電多久合適。    一般情況下,新的鎳氫電池只含有少量的電量,這是與鎳氫電池較高的自放電速率密切相關的,假如

10、鎳氫電池出廠時的帶電量為40%,在月自放電率高達30%的情況下,一月后的電量僅有10%,再長一些時間,有些電池就會處于放電態(tài)(即沒有充電的狀態(tài)),而且,鎳氫電池還有一個特點,即,容量越高,其自放電速率也越大,這樣,即使出廠時帶電量大一些,經(jīng)過一定時間后的電量仍然很小。因此,新電池使用前必須進行首次充電。    然而,另外一種情況也可以先用后充,2005年開始有低自放電鎳氫電池推出市場,國內(nèi)目前也有一些廠家生產(chǎn)低自放電電池。但是,由于低自放電鎳氫電池的結構復雜,造價要比普通型的貴出很多,因而民用市場上的低自放電鎳氫電池比例很小。正宗品牌的這種電池如果出廠時間較短(如

11、一個月以內(nèi)),通常帶電量還很足,因為充電電池帶電量如果在30%以上都可以正常使用,所以,鎳氫電池在第一次充電前可以先使用。    鎳氫電池充電一旦開始,就要選擇用什么方式充電。通常認為,第一次充電前的鎳氫電池電量很小,所以,應以小電流恒流充電方式為宜,大多數(shù)用0.1C倍率充電1214小時,小電流充電對電池沒有負面影響,即使有可能出現(xiàn)一點過充電也沒有太大關系。同時,也可保證電池在充電電壓范圍內(nèi)使電池容量100%的得到恢復。第一次充電也必須充滿才能使性能發(fā)揮到最佳狀態(tài)。鎳氫電池放電放電是向外電路輸出電流的過程,鎳氫電池在放電過程中,伴隨有電壓下降和容量減少現(xiàn)象。

12、60;   考核鎳氫電池放電效果的是其輸出功率占輸入功率的比值,也可以近似地換算成輸出容量與輸入容量的比值。按照正確方法使用的鎳氫電池放完電的總輸出功率正常都可以達到輸入功率的95%以上,放電效果的差別是因為不同電流和溫度下,電池的內(nèi)、外阻與放電特性會有一定的區(qū)別。    實驗顯示,鎳氫電池放電效率明顯受電流和溫度影響:    1、鎳氫電池具有良好的低溫放電特性,在這方面甚至好于鋰電池,即使在20環(huán)境溫度下,采用大電流(以1C放電速率)放電,放出的電量也能達到標稱容量的85%以上。在40以上的高溫環(huán)境中容量損失可能

13、會達到510%。鎳氫電池雖然有良好的低溫放電特性,但其工作溫度還是在040之間為宜,畢竟,超出這個溫度范圍后,電池容量會有不同程度的降低。    2、按照IEC標準,鎳氫電池容量是以標準充放電計算的,在這個標準計算中適用的電流是0.2C。實際上,以0.2C的小電流放電要比用1C放電的容量多出10%以上。    如果上述兩個標準應用的不恰當都會使電池放電時間減少,比如,在上述過低的溫度環(huán)境下只能放出85%的電量,而電流過大也會使放電效率降低,從而使放電時間縮短。當然,如果電池在正常工作環(huán)境下放電時間明顯過短,則要檢查是不是電池未被充滿電

14、,那就是追溯到鎳氫電池充電的問題上了。鎳氫電池過放電電池放完內(nèi)部儲存的電量,電壓到達終止電壓值后,繼續(xù)放電就會造成過放電,鎳氫電池也不例外。    鎳氫電池過放的出現(xiàn)一是在使用中,如對鎳氫電池持續(xù)以較大電流放電就會造成這一現(xiàn)象,這與一些使用者把鎳氫電池記憶效應看的過于嚴重有關,以為電量放的越徹底越好,這是一個誤解,鎳氫電池記憶效應的存在在一個很小的范圍內(nèi)的容量損失不大,而且可以通過周期性的(比如三個月)完全充放電來進行修復,但是電池使用中的長期過放則會破壞電池結構,使得以后的充電無法進行,相比較而言,過放的這種傷害比記憶效應所造成的部分容量損失對電池的傷害更大。&

15、#160;   另一種過放場景出現(xiàn)在儲存過程中的自放電,鎳氫電池是所有自放電中最大的,每月自放電率可達2030%,雖然如此巨大,但由于這時電池體內(nèi)電流很小,因而不會伴隨使用過程中過放電可能出現(xiàn)的發(fā)熱、發(fā)燙現(xiàn)象,電池結構可逆容量的破壞總的來說小得多。    從電化學原理上來說,過放電會使電池內(nèi)壓升高,正負極活性物質(zhì)可逆性受到破壞,即使充電也只能部分恢復,活性物質(zhì)不可逆使得電池容量明顯衰減。因此,預防鎳氫電池過放電可以有效提升電池的使用效率。對此,一定要設置好放電終止電壓,使鎳氫電池在電壓下降到0.9V時自動停止放電。鎳氫電池自放電電池不與外電路連

16、接時,由內(nèi)部自發(fā)反應引起的電池容量損失就是電池的自放電,在所有的電池類型中,鎳氫電池自放電最大,普通鎳氫電池達到30%的自放電率。    影響鎳氫電池自放電的因素主要有三個:    1、溫度影響:通常情況下,溫度越高,自放電越大;反之,溫度越低,自放電越??;    2、與電池的帶電量有關。通常,鎳氫電池充得越滿,自放電率也就越高,這里說的是平均值,當較高電池容量降到較低容量時,它與同等較低容量的其他電池自放電率是一樣的;    3、存放條件的影響。鎳氫電池處在一個導體環(huán)境中可

