锂电池的正确使用方法

2014年11月22日

锂电池属于耐用品,所以并不娇贵,大家可坦然待之,并不需要给其配上昂贵的原装座充,一般有品牌的普通的座充即可,价格在15-20元,省去了直充需要依赖手机的限制。座充有快充(2-3小时左右)和慢充(10小时上下)之分,如果电池较多选择快充比较好。 

另外,由于锂电池的特性,并不需要进行放电和过充操作。电池的寿命完全取决于有效充电时间的多少。也就是说,即使你只用掉一半就开始充电对电池寿命也并无影响。

 

1、认识记忆效应 

电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可重新回复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向。这个最早定义在镍镉电池,镍镉的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应

.而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束。

 因为现代镍镉电池工艺的改进,上述的记忆效应已经大幅度的降低,而另外一种现象替换了这个定义,就是镍基电池的“晶格化”,通常情况,镍镉电池受这两种效应的综合影响,而镍氢电池则只受“晶格化”记忆效应的影响,而且影响较镍镉电池的为小。 在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程,操作不当会适得其反。 

对于镍镉电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节,老外称之为exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到1.0V/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能。 对于长期没有进行exercise的镍镉电池,会因为记忆效应的累计,无法用exercise进行容量回复,

这时则需要更深的放电(老外称recondition),这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4V每节的一个过程,需要专业的设备进行。 

对于镍氢电池,exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应。因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池,几乎用不到recondition这个方法。 

建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要,而且是有害的,因为电池的使用寿命无谓的减短了。

 建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的,电流没法控制,容易过放到0V,甚至导致串联电池组的电池极性反转。 

2、电池需要激活吗 

回答是电池需要激活,但这不是用户的要做的事。笔者参观过锂离子电池的生产厂,锂离子电池在出厂以前要经过如下过程:锂离子电池壳灌输电解液--封口--化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是激活过程--分容,就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类,划分电池的等级,进行容量匹配等.这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。 

我们大家常用的镍镉电池和镍氢电池也是如此化成激活以后才出厂的。其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态,激活以后再封口,这个工序也只可能有电芯生产厂家来完成了。 

这里存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间有时会很长,短则1个月,长则半年,这个时候,因为电池电极材料会钝化,所以厂家建议初次使用的电池最好进行3--5次完全充放过程,以便消除电极材料的钝化,达到最大容量。 在2001年颁布的三个关于镍氢、镍镉和锂离子电池的国标中,其初始容量的检测均有明确规定,对

电池可以进行5次深充深放,当有一次符合规定时,试验即可停止。这很好的解释了我说的这个现象。

那么称之为“第二次激活”也是可以的,用户初次使用的“新”电池尽量进行几次深充放循环。

然而据笔者的测试(针对锂离子电池),存储期在1--3个月之内的锂离子电池, 对它进行深充深放的循环处理,其容量提高现象几乎不存在。 

3、前三次要充12小时吗 

这个问题是紧扣上面的电池激活问题的,姑且设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象,为了激活电池进行深充深放电循环3次,其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问题。

答案是不需要充12小时。

 

早期的手机镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程,要达到最完美的充饱状态,可能需要5个小时左右,但是也是不需要12个小时的。而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时。

 

对于锂离子电池有人会问,既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小,是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充。笔者曾经画出恒压阶段电流减小对时间的曲线,对它进行多次曲线拟合,发现这个曲线可以用1/x的函数方式接近与零电流,实际测试时因为锂离子电池本身存在的自放电现象,这个零电流是永远不可能到达的。以600mAh的电池为例,设置截至电流为0.01C(即6mA),它的1C充电时间不超过150分钟,那么设置截至电流为0.001C(即0.6mA),它的充电时间可能为10小时---这个因为仪器精度的问题,已经无法精确获得,但是从0.01C到0.001C获的容量经计算仅为1.7mAh,以多用的7个多小时来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的。 

