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簡述鋰離子電池工作原理以及日常使用常識

鉅大LARGE  |  點擊量:974次  |  2020年11月18日  

目前鋰離子電池公認的基本原理是所謂的搖椅理論。鋰離子電池的沖放電不是通過傳統的方式實現電子的轉移,而是通過鋰離子在層壯物質的晶體中的出入,發生能量變化。在正常沖放電情況下,鋰離子的出入一般只引起層間距的變化,而不會引起晶體結構的破壞,因此從沖放電反映來講,鋰離子電池是一種理想的可逆電池。在沖放電時鋰離子在電池正負極往返出入,正像搖椅相同在正負極間搖來搖去,故有人將鋰離子電池形象稱為搖椅電池。


我們經常說的鋰離子電池的優越性是針關于傳統的鎳鎘電池(Ni/Cd)和鎳氫電池(Ni/MH)來講的。具有工作電壓高比能量大循環壽命長自放電率低無記憶效應等優點。


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鋰離子電池日常使用過程中的常識


(1)、不益長時間充電、電池完全用完再充電


鋰離子電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續10幾小時的涓流充電。假如鋰離子電池在充滿后,放在充電器上也是也不再充電。


超常時間充電和完全用空電量會造成過度充電和過度放電,將對鋰離子電池的正負極造成永遠的損壞,從分子層面看,過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷,過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去,而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。


(2)、誤區:電池激活,前三次充電12小時以上


關于鋰離子電池的激活問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復做三次,以便激活電池。這種前三次充電要充12小時以上的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續下來的說法。所以這種說法,可以說一開始是誤傳。經過抽樣調查,可以看出有相當一部分人混淆了兩種電池的充電方法。


鋰離子電池和鎳電池的充放電特性有非常大的差別,所查閱過的所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰離子電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電好按照標準時間和標準方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電。通常,手機說明書上介紹的充電方法,是適合該手機的標準充電方法。


(3)、定期深度充放電進行電池校準


鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、溫度、ID、充電狀態、放電次數等數值。這些數值在使用中會逐漸變化。使用說明中的使用一個月左右應該全充放一次的做法重要的用途應該是修正這些寄存器里不當的值。



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