17、能會產(chǎn)生微電流,加快電池的自放電進程,意外原因造成的瞬間大電流通過甚至可能會造成短路。    電池自放電會造成容量損失,這種損失大部分是可逆的,通過充電行為能夠得到補充,可怕的是因此導致的過放電,過放電實際是電池處于少量帶電或不帶電情況下的儲存與工作方式,往往會表現(xiàn)為電池低電壓或者零電壓,從而形成部分容量的不可逆損失。    減小自放電是提高鎳氫電池性能的重要內(nèi)容,針對引起自放電的原因,可以從以下方面著手改善:    1、溫度環(huán)境:按照IEC規(guī)定的規(guī)范化的鎳氫電池,其儲存溫度以20±5為宜;而其

18、工作溫度一般在040較為理想;    2、電池應帶電儲存,因為普通鎳氫電池的自放電率高達30%,所以盡量使電池在80%的容量下儲存,至少要有40%的電量,因為電池在40%容量下的自放電率會小許多。如果容量不夠,很容易因為忘記補電而使鎳氫電池處于過放當中;    3、存放環(huán)境應干凈整潔,以防灰塵中含有導體物質(zhì)而使電池自放電加快。從機理上講,自放電大小與正極材料在電解液中的溶解和它受熱后的不穩(wěn)定性,易自我分解有關,所以,鎳氫電池自放電是由其結構決定而不可避免的,但控制自放電在可逆的范圍內(nèi)則可以通過使用者的正確使用而達到,除了上述三個方面的

19、改善措施外,要及時充電補充自放電造成的電量損失,以使自放電不會發(fā)生不可逆反應。    市場上有一些低自放電鎳氫電池,造價較高,但可以在一年后仍保持80%的容量,因而充電次數(shù)可以顯著減少。鎳氫電池容量鎳氫電池與其他充電電池一樣,最重要的性能參數(shù)就是容量。通常意義上的電池容量是指在一定的放電條件下,電池放電至截止電壓時放出的電量。IEC61436標準規(guī)定了鎳氫電池在20±5環(huán)境下,以0.1C充電16個小時后以0.2C放電至1.0V時所放出的電量為電池的額定容量,這種方法以C5表示,即以5小時率放電模式。鎳氫電池容量單位:mAh(毫安時)/Ah(安時)。

20、60;   鎳氫電池容量是由其材料和結構決定的。上述IEC標準規(guī)定的額定容量只是理論容量,在理論容量已定的情況下,無論采取任何方式都不可能使其超過既有容量。就特定電池而言,隨著電池使用時間和放電次數(shù)的增加,電池容量不可逆轉(zhuǎn)地逐步下降,對于這種容量下降,無論采取什么方法,都不能達到理論容量。    電池結構相同的鎳氫電池具有相同的比容量,比容量是指單位體積或重量的電池所給出的容量,分別稱之為重量比容量和體積比容量。這就是同一品牌鎳氫電池不同型號之間體積越大則重量也越重,容量也越高的緣故。    例如,某一品牌的5號a

21、a鎳氫電池總可以比7號aaa鎳氫電池的容量做的更大。市場上有一些號稱高容量的電池,其中有真假之別。不同品牌同樣型號的鎳氫電池中,真正的高容量電池應該表現(xiàn)為總輸出功率(電流與電壓乘積)比普通電池大許多,之所以如此,是因為高功率電池采用了高分子材料,其電極結構主要由AB2構成,這里的A表示鈦和釩元素,B表示鋯和鎳等,區(qū)別在于稀土元素的減少,而普通鎳氫電池電極結構由稀土為主要元素的AB5構成。    可見,如果沒有高分子材料的加入,電池理論容量是無法提高的,市場上有些并未改性的鎳氫電池也自稱高容量,其實是以初始容量代替了額定容量。可能的情況是:在電極材料中多了增加初始容

22、量的材料,但卻以減少電極穩(wěn)定用的材料為代價,結果就是,初始容量高的電池經(jīng)過循環(huán)幾十次使用之后容量迅速衰竭,而初始容量低的電池依然表現(xiàn)出良好性能。這就是為什么用總輸出功率比較進行容量才是科學對比的原因。    在民用市場上,日系鎳氫電池容量仍然比國內(nèi)的高,有一些國內(nèi)鎳氫電池廠的技術也出現(xiàn)比較大的發(fā)展,部分電池產(chǎn)品性能可與國際先進水平。就單節(jié)鎳氫電池而言,常用的5號鎳氫電池容量可以達到1400mAh,最大的可以達到1600mAh,7號鎳氫電池普遍可以達到900mAh。鎳氫電池的應用鎳氫電池應用領域的開拓與鎳氫電池技術發(fā)展和鎳氫電池市場容量的變化結伴而行。 &

23、#160;  鎳氫電池在日美德等國率先進入產(chǎn)業(yè)化,早期鎳氫電池的用途主要是在筆記本電腦和移動電話領域取代鎳鎘電池,但從1990年代鋰離子電池商品化以來,在此后的十余年時間里,鋰離子電池已經(jīng)取代鎳氫電池占領了便攜式電子設備市場;在通訊領域里也迫使鎳氫電池基本退出。    不過,目前鎳氫電池的價格低于鋰離子電池,而且安全性能也較鋰電池優(yōu)越。因此,部分筆記本電腦開始重新使用鎳氫電池,也因為這兩個優(yōu)勢,鎳氫電池在電動工具、數(shù)碼相機、電動車、移動電話中繼基地用不間斷移動電源等領域也開始部分回歸。    在適用性上,鎳氫電池低溫性能優(yōu)越

