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锂离子电池的五大常见问题

时间:2014-8-4 10:04:51来源:本站原创浏览次数:
      锂离子电池在使用过程中最应该注意的是以下问题:过充电问题、过放电问题、过流问题、充电不均衡问题以及环境温度影响电池寿命等。这些问题会对电池造成比较严重的伤害,甚至可能引起电池的爆炸。因此,锂离子电池在使用中要预防和解决这些问题。
 
一、过充电问题
      锂离子电池的单节电芯的电压超过规定值时,会引起电池内电解质的分解。而电解质的分解会造成电池温度的上升,降低电芯的使用寿命,分解严重时产生的气体还可能会引起电池的爆炸。
      因此,锂离子电池在使用和研发过程中必须高度重视过充电问题,以免造成安全隐患和资源浪费。应该在充电时对电池设置保护设施,当电压超过电芯的承受值时,设置的保护电路要自动切断充电回路,而当电压回归到电芯能够承受的范围内时,保护电路自动终止工作,进行正常充电。不同的锂离子电池的构成材料是不尽相同的,因此能够承受的电压值也是不一样的,设
置保户电路时要根据具体的电池材料来进行。
 
      除此之外,在设置保护电路时,还应该注意因为噪声而产生的错误判断和操作。在设置保护电路时,应该设置过充保护延时,也就是说电压超过电芯承受值一定时间之后才会触发保护电路的保护工作。
 
二、过放电问题
      过放电问题也会造成锂离子电池寿命缩短的结果。尤其需要注意的是,锂离子电池的过放电对电池造成的伤害是不可逆转的,也就是说,一旦因为过放电问题对电池造成了损害,采用任何措施都不能让电池恢复健康的状态。为了对锂离子电池进行适当的保护,需要对过放电问题进行预防,设置放电保护装置。当锂离子电池的电压低于放电电压监测点时,放电保护装置可以自动发挥作用,终止电池的放电过程。
 
三、过电流、短路问题
      过电流问题是指放电时过大的电流也会造成对电池的损害,而且这种损害同样是不可逆转的。锂离子电池对放电电流有一定的限制,当放电电流超过这个临界值时,电池的寿命就会受到影响。
 
过流保护也需要设置一定的时间延迟,一般在至少要几百微秒至毫秒,这样做也同样是为了避免误操作对电池使用过程的影响 但是延迟时间过长,针对过电流问题的保护作用就起不到效果,仍然会造成对电池的损害,所以延迟的时间要有一个比较准确的空间。过流问题中的一个特殊表现就是短路问题,生活中常见到这样的场景,在插座上插入大功率的电器时,就会容易弓I起电路的短路,这就是由大电流放电引起的损害。而与过流问题不同的是,短路问题几乎没有保护线路时间延迟的问题,而是应该在短路问题发生的瞬间就切断回路,否则会对电池和电器造成严重的损失。
 
四、电池均衡问题
      动力锂离子电池有时候需要几串、几十串甚至几百串以上,而这些电池在使用中可能发现不均衡的状况。这是因为电池的生产需要经过很多道工序,虽然在最后都经过了非常严格的检测,但毕竟在生产过程中会产生各种各样的差异,使用一段时间之后,这些差异就会开始慢慢显现。
 
      这时,如果是多个电池组成的电池组,那么整个电池组的容量就取决于整个电池组中容量最差的那个电池的电芯容量。这就是著名的木桶理论。面对这样的问题,应该对电池设置相应的保护线路,从较高电压的电池中抽取多余的电量,这样可以使得整个电池组的电量比较均衡。常用的均衡方法有两种:储能均衡和电阻均衡。
 
五、环境温度问题
      对于可充电电池的使用,环境温度对电池寿命的影响常常被大家所忽视,池能的规格书上有注明电池使用的温度范围,但在温度过高或者温度过低环境下,电池的自放电率会高很多,尤其是高温会大大降低电池的寿命,所以够买前需尽量与工程师沟通,给出自己的使用设备或使用环境,这样才会让电池的性能得到更好的发挥。
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