何况,还有其它的充电方式,比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到4.2V的限制电压,它根本没有截止最小电流判断阶段,一般150分钟后它就是100%充饱了.许多手机都是用脉冲充电方式的。

 

有人曾经用手机显示充饱后,再用座充进行充电来确认手机的充饱程度,这个测试方法欠严谨。 首先座充显示绿灯不是检测真正充饱与否的一个依据。 检测锂离子电池充饱与否的唯一最终的方法就是测试在不充电(也不放电)状态时的锂离子电池的电压。所谓恒压阶段电流减小其真正的目的就是逐渐减小在电池内阻上因充电电流而产生的附加电压,当电

流小到0.01C,比如6mA,这个电流乘与电池内阻(一般在200毫欧之内)仅为1mV,可以认为这时的电压就是无电流状态的电池电压。

 

其次,手机的基准电压不一定等于座充的基准电压,手机认为充饱的电池到了座充上,座充却不认

为已经充饱,却继续进行充电。 

 

4、充电电池有最佳状态吗 

有一种说法就是,充电电池使用得当,会在某一段循环范围出现最佳的状态,就是容量最大。这个要分情况,密封的镍氢电池和镍镉电池,如果使用得当(比如定期的维护,防止记忆效应的产生和累计),一般会在100--200个循环处达到其容量的最大值,比如出厂容量为1000mAh的镍氢电池用了120次循环后,其容量有可能达到1100mAh。几乎所有的日本镍氢电池生产商的技术规格书中描述镍基电池的循环特性的图上我都能看到这样的描述。

 

镍基电池有最佳状态,一般在100--200循环次数之间达到其最大容量。

 

对于液态锂离子电池,却根本不存在这样一个循环容量的驼峰现象,从锂离子电池出厂到最终电池报废为止,其容量的表现就是用一次少一次。笔者在对锂离子电池做循环性能的时候也从来没有看到过有容量回升的迹象。 

锂离子电池没有最佳状态

值得一提的是,锂离子电池更容易受环境温度的变化而表现不同的性能,在25--40度的环境温度会表现其最好性能,而低温或高温状态,他的性能就大打折扣了。要使你的锂离子电池充分展现它的容量,一定要细心的注意使用环境,防止高低温现象,比如手机放在汽车的前台上,中午的太阳直射很容易就可以使其超过60度,北方的用户的电池待机时间,同等网络情况下,就没有南方的用户长了。

 

5、真的是充电电流越大,充电越快吗 

对于恒流充电的镍基电池,可以这么说,而对应锂离子电池,这个是不完全正确的。 对于锂离子电池的充电,在一定电流范围内(1.5C--0.5C),提高恒流恒压充电方式的恒流电流值,并不能缩短充饱锂离子电池的时间。

  

电动车铅酸蓄电池的正确使用和维护保养 蓄电池/电瓶是电动自行车的动力源,又是一种易耗品,并且价格较高,因此使蓄电池保持良好的工作状态,延长其使用寿命,无论从环保或经济角度讲,都有很大的实用价值。

 

以下是蓄电池的一些保养方

法(下面是从普通电动车用户角度讲,对维修以及电池本身的质量我们在这里不讲述,读者可以参考我们后面的讲解或其他资料):  

 

1、新购回来的电动车应先充足电再使用。因为许多电动车在商店已搁置了几个月,甚至半年以上,所以必须先充足电后再使用,充足电后最好不要立即使用,需静置十分钟左右。  

2、电瓶拿下来充电,安装的时候,电瓶在电动自行车上安装要牢固,以防骑行时电瓶受振动损害。 电池在搬运中,禁止摔掷、滚翻、重压。  

3、经常清除电瓶盖上的灰尘、污物,注意保持电瓶干燥、清洁,以防电瓶自行放电。

4、绝对不能让电瓶长期处于电量不足的状态,并且要养成每天晚上为电瓶充电的良好习惯。长期不用,应该充满电,放置阴凉干燥处,并定期充电(一般10天)。  

5、电动自行车刚起动时,要用脚踏(无脚踏的可以用脚推地面的方式)帮助起动,上坡时候,用脚踏帮助电动车上坡,以免放电电流过大而损坏电瓶。

6、骑行时,要注意不能让电瓶过放电,蓄电池放电到终止电压后,继续放电称为过放电。过放电容易引起电瓶严重亏电,从而大大地缩短其使用寿命。所以蓄电池使用时应尽量避免深度放电,做到浅放勤充,一般情况应做到:蓄电池以放电深度为50%时充一次电最佳。

