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鋰電池保養及正確使用

鉅大LARGE  |  點擊量:8510次  |  2018年05月13日  

摘要
方法是基于鋰電池本身特性基礎上的。因此,我們首先從電學上來分析鋰電池為什么會爆炸或者燃燒。燃燒或者爆炸,通常是因為熱量集聚而不得擴散出去,累計到起火點,或者熱量在一定空間內集聚到一定程度,都會發生。

         方法是基于鋰電池本身特性基礎上的。因此,我們首先從電學上來分析鋰電池為什么會爆炸或者燃燒。燃燒或者爆炸,通常是因為熱量集聚而不得擴散出去,累計到起火點,或者熱量在一定空間內集聚到一定程度,都會發生。作為電池,歸結起來,上述情況發生通常不出以下四種原因。


  1、內部短路(多為軟包大單體):結構或工藝缺陷導致極耳內插、隔膜包裹富余過少、毛刺、隔膜打折等。極耳內插往往出現在厚電池且內并聯的結構中,極耳位絕緣不到位,在后續成品加保護板或使用過程容易導致內部急性短路從而出現燃燒或爆炸(內短路:這點個人是有很深體會的,當時還報廢了2K多該種電池,實際屬于設計缺陷——異常本質是:內部急性短路),不過現在這種情況幾乎很少了,除非外力因素。


  2、外部短路:1AH以下的電池外短路導致的燃燒后爆炸不多見,通常都是出現鼓脹或干脆把極耳燒斷,個人分析過的是動力電池或大容量手機電池外短路導致的燃燒。這個涉及到客戶使用不當——裝金屬外盒時不考慮極耳絕緣,在裝機現場就出現電池冒煙燃燒異常;動力電池也常見結構固定措施不足(考慮不周),在用戶使用過程電池組晃動引起電池外部絕緣保護膜破損或者連接線皮破損,最終導致短路燃燒。


  3、過充爆炸:這個是最危險的,也是企業最怕出現的,但,還是偶爾會出現。從了解的情況來看有兩點:a、用戶不按要求使用匹配的充電器,從而破壞保護線路且用戶往往充電都是不限時充的,這種情況不炸都難;b、電池配組不合理且保護板失效,這種情況下也會炸的一塌糊涂...單節電池同理。


  4、電池本身的材料不過關。材料不過關,可能會在標定的電壓電流下產生過熱,從而發生事故。


  基于以上分析,如果能夠正確使用鋰電池,盡可能避免以上情況的發生,就可以梳理出一些方法來了:


  1、頻繁深度充放電:鋰電池幾乎沒有記憶性,很多朋友在使用鋰電車或者鋰電數碼產品的時候,喜歡把電量用到一點不剩(保護板保護)然后再去充電,而在很多人眼中,這也是一種激活電池的做法。在鋰電池的使用中,我們把用完電量再充電的情況叫做深度充放電。


  其實,深度充放電是很多人在使用鋰電池時候的一個重大誤區,科學家們通過實驗得出結論,深度充放電次數在其他環境情況恒定的情況下和電池壽命是成正比的,多次充放電會導致電池壽命過早結束。而長時間使用壽命結束的鋰電池則極易造成電池鼓脹等情況,從而引發爆炸。


  2、過充放以及充放電流過大:這種情況是在保護板設計不合理而充電的時候經常會發生的,我們經常喜歡在設備的電量充滿后再充一會兒電,讓自己的設備能抗的時間更長一些,但是很多人所不知道的是,長期的過充和過放情況都會對鋰電池性能產生嚴重損傷和破壞,嚴重的就會引發爆炸等極端情況,所以電池的電充滿了就好,如果一直插在充電器上,遲早是會釀成悲劇的。


  3、在充放電的時候也要充電器的電流和用電器的一般電流負載在規定范圍之內,過高的電流負載極易引起電池的內部短路,從而破壞鋰離子,引發電路的安全隱患。同理,對于充電式的充電器電壓,道理也是一樣的。所以我們在使用充電器的時候也要注意看看充電器到底是否合格。


  4、工作環境。鋰電池對于溫度是極其敏感的,如果長期處于冰點以下使用,可能對電池壽命造成極大影響和危害。而長期放在過熱的環境下,則會大幅縮減電池的壽命,嚴重的則由內壓增大引發爆炸,即使沒有爆炸,電池也會在高熱中迅速報廢,感覺有些案例中因為池爆炸而不幸遇難的,大部分原因就是因為其工作環境的高溫所導致的。


  在經歷過多次的事故之后,廠商也終于的有了行動,為目前大多數廠家都增加了保護裝置尤其電子數碼產品都增加了雙重保護或者多重保護,盡量避免了這種情況的發生,不過,用戶們自身意識的加強,依舊是很重要的。


  鋰電池的正確使用方法之手機鋰電池


  雖然鋰電池用途廣泛,在汽車、電動車、手機、平板、筆記本等等設備中都有用到,在不久的將來,也許有更多的設備要用它,但就目前看,手機和平板之類的設備,仍然是距離我們最近的鋰電池供電設備。因此,有必要對手機鋰電池做出特別的使用說明。


