新西兰锂离子电池介绍


在新西兰


锂离子电池

锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为licoo2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。

  化学反应原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
  虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
  过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。
  不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。
  而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗?专家明确地告诉我,这是没有意义的。他们甚至说,所谓使用前三次全充放的“激活”,在他们两位博士的知识里,也想不通这有什么必要。然而为什么很多人深充放以后battery information里标示容量会发生改变呢? 后面将会提到。
  笔记本电脑用锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、温度、id、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。我个人认为,在笔记本电脑的使用说明中的“使用一个月后应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。
  充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂离子电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁。恒流快充阶段,电池电压逐步升高到电池的标准电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0,而最终完成充电。
  电量统计芯片通过记录放电曲线(电压,电流,时间)可以抽样计算出电池的电量,这就是我们在battery information里读到的wh.值。而锂离子电池在多次使用后,放电曲线是会改变的,如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片。
 最后我对电池的保养的看法是:
  1. 不必刻意保证每一次都放完电了再充;
  2. 一段时间可做一次保护电路控制下的深充放以修正电池的电量统计,但这不会提高你电池的实际容量。
  3. 长期不用的电池,应放在阴凉的地方以减弱其内部自身钝化反应的速度。
  4. 保护电路也无力监控电池的自放电,长期不用的电池,应充入一定的电量以防电池在存贮中自放电过量导致过度放电的损坏。
  其实电池没有太多要顾及的使用注意,换句话说是顾及也没有太大用。一个电池能使用多少次,也许差别更多的来自电池本身制造中的个体差异,而不是使用方法。选择具有良好口碑的笔记本电脑品牌,无疑是日后电池使用长寿命的保障之一。
  对于笔记本电脑来说,电池可以说是一个比较重要的部件,它的状态直接关系到了笔记本电脑在缺少电源的环境中的工作能力。而电池在笔记本电脑中又算是一个不折不扣的消耗部件,因此涉及到笔记本电脑电池的保养和合理使用问题也是经常被讨论到的话题。
  由于现在搭在镍氢电池的机型已经很难见到,所以在这一部分我将着重介绍普遍被应用锂离子电池。一般锂离子电池的寿命周期为300至500次的充放。但是这并不表示你很少使用电池它就可以延寿。电池作为一个物理原件易受工作环境中各种因素的影响,而导致电池损耗的主要原因便是氧化所引起的电池内部电阻增加,这也是为什么很多用户会抱怨他们充满电的电池在使用中为什么一下子就没电了。因此不妨这样理解此问题,那就是当电池装配结束走下生产线后,它的内部生命时钟就随即开始走动,即便你将电池搁置不用,也只能是在一定程度上延缓电池的损耗速度而已。不过话又说回来了,总是把电池搁一边,那笔记本电脑的移动意义又从何谈起?
  但适当的保养并不是没有必要,于是很多人会提到究竟该如何去保护一个电池而让它在寿命期内不要早早就退役这样的问题。由于电池的寿命主要是由充电次数来决定的,所以避免频繁地使用电池应该说是最根本的一个方法,也就是说在用电源的环境尽量不要使用电池来供电。
  这样便又会引出一个问题,那就是在使用电源的时候电池是否该从机器上取下,这的确是让人很头痛的一个问题。为了说明这个问题,让我们先来看一张表格,这张表格中给出了在不同的充电状态习惯和环境温度下保存电池一定时间后电池容量的变化。
  由表格可见,高充电状态和过高的温度加快了电池容量的下降。那么现在大家不妨来想象一下电池如果不取下是一个什么样的状态,此时由于笔记本电脑的充电保护电路作用,使电池维持在95-100%的高充电状态,而此时电池所处的环境温度至少在30°c左右,如果是炎热的天气,这个温度会更高,返回到上面的表格中你会得到什么结论?
  因此在ac供电稳定的前提下,尽量取下电池使用电脑。如果打算长期不使用电池,应将电池充到40%后放置于阴凉地方保存,而如果充满电后将电池置于高温下,这样会对电池造成极大的损害。表中也已经看出,充电100%在60°c环境保存,3个月后电池容量就下降了40%。对于保存搁置的电池至少1个月内将电池装上去使用一次,充一下电,这样可以避免电池离子失去活性。
  同样灰尘和湿气也在充当着电池杀手的角色,它们会破坏电池板电路并加速电池内部的氧化,因此对于那些长期保存的电池,可以套上一层薄膜来低档灰尘和湿气的侵害。
  最后一个值得一提的问题便是锂电池究竟该如何合理充电和放电这个问题。由于锂离子电池的电记忆效应小的可以忽略不计,所以半途充电对它的损伤并不是很大,而它最怕的是过度放电(完全放电)。经常对锂离子电池过度低放电的结果只能是让电池提前报废,那些诸如bios放电,程序放电,甚至是接上小灯泡放电的方式不到迫不得已是最好不要尝试。因此对于锂离子电池你大可不必等到0%时再去充电。


评论
化學101???還是物理101????