24、,也適于大電流放電,因此常被裝配成鎳氫電池組用于滿足便攜式電子設備需求。這方面的應用領域幾乎涵蓋各行各業(yè)。如:便攜式打印機、移動工具、數(shù)碼產(chǎn)品;醫(yī)療設備、遠程通信設備、液晶電視機;通訊儀器、激光器儀器、儀器儀表以及電動玩具等。    鎳氫電池的高能量密度、大功率、無污染等綜合特點也使其適用于作為動力電池使用,一些鎳氫電池廠以此開發(fā)出動力汽車、電動摩托車和電動自行車的鎳氫電池用途。這一特點還被延展到軍事領域,應用于通信后備電源、空間技術、機器人和潛水艇等。    在中國,鎳氫電池獲得更快的發(fā)展,2006年,我國生產(chǎn)鎳氫電池13億支,超過

25、日本成為第一生產(chǎn)大國,這是因為我國擁有世界70%的稀土儲量,而稀土是鎳氫電池負極儲氫合金的主要原料。在上述的應用領域中,鎳氫電池的用途體現(xiàn)在中國市場的主要方向是移動通信、手提電腦、電動工具和汽車用電池組領域。鎳氫電池規(guī)格規(guī)格一詞用在鎳氫電池的意義不同于日常理解的物理形狀,而是對某款鎳氫電池全部或部分必要性能與特征的說明,這與鎳氫電池參數(shù)的功能有些接近。從實際運用上來看,一方面,有些參數(shù)并不必然反映在電池規(guī)格上;另一方面,一些需要用試驗語言而非數(shù)據(jù)描述的性能要求,如耐過放、安全性等要體現(xiàn)在規(guī)格設計中,就沒有相應的參數(shù)表達。規(guī)格與參數(shù)有個交集。    一般來說,需要用

26、參數(shù)說明的規(guī)格要求也是最重要的,這一部分被統(tǒng)稱為規(guī)格參數(shù)。    根據(jù)上面的定義,對于鎳氫電池規(guī)格的說明基本上包括三個方面,而鎳氫電池廠家的規(guī)格書也是圍繞這三個方面的內(nèi)容展開的。    一、產(chǎn)品類型:即什么產(chǎn)品的規(guī)格,就鎳氫電池而言,一般會以型號、容量、電壓等作為限定詞,也有的是從產(chǎn)品應用角度,以用電器具為限定詞。這部分通常體現(xiàn)于規(guī)格書的開始部分,以范圍或者試用范圍作為標題。如以下描述:“該承認書適用于鎳氫充電電池及其組合電池。型號H-AAA800mAh(尖頭),尺寸:AAA型”。就是一種典型的AAA鎳氫電池規(guī)格表達方式。 

27、   二、規(guī)格參數(shù):通常,廠家會將自己認為最重要的參數(shù)羅列上去,但對于決定電池性能的參數(shù)則是必須羅列的,雖然,在規(guī)格參數(shù)中也包括尺寸、重量等物理性狀,但又已經(jīng)突破了物理性狀的范圍,這些必須羅列的規(guī)格包括:標稱電壓、標稱容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命、充放電終止電壓和充放電最大電流等參數(shù)。    三、試驗性鑒定:在規(guī)格書中表現(xiàn)為對上述規(guī)格參數(shù)測試條件及測試結果的規(guī)定,以及不在上述規(guī)格參數(shù)之列的其他性能及特征的規(guī)定。有些標準及規(guī)定可以用參數(shù)表示,有些則只能用試驗語言進行描述。如,過放不變形,濕度試驗與溫度試驗無漏液,高空跌落時外觀與電池性能正常等。 

28、;   由上可知:鎳氫電池規(guī)格不僅限于形狀大小甚至也不僅限于物理性狀,而是客觀描述鎳氫電池特征與性能的概念,上面三個方面的內(nèi)容都在鎳氫電池規(guī)格書中得到了體現(xiàn)。鎳氫電池激活鎳氫電池激活分為兩種類型:一是新電池容量激活,二是舊電池去內(nèi)阻激活。    對于新電池的激活論述較多,首先要明確,新電池激活的目的是通過激活電池中的活性因子而激發(fā)電池活性。原因在于,鎳氫電池的自放電較大,長期中轉(zhuǎn)過程中電量會逐步喪失,從而使電池活性降低,進入休眠狀態(tài),如果不進行幾次完全的充放電,因為鎳氫電池的記憶效應,輸出容量是達不到標稱容量的。  

29、0; 具體做法上,通常都是進行3次完全充放電,其中,充電模式以0.1C為宜,這是因為電池未激活而帶電量少的情況下,大電流充電會造成對電極的傷害。從理論上說,第一次充電時,如果電池帶電量大于40%(廠家一般是按照出廠日期來進行說明的)可以先用后充,反之,小于40%則先充后用。實際應用中,新出品電池都有使用說明,可按廠家指導操作。容量完全達標可能要經(jīng)過至少3次的完全充放電,有的被要求長達5次,因為第一次充電后可用電量或許只有標稱容量的1/3。    在用的舊鎳氫電池經(jīng)過長時間使用后,容量會有下降,同時,影響容量有效輸出的還有內(nèi)部電極產(chǎn)生氧化層使電池內(nèi)阻升高,容量下降是

30、不可逆的,因而減少電池內(nèi)阻是激活舊鎳氫電池的關鍵,否則,舊鎳氫電池將越來越不能適應啟動大電流的用電器具了。    對這種內(nèi)阻已經(jīng)升高的鎳氫電池使用大電流放電即能激活,實用中通常進行短路試驗。在短路中,電流會由小變大,鎳氫電池也會慢慢發(fā)熱,當電池體達到40時停止放電,待溫度恢復正常,再次短路放電,經(jīng)過這種循環(huán),直到電池電壓降到1.0V時完成短路放電過程。有些內(nèi)阻不是很大的鎳氫電池可能經(jīng)過一次放電就能正常使用了,因而不需要循環(huán)短路。    需要指出的是,激活新舊鎳氫電池的目的是不一樣的,因而,千萬不能把短路實驗用于新電池激活。鎳氫電池保養(yǎng)

