锂离子电池的正负极材料
我们经常会看到磷酸铁锂,三元等专业的锂离子电池术语,这些都是根据锂离子电池正极材料来区分锂离子电池的类型。相对来讲,锂离子电池的正、负极材料对电池性能的影响比较大,是大家比较关心的方面。那么,当前市场上都有哪些常见的正负极材料呢?用他们做锂离子电池,又有哪些优缺点?
1.正极材料
首先,我们来看看正极材料,正极材料的选择,主要基于以下几个因素考虑:
1)具有较高的氧化还原反应电位,使锂离子电池达到较高的输出电压;
2)锂元素含量高,材料堆积密度高,使得锂离子电池具有较高的能量密度;
3)化学反应过程中的结构稳定性要好,使得锂离子电池具有长循环寿命;
4)电导率要高,使得锂离子电池具有良好的充放电倍率性能;
5)化学稳定性和热稳定性要好,不易分解和发热,使得锂离子电池具有良好的安全性;
6)价格便宜,使得锂离子电池的成本足够低;
7)制造工艺相对简单,便于大规模生产;
8)对环境的污染低,易于回收利用。
当前,锂离子电池的能量密度、充放电倍率、安全性等一些关键指标,主要受制于正极材料。
简述锂电池以及工作原理
锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电 池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等。
目前锂电池公认的基本原理是所谓的“摇椅理论”。锂电池的冲放电不是通过传统的方式实现电子的转移,而是通过锂离子在层壮物质的晶体中的出入,发生能量变化。在正常冲放电情况下,锂离子的出入一般只引起层间距的变化,而不会引起晶体结构的破坏,因此从冲放电反映来讲,锂离子电池是一种理想的可逆电池。在冲放电时锂离子在电池正负极往返出入,正像摇椅一样在正负极间摇来摇去,故有人将锂离子电池形象称为摇椅电池。
我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。 具有工作电压高比能量大循环寿命长自放电率低无记忆效应等优点。
很多2-3年前的客户,锂电池组进入故障多发期,很多客户的电池都出现了不同程度的容量降低现象,需要维护。
这其中也有不是我这里出货的电池,但不过无论是哪一家出品,实际维护起来,操作方法都差不多,希望本帖能对大家自己动手维护电池提供一些帮助。
本方法同样适合自己组装电池组,做一次的充电平衡,这是新电池组的必做项目。
电池组容量降低,除去电芯本身的老化、衰退之外,还有一个更普遍、更重要的因素,就是自放电率不同,导致的串联电芯电量不平衡。
我们曾经统计过维修的电池,2年以上发回维护电池中,有6-7成的电池,都是因为电量不平衡导致的容量下降,个别严重的,电压甚至下降到2.0V以下,下降到电池组无法充电的程度。
特别是国产电芯,比如ATL的软包55A电芯,这种现象尤其明显。
对于这种问题,维护起来,其实并不难,只需很简单的几个步骤即可解决。
1.首先针对整个电池组进行充电,转灯后浮充2-3小时。如果电池组长期亏电放置,已经无法充入电量,可以直接跨过保护板充电10分钟(使用放电口充电),再正常充电即可。)
2.拔下保护板的排线,拔掉之前,请做好记号,2根排线的板子,排线不可插反。测量排线上相邻针脚的电压,如果是48v的,有16个电压,60v则是20个电压。负极开始的一串电压是从电池组负极到一根排线之间的电压,其他以此类推。找出电压低于3.50v的单串,判断正负极,并做好标记。
3.使用3.6v的充电器,将电压低于3.50v的单串充电至3.60-3.70V。也可采用手机充电器充电,但需要有人值守,严防过冲电导致电池报废。
4.按照原来的顺序插回排线,注意不可反接,装好电池,即可投入使用。
找出电压低的单串后,右手使用万用表笔尖用力压下排线的金属部分,左手轻拉排线,即可取下一根排线。