鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1853次 | 2019年04月27日
鋰電池放電放得越盡,電池的損耗就會(huì)越大嗎?
“鋰電池放電放得越盡,電池的損耗就會(huì)越大,”艾克郎大學(xué),幫助美國(guó)太空總署NASA研究延長(zhǎng)電池壽命的電子工程教授TomHartley,說(shuō)到,“給電池充電充得越滿,電池的損耗也會(huì)越大。鋰電池最好是處于電量的中間狀態(tài),那樣的話電池壽命最長(zhǎng)。”
首先,過(guò)高和過(guò)低的電量狀態(tài)對(duì)鋰電池的壽命有最不利的影響,而充放電循環(huán)次數(shù)反而是次要的。其實(shí),大多數(shù)售賣電器或電池上標(biāo)識(shí)的可反復(fù)充電次數(shù),都是以放電百分之80為基準(zhǔn)測(cè)試得出的。實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于一些筆記本電腦的鋰電池,經(jīng)常讓電池電壓超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電壓0.1伏特,即從4.1伏上升到4.2伏,那么電池的壽命會(huì)減半,再提高0.1伏,則壽命減為原來(lái)的3分之一;長(zhǎng)期低電量或者無(wú)電量的狀態(tài)則會(huì)使電池內(nèi)部對(duì)電子移動(dòng)的阻力越來(lái)越大,于是導(dǎo)致電池容量變小。美國(guó)宇航局NASA讓其哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上電池的消耗電量設(shè)定在總?cè)萘康陌俜种?0,以確保電池可以反復(fù)充放電10萬(wàn)次而不必更新。
其次,溫度對(duì)鋰電池壽命也有較大的影響(手機(jī)和其他小型電子設(shè)備對(duì)此點(diǎn)可忽略)。冰點(diǎn)以下的環(huán)境有可能使鋰電池在電子產(chǎn)品打開(kāi)的瞬間燒毀,而過(guò)熱的環(huán)境則會(huì)縮減電池的容量。因此,如果筆電長(zhǎng)期使用外接電源也不將電池取下來(lái),電池就長(zhǎng)期處于筆記本排出的高熱當(dāng)中,更主要的是,電池長(zhǎng)期處于百分之100的電量狀態(tài),很快就會(huì)報(bào)廢。
由以上,我們可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)確保鋰電池容量和壽命的注意事項(xiàng):
目前大多數(shù)電子產(chǎn)品的電池都采用鋰電池,鋰離子電池自1990年問(wèn)世以來(lái),因其卓越的性能得到了迅猛的發(fā)展,并廣泛地應(yīng)用于社會(huì),鋰電池生產(chǎn)商也因此得到了最大規(guī)模的發(fā)展。不需要將鋰電池充到百分之100滿電,更不要將電量使用殆盡。在情況允許的情況下,盡量使電池的電量維持在半滿狀態(tài)附近,充電與放電的幅度越小越好;通用ChevyVolt電動(dòng)車的出廠設(shè)計(jì)就是強(qiáng)制將電池電量維持在20%至80%,而蘋果筆電的內(nèi)置電池可能也是運(yùn)用了這一方法(包括其他一些筆電和電子產(chǎn)品),讓電池的可充放電周期數(shù)增加。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不要將鋰電池(尤其是筆記本鋰電池)長(zhǎng)期在設(shè)備使用外接電源的情況下工作。就算您的筆記本散熱良好,長(zhǎng)期百分之100的電量就等于對(duì)鋰電池的謀殺。
1.如果你長(zhǎng)期用外接電源為筆記本電腦供電,或者電池電量已經(jīng)超過(guò)80%,馬上取下你筆記本的電池、平時(shí)充電不需將電池充滿,充至80%左右即可;調(diào)整操作系統(tǒng)的電源選項(xiàng),將電量警報(bào)調(diào)至20%以上,平時(shí)電池電量最低不要低于20%,在下降到20%以前即要進(jìn)行充電;
2.手機(jī)等小型電子設(shè)備,充好電了就應(yīng)立刻斷開(kāi)電源線(包括充電功能的USB接口),一直接著會(huì)損害電池;要經(jīng)常充電,記起來(lái)就充,但不必非得把電池充滿;
3.無(wú)論是對(duì)筆記本還是手機(jī)等,都一定不要讓電池耗盡;
4.如果要外出旅行,把電池充滿吧,但請(qǐng)記得在條件允許的情況下隨時(shí)為電器充電,為了電池壽命,一定不要等到電池放干。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