  

电动自行车上一般都设有欠压保护功能,当电瓶电量显示器只有一只显示灯亮时,应该关闭电源,使用脚踏,并尽量尽可能快对电瓶进行充电,以免电瓶过放电。蓄电池放电到终止电压时内阻较大,电解液浓度非常稀薄,特别是极板孔内及表面几乎处于中性,过放电时内阻有发热倾向,体积膨胀,放电电流较大时,明显发热甚至出现发热变形,这时硫酸铅浓度特别大,生存晶枝短路的可能性增大,况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒,即形成不可逆硫酸盐化,将进一步增大内阻,充电恢复能力很差,甚至无法修复。

  

蓄电池使用时应防止过放电,采取“欠压保护”是很有效的措施。另外,由于电动车“欠压保护”是由控制器控制的,但控制器以外的其他一些设备如电压表、指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的,其电源的供给一般不受控制器控制,电动车锁开关一旦合上就开始用电。虽然电流小,但若长时间放电1-2周就会出现过放电。因此,不得长时间开锁,不用时应立即关掉。

  

7、避免过充电,当充电器显示充满就停止充电,不能一充电就一夜甚至几天。过充电会促使极板活性物质硬化脱落,并产生失水和蓄电池变形。蓄电池在高温季节运行,主要存在过充电的问题。因此,夏天应尽量降低蓄电池温度,保证良好的散热,防止在烈日暴晒后即充电,并应远离热源。

避免过充电,另外要选择充电器参数要与蓄电池良好匹配,要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况,以及整个使用寿命期间的变化情况。使用时不要将蓄电池置于过热环境中,特别是充电时应远离热源。蓄电池受热后要采取降温措施,待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电。蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热,发现过热时应停止充电,应对充电器和蓄电池进行检查。蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间。

  

8、避免长期亏电,长期亏电会使极板硫化。在低温情况下,充电主要存在充电接受能力差、充电不足造成电池亏电的问题。低温时应采取保温防冻措施,特别是充电时应放在温暖的环境中,有利于保证充足电,防止不可逆硫酸盐化的产生,延长蓄电池的使用寿命。  

9、防止短路,在安装或使用时应特别小心,所用工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好,经检查无短路,最后连上蓄电池,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。禁止用电池短路的方法来检测蓄电池的带电情况,以防止发生爆炸造成人员伤亡

蓄电池在短路状态时,其短路电流可达数百安培。短路接触越牢,短路电流越大,因此所有连接部分都会产生大量热量,在薄弱环节发热量更大,会将连接处熔断,产生短路现象。蓄电池局部可能产生可爆气体或充电时集存的可爆气体,在连接处熔断时产生火花,会引起蓄电池爆炸;若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时,可能不会引起连接处熔断现象,但短路仍会有过热现象,会损坏连接条周围的粘结剂,使其留下漏液等隐患。因此,蓄电池绝对不能有短路产生,在安装或使用时应特别小心,所用工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好,经检查无短路,最后连上蓄电池,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。

  

 10、避免蓄电池长时间大电流放电,将极大地损伤电池内部结构。建议车主每次启动时间不能超过5秒。需要两次连续启动,中间要间隔10-15秒的时间。

  

 11、防止在阳光下暴晒,阳光下暴晒会使蓄电池温度增高,蓄电池各活性物质的活度增加,影响蓄电池使用寿命。

   

