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技術全介紹:為甚么鋰離子電池爆炸新聞不斷

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年07月01日  

鋰離子電池在生活中的使用猛然張大了,重要源于智能手機、穿戴設備、電動自行車和新能源汽車的廣泛使用,這些年來有關要怎么樣使用電池的小貼士,鋰離子電池爆炸等新聞不斷,但其中常常蘊含很多誤導性信息。這篇文章中我們從鋰離子電池的簡單使用到復雜使用一一說起。


掂量電池性能好壞,有以下幾個緊要指標:


一、充放電倍率:越高越好


“C是形容電池充放電電流大小的專用符號。1C放電就代表1小時內把電池從滿電放到空的電流大小。iPhone6電池容量為1810mAH,那么這顆電池的1C放電電流就是1.81安培;比亞迪e6電動汽車中使用的每顆電池容量是200AH,則這個電池1C放電電流就是200安培。一個電池假如用高倍率放電,通常放出的能量比低倍率少。


不同放電倍率下放出的電量


從上圖探測結果可知這顆動力鋰電池使用10C放電放出的能量是1C放電下的85%,使用20C放電放出的能量惟有1C放電下的70%。


二、充放電循環次數:越多越好


500次是鋰離子電池的常見值,依據不同材料制作的鋰離子電池充放電次數從300-3000次不等。這個值的詳盡含義每個廠可能略有不同,大致可以理解為:按廠商規定的充放電倍率(比如1C放電,0.3C充電;每次從0%充放到100%,照此循環)下,500次循環后,電池容量還剩最初的80%。充放電次數和使用習慣的關系太大了,我們舉幾個例子。


1、充放電強度對循環次數的影響


廠標注:每次從0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰減到80%,這是最嚴苛的探測循環,也可以不這么嚴格,看下面


假如每次電量的循環都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰減到80%


假如每次電量的循環都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰減到80%


2、淺充淺放對壽命的影響


廠標注:每次從0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰減到80%,是最嚴苛的探測循環,也可以不這么嚴格,看下面


每次電量的循環都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰減到80%


每次電量的循環都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰減到80%


以上兩個例子可看出充放電的倍率越小、越有利于壽命提升;淺充淺放也有利于壽命提升。


三、內阻:越小越好


這個參數隨負載輕重、溫度等因素隨時變化,隨著電池壽命減少,內阻也在逐漸增大。內阻越小的電池越可以高倍率充放電,18650的一般電池內阻在50m&左右,動力型的18650電池在15m&左右。想了解內阻多大要用專用的設備測量,一般萬用表不行。


測量電池內阻的工具


四、電池一致性


采用相同材料、相同工藝加工的電池在容量、內阻、充放電曲線上的一致性越高越好。電池能否大規模組成電池包這一點非常關鍵,電池包規模越大對一致性要求越高。


下面幾頁我們將按使用的難易程度:


1、手機、平板、穿戴設備中的鋰離子電池


2、筆記本電腦和移動電源中的鋰離子電池


3、電動自行車中的鋰離子電池


4、電動汽車中的鋰離子電池


分別解析一些知識,這樣分頁是按電池規模從小到大排序的。


I.手機、平板、穿戴設備中的鋰離子電池


為何說這個范疇是最簡單的呢?因為這些設備里惟有一塊鋰離子電池,而且基本都是三元鋰離子電池。三元的意思是三種元素:鎳、鈷、錳、這種鋰離子電池的正極材料Li(NiCoMn)O2,不是完全相同的,會依據使用要求對三種元素的配比做調整。


一、充放電倍率


在數碼設備中使用的電池通常對此項要求很低。你很難一個小時內把滿電的手機用到自動關機吧?也沒人會設計一個續航惟有1小時的數碼設備。至少都可以續航3小時,所以電池的放電倍率達到0.3C左右就能滿足需求,充電要求往往也很低,通常3-4小時洋溢的數碼設備大家都能接受,所以充電上對電池提出的要求也是0.3C左右。


不論國產還是松下、三星之類的進口鋰離子電池,1C放電是最起碼的規格,數碼設備對電池放電的要求都遠低于電池行業的普遍標準。充電倍率上和電池行業目前能做到的基礎指標大致相當,假如沒有極特殊設計一般也不用擔心。


OPPO的電池閃充特性,對充電提出了較高要求


最近手機行業出現了特例,以OPPO為代表提出了快充的特性,實際上對電池廠商提出了特殊需求。以OPPO最新的N3來說,VOOC閃充承諾30分鐘洋溢75%的電量,這算下來就是1.5C的充電電流,是一般手機電池充電倍率的10倍,N3賣3999元也貴的有道理,起碼這個電池就會比一般電池貴一、二倍。


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