  1如何充電


  在使用鋰電池中應注意的是,電池放置一段時間后則進入休眠狀態,此時容量低于正常值,使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經過3—5次正常的充放電循環就可激活電池,恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應。因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設備的。不僅理論上是如此,從我自己的實踐來看,從一開始就采用標準方法充電這種“自然激活”方式是最好的。對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續下來的說法。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別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰電池、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準時間和標準方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電。通常,手機說明書上介紹的充電方法,就是適合該手機的標準充電方法。


  此外,鋰電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續10幾小時的“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電路的特性永不變化和質量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。此外在對某些手機上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對電池和手機/充電器的壽命而言是不利的。同時,長充電需要很長的時間,往往需要在夜間進行,而以我國電網的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動較大。前面已經說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多,于是這又帶來附加的危險。此外,不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電,過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。


  2正常使用中應該何時開始充電


  在我們的論壇上,經??梢砸姷竭@種說法,因為充放電的次數是有限的,所以應該將手機電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關于鋰離子電池充放電循環的實驗表,關于循環壽命的數據列出如下:


  循環壽命(10%DOD):>1000次


  循環壽命(100%DOD):>200次


  其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見,可充電次數和放電深度有關,10%DOD時的循環壽命要比100%DOD的要長很多。當然如果折合到實際充電的相對總容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網友的那個說法要做一些修正:在正常情況下,你應該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應該及時開始充電,當然你如果愿意背著充電器到辦公室又當別論。而你需要充電以應付預計即將到來的會導致通訊繁忙的重要事件的時候,即使在電池尚有很多余電時,那么你也只管提前充電,因為你并沒有真正損失“1”次充電循環壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個x會很小。電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法,就是“盡量把手機電池的電量用完,最好用到自動關機”。這種做法其實只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應發生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經有人因為手機電池電量過低的警告出現后,仍然不充電繼續使用一直用到自動關機的例子。結果這個例子中的手機在后來的充電及開機中均無反應,不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導致電壓過低,以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。


  3對正確使用鋰電池手機的重要提示


  歸結起來,我對鋰電池手機在使用中的充放電問題最重要的提示是:


  1、按照標準的時間和程序充電,即使是前三次也要如此進行;


  2、當出現手機電量過低提示時,應該盡量及時開始充電;


  3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在手機正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法,實際上也不會有效果。因此,所有追求12小時超長充電和把鋰電池手機用到自動關機的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的,請你及時改正,也許為時還不晚。當然,在手機及充電器自身保護和控制電路質量良好的情況下,對鋰電池的保護還是有相當保證的。所以對充電規則的理解才是重點,在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發現手機在你夜晚睡覺前必須充電的話,你也可以在睡前開始充電。問題的關鍵在于,你應該知道正確的做法是什么,并且不要刻意按照錯誤的說法去做。


  鋰電池的正確使用方法之電池保養


  其實電池沒有太多要顧及的使用注意,換句話說是顧及也沒有太大用。一個電池能使用多少次,差別更多的來自電池本身制造中的個體差異,而不是使用方法。除了本身的電池品質之外,電池自身的使用壽命是有限的。一旦電池下了生產線,其壽命就開始流逝。不管你是否使用,鋰電池的使用壽命都只在兩到三年。電池容量下降的重要原因之一還是由于氧化引起的內部電阻增加,最后電解槽電阻會達到某個點,盡管這時電池充滿電,但電池不能釋放已儲存的電量。許多朋友都認為初次使用鋰電池應該充電16個小時以上,這樣可以充分的激活電池,其實這樣做并沒有根據,這只是當年流行的鎳氫或鎳鎘電池的充電方法,對于鋰離子電池來說并不適用。因為這種以鋰聚合物為核心的電池在理論上并沒有記憶效應,即便有,也是完全可以忽略不計的。所以只需要沖3個小時左右就完全可以了,如果顯示充電已完成,并且暫時不需要外接電源使用,那么就可以拔下電源,不必再等這么長的時間了。


  其實電池的保養一直是筆記本電腦用戶的熱門話題,而在各大筆記本論壇的電池版塊,這個話題早就已經形成共識了。但實際上這里面的誤區甚多,歸根結底是來自兩個方面,一個是“思維沒有跟上鎳氫電池向鋰電池的轉變”,另外一個更搞笑,是來自手機,因為手機其實是大多數用戶最早接觸到的使用反復充電電池的設備,因此也會想當然的把手機的一些習慣延伸到PSP上。我并沒有能力把大多數PSP用戶培養成專家,并且也沒有那個必要。世上沒有什么絕對的真理,我不會像一些唯理論至上的朋友那樣,信誓旦旦地說自己的理論一定是正確的,并且要所有人都信服于他,我只是將在各大筆記本論壇和電器工業資深工程師普遍認同的觀點與大家分享。說到底,PSP是消耗品,不論你再如何努力,電池的使用年限也只在2~3年。如果您覺得為了給PSP電池帶來微乎其微到幾乎沒有效果的所謂保養方法,心甘情愿地去湊完全充放電時間而經常中斷游戲,等待充電


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