31、鎳氫電池保養(yǎng)的目的是通過科學方法提高電池總輸出功率,以延長電池使用壽命,提高電池使用效率。鎳氫電池保養(yǎng)分為三個方面:一是有效使用,二是日常維護,三是正確儲存。    一、有效使用:    1、新電池須激活:新電池需要進行3-5次的完全充放電才能激活內(nèi)部因子,激發(fā)電池活性,使電池釋放出最多的能量,這種多次的完全充放電行為就是激活;    2、慎選充電器,避免過充,不要混用不匹配的充電器和鎳氫電池;    3、嚴守電池操作規(guī)程,杜絕過放;    4、

32、使用長久的鎳氫電池也要重新激活,以克服不斷增加的內(nèi)阻;    5、充電和工作時不要混用不同品牌、不同容量的鎳氫電池。    二、日常維護:    1、盡量不使電池發(fā)生磕碰或者其他硬傷;    2、長時間不用的電池要記得及時補電,因為,鎳氫電池的自放電是所有電池中最大的;3、基于與上述第二條同樣的理由,在決定電池準備長期存放之前,應充好電,最好有4060%的帶電量;    4、多加愛惜,勤加擦拭,避免電池銹蝕或腐蝕,延緩電池老化過程。 &

33、#160;  三、正確儲存:    1、儲存溫度:040;    2、儲存條件:    干凈,避免灰塵及導體接觸,防止短路;干燥,應按IEC規(guī)定的標準,將電池周邊的濕度保持在65±20%的范圍以內(nèi);專區(qū)、專柜保管,甚至充電時也最好設置專區(qū),充電專區(qū)的意義在于營造一個有效的散熱環(huán)境。    上述三個階段的保養(yǎng)并不是完全孤立的,可以多個保養(yǎng)措施并用,只要能夠認真實施起來,就可以達到延長電池使用時間,提高鎳氫充電電池使用壽命的保養(yǎng)目的。鎳氫電池型號及尺寸鎳氫電池

34、型號是從鎳氫電池類別、規(guī)格和大小的角度對電池作出說明的概念,它回答了鎳氫電池是什么樣的問題。    例如,3A鎳氫電池包括了三個意思:1、aaa規(guī)格型號;2、鎳氫電池;3、其公稱尺寸為:高度43.5mm,直徑10.0mm。    可見,在確定鎳氫電池身份后,從感性上對其描述離不開兩方面的內(nèi)容:一是文字內(nèi)容,二是數(shù)字內(nèi)容。aa鎳氫電池也可以說成為五號鎳氫電池,二者都是用文字進行描述的,只是一為英文,一為漢語。而公稱尺寸就是所謂的數(shù)字內(nèi)容了。    鎳氫電池的基本型號有七種,它們分別是根據(jù)電池使用的鋼殼外徑和

35、高度來加以區(qū)分的,具體如下:    1、AAA型:43.5mm(高度)*10.0mm(直徑)    2、AA型:50.0mm(高度)*14.0mm(直徑)    3、A型:50.0mm(高度)*17.0mm(直徑)    4、SC型:43.0mm(高度)*23.0mm(直徑)    5、C型:50.0mm(高度)*26.0mm(直徑)    6、D型:60.0mm(高度)*32.5mm(直徑)  

36、  7、F型:90.0mm(高度)*32.5mm(直徑)    在實際應用中,由于用電器具的不同,鎳氫電池被要求制作成不規(guī)則型號,這些不規(guī)則型號有上千種之多。    例如,2/3AAA鎳氫電池的標準尺寸是:高度為43.5×(2/3)=29(mm),直徑不變。但這個高度卻會因應用的需要而成為30 mm或更高,也可以28 mm或更短,從而形成千差萬別的電池形狀,不過,有一點是不變的:直徑只被允許在一定的公差范圍內(nèi)。鎳氫電池種類鎳氫電池可以根據(jù)不同的特性進行分類,除了標準型或者通用型鎳氫電池外,從特殊的使用效果來看,既有

37、高倍率型,也有高容量型,還有低溫和高溫型。一般來說,上述鎳氫電池種類放到一塊,就構成了鎳氫電池的性能分類。    1、標準型:具有鎳氫電池的一般標準,這些標準由以下特點組成:(1)、使用壽命應在5001000次之間,(2)、密封防漏,使鎳氫電池成為免維護電池,同時,在使用和儲存的正常狀態(tài)下安全性得到有效保證,(3)、性能穩(wěn)定,可以在很寬的濕度和溫度范圍內(nèi)使用,電池內(nèi)阻低,大電流放電后仍然有穩(wěn)定的電壓,(4)、適用范圍:應急燈、無繩電話、便攜電話、遙控器、電子辭典、玩具等,無特殊要求的移動電源幾乎都可使用。    2、高容量型(S型):

38、除了具有標準型電池的特點外,由于是選用性能優(yōu)異的高分子材料構成電池,采取了嚴格的生產(chǎn)工藝,因而能給用電器具提供較長時間的能量,有些人據(jù)此把高容量鎳氫電池也稱作長壽命電池是不科學的,因為這種電池的主要優(yōu)勢是高容量,雖然可以表現(xiàn)為長的時間壽命和穩(wěn)定的性能,但從鎳氫電池壽命與容量的不同定義出發(fā),還是高容量更能說明其特征,該款電池主要適用于比較耗電的數(shù)碼相機。    3、高倍率型:這是就其可以承受大倍率電流而言的,通常,高倍率鎳氫電池可采用1C的電流進行充電,電池一個多小時即可充滿;在以5C電流放電時,電池的中值電壓可以達到1.24V以上,放出的電量仍可達到90%以上。因

