桂林理士蓄电池代理

  • 发布时间:2016-11-01 18:33:54,加入时间:2015年03月18日(距今3815天)
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理士蓄电池电芯膨胀原因及控制
锂离子电芯在制造和使用过程中往往会有肿胀现象,经过分析与研究,发现主要有以下两方面原因:
1锂离子嵌入带来的厚度变化
电芯充电时锂离子从正极脱出嵌入负极,引起负极层间距增大,而出现膨胀,一般而言,电芯越厚,其膨胀量越大。
2. 工艺控制不力引起的膨胀
在制造过程中,如浆料分散、C/A比离散性、温度控制都会直接影响电芯电芯的膨胀程度。特别是水,因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感,从而发生激烈的化学反应。反应产生的气体造成电芯内压升高,增加了电芯的膨胀行为。所以在生产中,除了应对极板严格除湿外,在注液过程中更应采用除湿设备,保证空气的干燥度为HR2%,露点(大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度)小于-40℃。在非常干燥的条件下,并采取真空注液,极大地降低了极板和电解液的吸水机率。
关于电池鼓壳和爆炸的原因分析:
一、锂离子电池特性
锂是化学周期表上直径小也活泼的金属。体积小所以容量密度高,广受消费者与工程师欢迎。但是,化学特性太活泼,则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时,会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构,形成了奈米等级的细小储存格子,可用来储存锂原子。这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大,进不了这些细小的储存格,使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理,使得人们在获得它高容量密度的同时,也达到安全的目的。
锂离子电池充电时,正极的锂原子会丧失电子,氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去,进入负极的储存格,并获得一个电子,还原为锂原子。放电时,整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸,来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时,自动关闭细孔,让锂离子无法穿越,以自废武功,防止危险发生。
保护措施
锂电池芯过充到电压高于4.2V后,会开始产生副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸,使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。理想的充电电压上限为4.2V。
锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时,部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电,放愈久电压会愈低,因此,放电时好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间,所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此,3.0V是一个理想的放电截止电压。
充放电时,除了电压的限制,电流的限制也有其必要。电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后,会在材料表面产生锂原子结晶,这与过充一样,会造成危险性。万一电池外壳破裂,就会爆炸。
因此,对锂离子电池的保护,至少要包含:充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内,理士蓄电池除了锂电池芯外,都会有一片保护板,这片保护板主要就是提供这三项保护。但是,保护板的这三项保护显然是不够的,全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性,必须对电池爆炸的原因,进行更仔细的分析。。
蓄电池的维护:
1.进行维护检修时,应使用绝缘手套绝缘鞋等保护用品。
2.清扫蓄电池时,应使用湿布等。
3.如用干布或掸子进行清扫,产生的静电有引火爆炸的危险。
4.清扫合成树脂电池壳时,不应使用香蕉水、汽油、挥发油等有机溶剂或洗涤剂,否则有可能使电池壳破裂,导致电解液漏出。
5.电压及外观应定期检查,螺栓螺帽也要定期拧紧。如不进行定期检查,有引起蓄电池破损及引火爆炸的危险。
6.阀控式密封铅酸蓄电池的安全阀在排气栓下面。禁止拆下安全阀和排气栓。否则有造成蓄电池性能、寿命劣化、破损的危险。
 
维护及保养 
月度保养
测量和记录电池房内环境温度,电池外壳温度和极柱温度。逐个检查电池的清洁度、端子的损伤痕迹及温度、外壳及盖的损坏或温度。测量和记录电池系统的总电压、浮充电流。
季度保养
重复各项月度检查。测量和记录各在线电池的浮充电压。
年度保养
重复季度所有保养、检查、每年检查连接部分是否有松动。
每年电池组以实际负荷进行一次核对性放电试验,放出额定容量的30%~40%。
三年保养
每三年进行一次容量试验(10h率),使用六年后每年做一次。若该组电池实放容量低于额定容量的60%,则认为该电池组寿命终止。
过电流保护
 