评论
什么101? 什么意思?

评论

入門講解....第一個PAPER的意思

评论
主要還是看材質,之前玩Lipo 和liFe 就有各式情況,像未接東西的電池,質量差的在6 到12 個月就有膨脹的可能,快速放電說實在的除非大于於他的c rating 不然是屬於正常使用,變熱是正常的但在過熱的環境使用容易使其產生類似金屬老化

新西兰移民留学

关于rv转pr

新西兰关于rv转pr, 请问副申请需要和主申请一样要求满足居住要求等等一系列吗?这官网上也没说清楚啊。以前听人说副申请只需来新西兰一趟激活就行。请问有类似情况的朋友且已经申请过 ...

新西兰移民留学

初中短期暑假课

新西兰有学校可以接受从国内暑假7,8月来新西兰上一个月的课吗?短期课,谢谢 评论 我们语言学校有对接的中小学插班微留学,感兴趣请加linxiao1914 评论 北岸语言学校有推8月为期3周微留学 ...

新西兰移民留学

Unitec 留学生出席率

新西兰那个unitec 说留学生的出席率要有100%,有人有经验吗?我以前在UoA是没有人问出席率的,unitec出席率不足真的会影响下次签证申请吗?还是他们只是吓吓你而已?求帮忙! 有人有unitec 的 ...

新西兰移民留学

五年多次旅游签

新西兰各位大侠 有个问题想咨询下 老人现在是5年多次 旅游签,每次6个月,目前在境内。 现在有两个说法,1. 每12个月最多6个月。如果想要多待就再提交申请旅游签,可以续3个月,同时之前 ...

新西兰移民留学

新西兰签证费用大幅上涨

新西兰申请新西兰签证费用将大幅度上涨 新西兰政府今天宣布,将于 2024 年10 月 1 日起提高签证费用(包括费用和征费)。 自10月1日起,新的签证收费将设定在适当水平,以收回办理签证的 ...

新西兰移民留学

有几件Mt Albert Grammar 的校服 出售

新西兰Pick up in Sandringham, 也可以送给您!都挺新的,穿了还不到一年。需要更多照片请加微信DiDiDa1613, 有的照片传不上来。也可以联系电话0221082596. 衬衫 12号,$35 裙子 10号,$60 毛衣 Large, $70 ...

新西兰移民留学

关于新西兰入籍

新西兰请问 新西兰入籍 如果一共在新西兰已住满1350天,且这5年中每年至少待满了240天。 那么,从第5年的第一天算起,当只要一旦待够240天,也就是说第5年第8个月后,是否就可以提交入籍 ...

新西兰移民留学

插班一个月

新西兰你们这边有提供国内初中生暑假来新西兰上插班一个月的学校吗?谢谢 评论 插班一个月?体验生活? 评论 看来又一个想做游学的了~ 评论 我们什么学校都有,只要你有钱 评论 小学还 ...

新西兰移民留学

大学短期课程

新西兰国内客人想来这边体验一下大学课程,短期的1-2 周。或者零散的几天课程都可以。有哪位大神有资源可以合作吗? 0220506606. 评论 大学短期几天参加下课程真没有 要不读几周的语言?也 ...

新西兰移民留学

给留学生提供免费住宿

新西兰可以提供奥克兰中区舒适的免费住宿,交换前提是每天清理卫生一小时和辅导两个孩子学习一小时。 理科生女孩最好,爱干净,喜欢宠物 联系微信13810811159 评论 按新西兰最低工资标准 ...

新西兰移民留学

2024年2月份开学的看过来

新西兰我本人是这个时间开学的,女生,想建个群咱们可以一起讨论租房、学习以及平时有时间一起出去游玩,感兴趣的伙伴们看过来,我微信fq135791113,加时麻烦备注下自己开学时间和专业哦 ...

新西兰移民留学

求职必看(少***)倒霉路店

新西兰Hi!我是一名中国留学生!我在中文论坛网上看到了少***火锅店的招聘信息,在两三小时的无薪使用后我被manager录取了。应聘要求是在试用期给我远远低于新西兰法定最低工资现金:1 ...