12、放电后的蓄电池应及时补充电,不得搁置12小时以上。 电池串联使用时,如果电池的内阻不一致,在充放电过程中的电池 端电压就会不一致,这将最终造成整组电池的欠充电而过早失效。因此在电动自行车上,电池组的均衡一致性对电池的使用寿命有相当大的影响。

如何提高电池组的均衡一致性,是每个电池生产厂家面对的一个难题,但对于消费者来说,如何合理地使用,也会对

电池的均衡一致性造成一定的影响,从而影响电池的使用寿命。根据对电池多年来的研究和实际使用,建议消费者采用以下方法合理地使用电池;

 (1)电动车骑行速度:不大于20km/h。

(2)骑行距离:10-30km/天,放电深度小于等于70%(每2 个月进行一次深放电)。

 (3)充电频率:每天一次。 

(4)载重量:单人骑行(可携带一名10岁以下儿童一名)。

 

 

按照上述方法,质量较好的电动自行车以正常使用可以达到3-4年,甚至5年,且电池能使用1年半左右。原因是铅酸蓄电池在放电后期存在一个电压突降的拐点,即10.5V/ 只,而此后如果 电池继续放电,就会使落后电池产生过放,久而久之,造成电池组的均衡一致性变差,整组电池失效。蓄电池行业标准上对电池的循环寿命要求为70%放电,即10Ah

电池5A放电84min,限压14.7-15.0V,限流3A充电4.6h为一次循环。一般生产厂家的蓄电池均能达到350次,好一点的企业可达500次以上。这表明电池放电深度越浅,电池的循环寿命越长,电池的使用周期越长。因此,消费者普遍认为充一次电为一次循环的观点是错误的,要想使自己使用的电池寿命延长,就必须时刻使电池处于完全充电状态,长时间的亏电状态下,电池的负极板极易盐化,造成电池容量的损失,影响电池的使用寿命。

来源:厦门芯源电子科技有限公司
厦门芯源电子科技有限公司
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生产厂家
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公司简介

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厦门芯源电子科技有限公司 (简称:芯源电池,商标:AIDRY )是一家被评定为: 国家高新技术企业,厦门市高新技术企业的高企,专业锂电池研发、生产、销售于一体的企业。 目前研发产品有:健康器材类电子产品电池(此款电池为健康器材行业的标准电池), 工业类锂电充电电池,医疗设备不间断锂电充电电池,动力设备锂电充电电池,POS机电池,车载类设备锂电池电源,精密仪器设备电池,自动化设备锂电池,按摩器专用锂电池, 光源设备锂电充电电池,军工电池,防暴电池,喷码机锂电充电电池,胎压监测等设备锂电 充电电池。 工厂座落于美丽的花园城市厦门,历经发展现已成为一家拥有一批专业的技术人才 及管理人员的企业,专注于电池类产品的研发生产销售。 建立在高新科技、卓越品质和完善服务之上的“品牌战略”,拥有众多的发明专利以及 适用新型专利,以优质的产品,优质的服务、优越的产品性价比满足客户,服务社会需求。 芯源电子科技在自主发展的核心技术上保持开放合作精神,力争在备用电源电池领域乃至 信息产业界电领跑者。 自成立以来,一直以提供高品质的产品和服务为首要目标,我们承诺只用A品电芯 坚持杜绝B品或者二手电芯,始终从客户的需求来调整我们的服务内容和质量。先后已推出 新产品,并获得了消费者的一致好评。我们在取得成绩的同时,更注重吸取广大消费者的意见与建议,力争做得更好、让客户更满意! 志存高远,锐意进取。工业类电池是一个移动设备数码产品不断创新的产品,公司将继续 以良好的信誉为基础,秉承稳固与发展、求实 与创新的精神,为消费者提供质量更高、更优的产品! 厦门芯源电子科技有限公司的诚信、实力和产品质量获得业界的认可。 电池组通过认证:GB31241标准, IEC62133-2017, CB,KC,PSE,UN38.3电池指令等 欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈! 芯源电池官方网址:http://www.aidry.xin 芯源电池官方指定样品索样旺铺:https://chippower.1688.com/

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