39、此,該款電池具有優(yōu)異的快速充電和大電流放電性能,特別適合大電流放電的用電器具:如電動工具、大型玩具(車仔玩具、遙控飛機)等。    4、低溫和高溫型:分別具有優(yōu)異的低溫和高溫工作性能,它們僅僅是在主電源出現(xiàn)故障時才進行放電,其壽命是由操作條件來表示,而不是普通鎳氫電池的循環(huán)次數(shù),這些操作條件的首要條件是環(huán)境溫度,其他有充電電流、放電頻率和放電深度。這兩種電池主要應用在低溫和高溫環(huán)境下的指示燈、應急燈。上述分類基于鎳氫電池主要性能,同一支電池可以具備兩種以上的優(yōu)異性能,而鎳氫電池廠家可以在用戶需求中尋求最佳性能的平衡點。鎳氫電池參數(shù)任何一款鎳氫電池應設置規(guī)范的參數(shù),

40、在面向市場時部分參數(shù)要體現(xiàn)在產(chǎn)品說明書中。通常,鎳氫電池參數(shù)包括以下內(nèi)容:    一、 決定電池性能的核心參數(shù):      1、標稱容量:電池的容量決定于活性物質(zhì)的數(shù)量,而活性物質(zhì)的含量則由電池使用的材料和體積決定,因此,通常電池體積越大,容量越高。      2、標稱電壓:電池剛出廠時正負極之間的電勢差是標稱電壓。單元鎳氫電池的標稱電壓是1.2V,標稱電壓由極板材料的電極電位和內(nèi)部電解液的濃度決定,當環(huán)境溫度、使用時間、工作狀態(tài)、剩余電量有變化時,單元電

41、池的輸出電壓會有變化。      3、 電池的內(nèi)阻決定于極板的電阻和離子流的阻抗。在充放電過程中,極板的電阻是不變的,離子流的阻抗將隨電解液濃度的變化和帶電離子的增減而變化。      4、鎳氫電池充電后,極板的活性物質(zhì)已達到飽和狀態(tài),繼續(xù)充電電壓也不會上升,此時的電壓稱為稱為終止電壓,鎳氫電池的終止電壓為1.4V。      5、放電終止電壓是鎳氫電池放電時允許的最低電壓,在放電終止電壓狀態(tài)下繼續(xù)放電,電池兩端電壓會迅速下降,形成深度放電和過放電。如此,

42、則極板上形成的生成物在正常充電時就不易恢復,影響電池的壽命。      6、充放電電流:一定要有最大電流的規(guī)定。因為大電流會沖擊電池結構的穩(wěn)定性。    二、表示電池性能的指標:      1、循環(huán)壽命:一次完全充放電過程被視為鎳氫電池的一個充電周期,電池反復充電就構成了電池的循環(huán)壽命。鎳氫電池的充電周期是按照IEC標準規(guī)定的,通常,鎳氫電池壽命應達到500次。      2、比能量:常用的標準是:(1)、能量/重量

43、為3080wh/kg(瓦特小時/千克);(2)、能量/體積為140300wh/l(瓦特小時/升)。    三、對電池物理性狀描述的參數(shù)      1、重量:相同型號的電池中,鎳氫電池是最重的。      2、型號:按相關標準命名,如常用的AAA、AA等。      3、外形尺寸:單節(jié)電池要標出直徑和高度,組合電池通常要用三維數(shù)字表示。      4、外部包裝及噴碼印字

44、。    上述參數(shù)有時并不全部出現(xiàn)在產(chǎn)品說明中,但一些重要的參數(shù)必須標明,如核心參數(shù)部分。鎳氫電池容量測試鎳氫電池的容量測試第一步要解決的是鎳氫電池的測試條件,第二步要解決的是測試方法。    鎳氫電池容量測試分兩種類型:實驗室方法和手工方法。實驗室方法的要求很嚴格,需要專門的儀器設備,此外,在條件準備上還要嚴格遵守IEC規(guī)定的溫度、濕度環(huán)境等,在電池選擇上,要用酚酞試驗看電池是否有爬堿、漏液現(xiàn)象,正極帽周圍是否有發(fā)紅現(xiàn)象,如果是好的樣品電池就要在第一次充電前用0.2C電流放電至1.0V。然后要準備的是精密測試設備。 

45、60;  接下來的測試中有一個關鍵環(huán)節(jié)是比表面積測試。比表面積是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積。在測試方法上,國內(nèi)外普遍采用BET吸附理論求得鎳氫電池BET比表面積。比表面積測量要用智能化測試儀,保證測試結果的一致性,接下來,在比表面積的基礎上可以運用數(shù)學模型算出電池容量。    現(xiàn)在有專門的電池檢測設備,其中運用了BET吸附理論,設備會自動選擇最合適的電壓和電流,通過一次完全的充放電模式,在放電過程取得的數(shù)據(jù)基礎上計算出電池的真實容量,自動化的電池檢測儀在電池測試結束時會將包括電池容量在內(nèi)的重要參數(shù)顯示在儀器上。    現(xiàn)實

46、生活中,鎳氫電池的普通使用者沒有專用設備。手工測試鎳氫電池容量的方法比較簡單:選擇一個穩(wěn)定的放電電流,一直放電到鎳氫電池的終止電壓,記錄下時間,用電流乘以時間就可以得到電池的實際容量。這種計算的方法有許多人為因素,如時間的誤差、終止電壓的誤差以及放電電流的穩(wěn)定性都可能對精確結果產(chǎn)生影響。不過,作為一般使用者,能得到這樣的結果也就差不多了。鎳氫電池壽命由于鎳鎘電池因鎘污染問題而退出市場,鎳氫電池壽命較長和沒有污染的優(yōu)勢使得鎳氫電池占據(jù)了以前鎳鎘電池的傳統(tǒng)市場,鎳氫電池能用多長成為人們關心的問題,而這就是鎳氫電池壽命問題。    鎳氫電池壽命的定義是:在一定條件下,將