由于锂离子电池的化学特性,电池生产厂家规定了其放电电流大不能超过2C(C=电池容量/小时),当电池超过2C电流放电时,将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
 
电池在对负载正常放电过程中,放电电流在经过串联的2个MOSFET时,由于MOSFET的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值 U=I*RDS*2, RDS为单个MOSFET导通阻抗,控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使 U>0.1V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,从而切断了放电回路, 使回路中电流为零,起到过电流保护作用。
 
在控制IC检测到过电流发生至发出关断T2信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常为13毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
 
在上述控制过程中可知,其过电流检测值大小不仅取决于控制IC的控制值,还取决于MOSFET的导通阻抗,当MOSFET导通阻抗越大时,对同样的控制IC,其过电流保护值越小。
 
5、短路保护
 
电池在对负载放电过程中,若回路电流大到使U>0.9V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,控制IC则判断为负载短路,其 “DO”脚将迅速由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,从而切断放电回路,起到短路保护作用。短路保护的延时时间极短,通常小于7微秒。其工作原 理与过电流保护类似,只是判断方法不同,保护延时时间也不一样
近日,中国有色金属工业协会硅业分会发布了今年七八两月的多晶硅行业运行报告。报告显示,今年7到8月,多晶硅价格呈“先扬后抑”走势,成交价从7月初的11.37万元/吨温和回调至7月中旬的11.41万元/吨,增幅为0.35%。随后价格缓慢下滑至8月底的11.34万元/吨,降幅为0.61%,再次逼近6月底11.33万元/吨的历史低点。面对进口倾销压制和需求疲软的双重压力以及价格一路下跌的境况,一些多晶硅生产企业已陷入亏损,步履维艰。
据了解,今年7~8月,我国多晶硅产量为2.81万吨,同比增加20.1%。7月份产量为1.42万吨,8月份产量为1.39万吨。其中,江苏中能的产量占7~8月总产量的43.7%,依然位居国内产量第一位,特变电工和四川永祥分别位居第二、三位。7~8月按产出排序的前三大企业产量占总产量的64.9%。7~8月期间有四家企业(中硅、盾安、天宏、冶研)正常检修,8月底部分恢复正常生产,故7~8月期间产量受些许影响。目前15家在产企业中,开工率达到100%的企业有10家,其余除部分企业正常技改或检修外,均维持正常生产。
从各企业生产情况看,目前全国在产企业15家(包括正常检修企业),江苏中能及新特能源仍维持超负荷运行,江苏中能6.5万吨/年改良西门子法超载运行,保持每月6000吨(按31天算)左右的产量运行。特变电工每月维持在2000吨左右的超负荷生产,产量仍居国内第二位。在4月份扩产达产后的四川永祥,在7~8月期间产量排名跃居国内第三。
而洛阳中硅由于8月份检修影响半个月正常生产,产量有所减少,故7~8月产量排名位居第四。其他多晶硅企业除个别检修后处于恢复稳定生产阶段外,均维持原生产状态。
报告显示,由于连续一年受到“58号文件”(《暂停多晶硅加工贸易进口申请》)引发的加工贸易突击进口影响,一方面使进口价格继续维持低位倾销,迫使国内多晶硅价格一路下滑,在价格难以维持企业正常生产运营的情况下,多晶硅企业不得不通过加大产量、调整生产指标等方式以降低成本,故国内产量难有大幅下降。另一方面突击进口又致使下游积压大量库存,直接导致国内多晶硅因需求疲软积压大量库存。硅业分会统计,截至8月底,国内多晶硅企业内部库存约为9000吨左右,与6月底库存1万吨相比,7~8月期间共消化库存1000吨左右,因此8月底多晶硅价格尚比6月底的低谷略高。面对进口倾销压制和需求疲软的双重压力以及价格一路下跌的境况,甚至江苏中能、新疆特变、新疆大全这样的领先企业也陷入亏损境地。

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