缺点
锂电池的缺点是价格昂贵,所以目前尚不能普遍应用,主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加,锂电池的价格将会不断地下降,应用上也会更普遍。
锂离子电池 - 注意事项
锂离子电池应用注意事项除与上述不可充电的锂电池相同外,在充电方面还应注意以下几点:
1. 锂离子电池有4.1V及4.2V终止充电的不同品种,因此在充电时注意的是4.1V的电池不能用4.2V的充电器充电,否则会有过充的危险(4.1V与4.2V的充电器用的充电器IC是不同的!)。
2. 对电池充电时,其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度范围。
3. 不能反向充电。
4. 不能用充镍镉电池的充电器(充三节镍镉电池的)来充锂离子电池(虽然额定电压一样,都是3.6V),但充电方式不同,容易造成过充。
在放电方面应注意以下几点:
1. 锂离子电池放电电流不能超过产品特性表中给出大放电电流。放电电流较大时,会产生较高的温度(损耗能量),减少放电时间,若电池中无保护元件会产生过热而损坏电池。
2. 不同温度下放电曲线是不同的,如图5所示。从图中可以看出,在不同的温度下,其放电电压及放电时间也不同。在-20℃放电时情况差。
在贮存方面:
1. 电池若长期贮存,要保持在50%放电态。
2. 电池应保存在低温、干燥坏境中。
3. 要远离热源,也不要置于阳光直射的地方。
锂离子电池 - 电池的使用
新电池的激活
锂离子电池出厂前,厂家都进行了激活处理,并进行了预充电,因此锂离子电池均有余电,不用激活,锂离子电池按照调整期时间充电,这种调整期需进行3~5次完全充放电。[3]
新电池的充电
在使用锂电池中应注意的是,电池放置一段时间后则进入休眠状态,此时容量低于正常值,使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活,只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池,恢复正常容量。由于锂电池本身的特性,决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中,是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此,从我自己的实践来看,从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是好的。
对于锂电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法,可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。
此外,锂电池或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
此外,不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。
正常使用中电池的充电
经常可以见到这种说法,因为充放电的次数是有限的,所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下:
循环寿命 (10%DOD):>1000次
循环寿命 (100%DOD):>200次
其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量:10%*1000=%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些,但前面网友的那个说法要做一些修正:在正常情况下,你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电,但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个白天的时候,就应该及时开始充电,当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。
电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把电池的电量用完”。这种做法其实只是镍电池上的做法,目的是避免记忆效应发生,不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现后,仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的手机在后来的充电及开机中均无反应,不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低,以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。
个人建议手机电池的电量保持在满格的状态,当电量不满的时候就开始充电,2-3小时以内为宜。锂离子电池按电解液分可以分成液态锂离子电池和聚合物锂离子电池,聚合物锂离子电池的电解液是胶体,不会流动,所以不存在泄漏问题,更加安全。
锂离子电池不要充得太满也不要用到没电。电池没用完充电不会对电池造成伤害
锂离子电池 - 保存方法
锂原电池自放电很低,可保存3年之久,在冷藏的条件下保存,效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方,不失是一个好方法。锂离子电池在20℃下可储存半年以上,这是由于它的自放电率很低,而且大部分容量可以恢复。
锂电池存在的自放电现象,如果电池电压在3.6V以下长时间保存,会导致电池过放电而破坏电池内部结构,减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次,即充电到电压为3.8~3.9V(锂电池佳储存电压为3.85V左右)为宜,不宜充满。
锂电池的应用温度范围很广,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量会降低很多,如果回到室温的条件下,容量又可以恢复。
注意事项:
锂原电池:与锂离子电池不同,它不能充电,充电十分危险。其他注意事项,与锂离子电池相当。
锂离子电池 - 保养须知
充电时不得高于大充电电压,放电时不得低于小工作电压。
无论任何时间锂离子电池都必须保持小工作电压以上, 低电压的过放或自放电反应会导致锂离子活性物质分解破坏,并不一定可以还原。
锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸。锂离子电池在充电过程必需避免对电池产生过充。
不要经常深放电、深充电。不过,每经历约30个充电周期后,电量检测芯片会自动执行一次深放电、深充电,以准确评估电池的状态。
避免高温,轻则缩短寿命,严重者可引发爆炸。如有条件可储存于冰箱。笔记本电脑如果正在使用交流电,请拔除锂离子电池条,以免受到电脑产热的影响。
避免冻结,但多数锂离子电池电解质溶液的冰点在-40℃,不容易冻结。
如果长期不用,请以40%~60%的充电量储存。电量过低时,可能因自放电导致过放。
由于锂离子电池不使用时也会自然衰老,因此,购买时应根据实际需要量选购,不宜过多购入。
金属空气电池是以金属为燃料,与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池。
金属空气电池以活泼的金属作为阳极,具有安全、环保、能量密度高等诸多优点。具有良好的发展和应用前景,甚至被寄予厚望替代当前新能源汽车主要的动力电池类型—锂离子动力电池。
制作金属空气电池,可选用的原材料比较丰富。目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等。这几种类型的金属空气电池有的已经具备大规模量产的条件,有的还停留在实验室阶段,有的已经在电动汽车方面取得良好的应用成果,并即将大规模装载新能源车辆。
本文将分别介绍上述几种金属空气电池的研发及应用进展。
一、铝空气电池
1、工作原理
铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。
2、特点
铝空气电池具有无毒、无害、无污染,可回收循环使用等特点。
对于电动汽车来说,铝空气电池具有质量轻、比能量大的显著特点。资料显示,铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,目前的实际比能量约实现了350Wh/kg,是锂电池的2.3倍,镍氢电池的6倍,铅酸电池的7倍多。
这种电池对于减轻汽车重量,增加续航里程具有明显的帮助。
3、研发及应用进展
国外:
据相关资料,美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上,有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。
美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量。
国内:
科士达蓄电池与昆明冶金研究院共同出资组建创能铝空气电池股份有限公司,投资铝-空气电池研发项目。目前,创能铝空气电池研发项目正在推进中。
中国动力与PHINERGY成立合资公司,计划在大巴、旅游车、物流汽车及运动型多用途汽车等电动车型推广铝空气电池。并计划在大陆、香港、澳门进行推广。