47、鎳氫充電電池進行反復充放電,當容量等電池性能降到規(guī)定的要求以下時的充放電次數(shù)。    這里的“一定條件”是有具體規(guī)定的,以電壓而言,鎳氫電池額定電壓為1.2V,正常終止電壓為1.0V,實際上可用到0.9V。因為終止電壓的彈性,于是,對于鎳氫電池壽命的量化就是“容量等電池性能降到規(guī)定的要求”,行業(yè)內(nèi)一般都以電量保持80%70%為標準。    為什么會有鎳氫充電電池的壽命問題,這是由兩方面原因促成的。其一是內(nèi)部結構:如電極活性表面積在充放電循環(huán)過程中不斷減小,產(chǎn)生極化現(xiàn)象;電極上活性物質(zhì)的脫落或轉(zhuǎn)移;電極材料發(fā)生腐蝕;隔膜的老化與損耗;活

48、物質(zhì)的性能下降等。其二是充放電原因:循環(huán)過程中,電極上生成結晶造成電池內(nèi)部局部短路;不當?shù)某浞烹姺椒?,如過充和過放,會使電池內(nèi)部發(fā)生一些不可逆過程,引起電池放電容量衰減,影響了鎳氫電池壽命。    由于鎳氫電池在1.0V0.9V之間還可以放電。如果各個鎳氫電池生產(chǎn)廠家規(guī)定不同,那么,就可以在80%70%的保持電量之間進行選擇。所以,當說到鎳氫電池壽命的時候一定要說明壽命的特征。比如,一個廠家的鎳氫電池壽命寫著500次,而另一家則寫著800次,如果沒有說明充放電后的放電容量降到百分比多少,則很難說800次的循環(huán)壽命比500次的好。   

49、 影響鎳氫電池壽命的除了這些理論因素外,還有一些使用中的問題,這些形成了鎳氫電池的使用壽命。比如,自放電的多與少,兩節(jié)電池共用于同一電器時的電量一致性,平時注意保管,避免硬傷等,一般來說,廠家的使用說明書上都有注意事項,大家按照要求來做就行了。電池充不進電的原因與解決市場上主要有兩種充電電池鎳氫電池和鋰離子電池,人們關注的電池充不進電的問題大抵是針對這兩種類型的。同一類型和規(guī)格的電池又可以通過并聯(lián)、串聯(lián)和混聯(lián)組成不同電芯數(shù)目的組合電池,作為一個普遍現(xiàn)象,人們希望了解電池及電池組充不進電的背后原因進而尋求解決之道。    電池充不進電的原因從大的方面來說,可以分為電

50、池自身固有的內(nèi)部原因和電池實施充電的外部原因。鋰離子電池以其更優(yōu)越的性能正在逐步占領鎳氫電池的原有市場,所以,這里以鋰電池充電為主進行說明,有區(qū)別的地方提到鎳氫電池。    電池充不進電的內(nèi)因有:    1、電池零電壓或者組合電池中有零電壓電池。電池零電壓要么本身就是不合格品,出廠時就沒有達到相應的標稱容量和電壓值,要么屬于壽終正寢,因長期使用,容量耗盡,電壓降而為零。    考慮到鋰電池經(jīng)過長期擱置,如一年以上,也可能以自放電的形式把電量放盡從而使電壓為零,現(xiàn)在的鋰電池保護方案在設計上要求電池零電壓時也

51、能充進電。因而,對于電池零電壓有兩種區(qū)別:一種是能夠充電繼續(xù)使用的,另一種是以完全沒有使用價值的;換句話說,前者容量損失是可逆的,而后者是不可逆的。充不進電的零電壓電池如果不幸設計到鋰電池組中,就可能通過保護芯片把零電壓信號傳導到電池組中,從而關斷MOSFET,使電池組無法充電。    2、電池組連接錯誤。這種情況出現(xiàn)的可能性較小,因為充電電池或電池組出廠時一般都要求全檢,正規(guī)廠家的電池出現(xiàn)這種情況除非是某批電池出廠時沒有全檢,而恰恰連接錯誤的電池組就在未檢之列。當然,對于非正規(guī)廠家出品或者個人組裝則另當別論,出現(xiàn)連接錯誤并不能完全杜絕。相對來說,鎳氫電池組全檢率

52、低些,這種錯誤的概率可能會大一點。    3、內(nèi)部電子元件、保護電路出現(xiàn)異常。這種情況大抵是電池用久后出現(xiàn)的,電子元件的老化、脫落均會導致電池充電出現(xiàn)異常,尤其是集成到保護電路的電子元件出現(xiàn)上述情況后會直接影響到電路的保護功能的發(fā)揮,從而不能正確指導充電過程。    充電行為中導致充不進電的外部原因有:    1、充電器與電池不配套,特別是不配套的充電器與鋰電池充電電流設計的差異會導致充電時瞬間電流過大,鋰電池實施過流保護中止充電。解決這種不配套特別是注意不要把鎳氫充電器與鋰電充電器混用,有些萬能充電器也

53、盡量不要“萬能”使用。    2、充電設備故障,無輸出電壓。出現(xiàn)這種情況,只需要把電池放到另一個同型號的充電器上充電即可。    3、不適宜的充電環(huán)境,充電器和充電電池都有自己的工作環(huán)境,越過了兩者中任何一個限定條件,不論是高溫還是低溫都會令充電無法進行。    解決電池充不進電問題無外乎診斷和治療。診斷的秩序是先外因后內(nèi)因,因為充電方法出現(xiàn)的問題只要改正就行了,而內(nèi)因則需要專業(yè)的電池知識和電池檢測設備才能得出正確結論,在自己不能解決的情況下,可以拿到專業(yè)的維修網(wǎng)點進行維護。鋰電池并聯(lián)充電鋰電池并聯(lián)的目的

54、是為了增加容量,因此,鋰電池并聯(lián)充電也與單節(jié)鋰電池相比具有不同的設計特點,主要體現(xiàn)在充電電流設計與并聯(lián)電池的一致性上。    并聯(lián)鋰電池的特點是:電壓不變,電池容量相加,內(nèi)阻減小,可供電時間延長。并聯(lián)充電的核心內(nèi)容是并聯(lián)電流的大小及其作用。根據(jù)并聯(lián)理論,干路電流等于各支路電流之和,因此,已經(jīng)組合為電池組的n節(jié)并聯(lián)鋰電池要達到與單節(jié)電池相同的充電效率,充電電流應為n個鋰電池電流之和,在歐姆定律:I=U/R的公式下,這個設計是合理的。但是,并聯(lián)后的電池內(nèi)阻也會起變化,按照并聯(lián)內(nèi)阻公式,兩個并聯(lián)鋰電池的總內(nèi)阻等于兩個電池內(nèi)阻乘積與其內(nèi)阻相加之和的比值,并聯(lián)電阻會隨著并聯(lián)

55、電池數(shù)量的增加而遞減。所以,鋰電池并聯(lián)充電的效率可以在電流小于n個并聯(lián)鋰電池電流之和的基礎上實現(xiàn)。    鋰電池并聯(lián)要注意電池的一致性問題,因為,一致性差的并聯(lián)鋰電池會在充電過程中出現(xiàn)充不進電或者過充現(xiàn)象,從而破壞電池結構,影響整組電池的壽命。因此,選用并聯(lián)電池時應避免將不同品牌、不同容量和不同新舊程度的鋰電池混用。對電池一致性的內(nèi)在要求是:鋰電池電芯電壓差10mV,內(nèi)阻差5m,容量差20mA。    事實上,鋰電池并聯(lián)后會有一個充電保護芯片對鋰電池進行充電保護,鋰電池生產(chǎn)廠家在制作并聯(lián)鋰電池時已經(jīng)充分考慮了鋰電池并聯(lián)后的變化特點,也

56、是按照上述要求進行電流設計和電芯選擇的,所以,使用者需要按照并聯(lián)鋰電池的說明按部就班地進行充電,避免不正確的充電對電池可能造成的損害。鋰電池并聯(lián)充電鋰電池并聯(lián)的目的是為了增加容量,因此,鋰電池并聯(lián)充電也與單節(jié)鋰電池相比具有不同的設計特點,主要體現(xiàn)在充電電流設計與并聯(lián)電池的一致性上。    并聯(lián)鋰電池的特點是:電壓不變,電池容量相加,內(nèi)阻減小,可供電時間延長。并聯(lián)充電的核心內(nèi)容是并聯(lián)電流的大小及其作用。根據(jù)并聯(lián)理論,干路電流等于各支路電流之和,因此,已經(jīng)組合為電池組的n節(jié)并聯(lián)鋰電池要達到與單節(jié)電池相同的充電效率,充電電流應為n個鋰電池電流之和,在歐姆定律:I=U/R

57、的公式下,這個設計是合理的。但是,并聯(lián)后的電池內(nèi)阻也會起變化,按照并聯(lián)內(nèi)阻公式,兩個并聯(lián)鋰電池的總內(nèi)阻等于兩個電池內(nèi)阻乘積與其內(nèi)阻相加之和的比值,并聯(lián)電阻會隨著并聯(lián)電池數(shù)量的增加而遞減。所以,鋰電池并聯(lián)充電的效率可以在電流小于n個并聯(lián)鋰電池電流之和的基礎上實現(xiàn)。    鋰電池并聯(lián)要注意電池的一致性問題,因為,一致性差的并聯(lián)鋰電池會在充電過程中出現(xiàn)充不進電或者過充現(xiàn)象,從而破壞電池結構,影響整組電池的壽命。因此,選用并聯(lián)電池時應避免將不同品牌、不同容量和不同新舊程度的鋰電池混用。對電池一致性的內(nèi)在要求是:鋰電池電芯電壓差10mV,內(nèi)阻差5m,容量差20mA。

58、0;   事實上,鋰電池并聯(lián)后會有一個充電保護芯片對鋰電池進行充電保護,鋰電池生產(chǎn)廠家在制作并聯(lián)鋰電池時已經(jīng)充分考慮了鋰電池并聯(lián)后的變化特點,也是按照上述要求進行電流設計和電芯選擇的,所以,使用者需要按照并聯(lián)鋰電池的說明按部就班地進行充電,避免不正確的充電對電池可能造成的損害。鋰電池第一次充電鋰電池第一次充電給人們帶來的疑問似乎不少,對此,需要明確的有如下幾個常識。    一、充滿即可:鋰電池第一次使用時不存在“激活”問題,原因在于:鋰電池和鎳氫電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,更深層的原因還在于,過充會對鋰電池特別是液態(tài)鋰離子電池造成極大的傷害

59、,因而,充電應按標準時間和標準方法充電,千萬不要進行超長充電。    正確的做法是:在鋰電池停充后要立即將鋰電池與充電器分離。鋰電池在充滿(暫時性的)后會自動停充,而并不存在“持續(xù)”時間很長的涓流充電,這就是鋰電池與鎳氫電池的不同處。充電器充滿指示燈亮后,如果不立即取下的話,由于電池自放電和鋰電池保護IC仍有小電流通過,會使鋰電池電壓因此而降到可以充電的電壓值后重新充電(因為此時充電器未取下),經(jīng)過又一輪的“充電電壓下降再充電”,使得鋰電池處在無數(shù)次的充放電循環(huán)過程當中,最終損害鋰電池,影響鋰電池壽命。    二、新鋰電池到手后一般都

60、帶有一定的電量,可以立即使用,而不是一定要先充電再使用,從理論和實踐來看,鋰電池首次充電是采取“用后再充”還是“充后再用”的效果完全一樣。這里有一個界限,出廠日期達到半年以上的最好先充電,因為此時電量過低。    三、關機充電與開機充電(實際上也是插充與座充方法形式之別)的選擇不必刻意,因為對電池性能的影響是一樣的,有些鋰電池將充電設計在待機狀態(tài)下,但這種情況相對較少。    四、就消費電子而言,在用鋰電池充電時間一般為24個小時,新鋰電池首次充電時間可能會長些,因為沒有任何的容量損失,結果上也是滿電即可,多充也是無用,上面已經(jīng)說過原

61、因,如果非要說有什么作用的話,也是副作用。    鋰電池第一次充電時間往往會被轉(zhuǎn)化為“激活”的概念,有些鋰電池說明書中首次使用鋰電池進行三次完全充放電的要求貌似激活,真實目的卻與鎳氫電池消除記憶效應并不一樣,這樣做主要是為了消除“鈍化”,即鋰電池在長達36個月的中轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生一些鋰結晶,從而影響活性。消除鈍化的過程可以在鋰電池第一次充電中進行,也可以在正常的工作環(huán)境中完成,不必刻意為之。鋰電池最佳充電電流日常表述中的“鋰電池充電電流”是針對鋰電池在充電過程中所處快速充電階段的充電電流而言的,作為一個動態(tài)的過程,鋰電池最充電電流實際上是分為三個階段的。 

62、   1、預充電時的最佳電流:即當鋰電池的初始/空載電壓低于預充電閾值時,首先要經(jīng)過一個預充電階段,就單個鋰離子電池而言,這個閾值一般為3.0V,在此階段,預充電電流大約為下一個階段恒流充電階段電流的10%左右。    2、恒流充電時的最佳電流:所謂恒流就是電流恒定,電壓逐漸升高,此時進入快速充電階段。大多數(shù)的恒流充電電流設定為0.40.6C之間,可以理解為0.5C,也就是在不考慮其他因素的情況下,大約兩個小時可以充滿。之所以選擇0.5C,是因為這個電流很好地做到了充電時間與充電安全性的平衡。    3、恒壓充電時

63、的充電電流:就單節(jié)鋰離子電池而言,當電池達到一定電壓值時,即進入恒定電壓充電,這個電壓值一般為4.2V,在此階段,電壓不變,電流減??;這種電流減小是個依次遞減過程,大多數(shù)的鋰電池保護選擇0.01C為終止電流,這也就意味著充電過程進入結束狀態(tài)。一旦充電結束,則充電電流降為零。    鋰電池最佳充電電流的核心是恒流充電時的電流設計,這里要強調(diào)的是,大多數(shù)便捷式鋰電池較宜設計為0.5C充電,如,18650鋰電池常規(guī)容量為1800-2600mAh,可選擇1A充電,而倍率型的為1200-1500mAh,0.5C的充電電流就是0.7A。    鋰

64、電池最大充電電流嚴格說是由電池結構決定的,因而,各個鋰電池生產(chǎn)廠家對此規(guī)定并不一致,有的設定為0.6C,便攜式鋰電池最高的規(guī)定為1C。    當然也不能忽視預充電和恒壓充電的電流設計,這兩個過程中,如果初始電壓不低于預充電閾值3.0V,則不存在預充電過程??偟膩碚f,在恒流充電過程前后有一個事前醞釀和運動休整的過程有利于鋰電池的長期使用。鋰電池自放電鋰電池自放電是指電池在開路靜置過程中電壓下降的現(xiàn)象,在錳酸鋰、鈷酸鋰、三元材料電極中,鋰電池自放電現(xiàn)象是不可避免的。    鋰離子電池自放電按照容量損失后是否可逆劃分為兩種:容量損失可逆,指

65、經(jīng)過再次充電過程容量可以恢復;容量損失不可逆,表示容量不能恢復。影響自放電程度的因素有:陰極和電池的制備過程,電解液的性質(zhì)與濃度,電池的存放溫度和儲存時間,其中,對溫度的依賴性比較大。    鋰離子電池自放電小,且引起的容量損失大部分都可以恢復,下面以錳酸鋰為例對這種現(xiàn)象背后的原因進行分析。    從機理上講,充滿電的鋰電池自放電是由于電解質(zhì)的分解反應和鋰的初始嵌入反應引起的,前者不可逆,后者可逆。    進一步講,鋰在正極和負極的嵌入與脫嵌之所以能夠恢復,是因為兩電極都以相同速率進行自放電,從而暗含了容

66、量平衡機理,但長期的自放電之后,兩電極的容量平衡會漸被打破,且在此后充電過程中會有鋰在碳負極析出的危險,造成容量不可恢復。    自放電快慢可以用鋰電池自放電率來表示,不過,這個自放電率是不確定的。在機理上,主要是受電解質(zhì)溶劑的氧化速率控制的,溶劑氧化主要發(fā)生在碳黑表面,低表面積的碳黑可以控制自放電速率,對于錳酸鋰電池而言,減小活性物質(zhì)的表面積,以及延緩溶劑在集流體上的氧化也是很重要的,以上是在鋰電池制備過程中造成不同自放電率的根源。    鋰電池自放電還有外部因素的影響。一是儲存時間的影響,如上所述,時間越長,則鋰電池正負極之間的容量平衡就會被逐漸打破并深化,電解質(zhì)的分解反應也會累積一些不可逆容量損失。因而

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