對(duì)于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車來(lái)說(shuō),其核心技術(shù)在于電池,與其他類型的電池比較,動(dòng)力鋰離子電池雖然具有價(jià)格高、安全性能差的缺點(diǎn),但其具有比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)等重要優(yōu)點(diǎn),因此具有更廣闊的發(fā)展前景。動(dòng)力鋰離子電池的技術(shù)發(fā)展也日新月異,從容量及結(jié)構(gòu)上都有所改進(jìn),有關(guān)專家表示,無(wú)論電池廠商采用哪種技術(shù)路線,都應(yīng)滿足使用安全性高、環(huán)境溫差范圍廣、充放電功能性強(qiáng)、倍率放電使用性好等條件。
電池容量大小涉及技術(shù)和成本鋰離子電池按體積大小可分為小電池和大電池兩種,小電池通常應(yīng)用于3C電子產(chǎn)品,相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展得十分成熟,總體利潤(rùn)呈降低趨勢(shì)。目前的鋰離子電池產(chǎn)品,85%以上是小電池。
大電池又俗稱動(dòng)力電池,同樣有小型動(dòng)力電池和大型動(dòng)力電池兩種,前者主要用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車等,后者用于電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域。目前,純電動(dòng)(EV)、可插電式混合動(dòng)力(PHEV)、混合動(dòng)力(HEV)3種類型的動(dòng)力汽車正處在快速發(fā)展時(shí)期,備受行業(yè)關(guān)注。作為未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)的核心,動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了空前關(guān)注,已被各主要國(guó)家上升到了戰(zhàn)略高度。深圳市吉陽(yáng)自動(dòng)化科技有限公司總裁陽(yáng)如坤介紹說(shuō),小電池?zé)o論是在產(chǎn)品利潤(rùn)還是發(fā)展規(guī)模上都無(wú)法與大電池相比,雖然目前動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很小,但電動(dòng)汽車的量產(chǎn)為動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了重要的發(fā)展機(jī)會(huì)。據(jù)行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)算,近幾年,動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)將超過(guò)全球手機(jī)鋰離子電池市場(chǎng)的規(guī)模,這種改變將引發(fā)相關(guān)制造設(shè)備和廠房新一輪的投資熱,同時(shí),新進(jìn)入動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的各大廠商將使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈。
目前,究竟采用單體大容量電池技術(shù)方案還是采用小容量電池并聯(lián)技術(shù)方案,一直是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論的問(wèn)題,而到底采用哪種技術(shù)路線,關(guān)鍵看電池組的結(jié)果,要看是否在體積、重量、產(chǎn)品質(zhì)量、性能、價(jià)格、安裝的方便性等方面具有競(jìng)爭(zhēng)力。
陽(yáng)如坤表示,在PHEV、HEV和EV上使用單體大容量電池與小容量并聯(lián)電池是有很大區(qū)別的,采用單體大容量電池存在裝配成本低,但制造直通率低,電池成本高,不利于散熱管理等不足;小容量并聯(lián)的電池組單體直通率高,成本低,安全性能好,但它們之間有太多連接,需要很好地解決集成裝配費(fèi)用問(wèn)題。所以要發(fā)揮蓄電池的最佳性能,需要考慮制造效率、自動(dòng)化、包裝、電、熱、安全、監(jiān)測(cè)和控制以及與車輛其他部分的接口等諸多問(wèn)題,不同情況下使用哪種技術(shù)必須根據(jù)具體應(yīng)用權(quán)衡分析,至于哪種類型會(huì)大行其道還得看今后整個(gè)電池材料、電池設(shè)計(jì)及電池制造技術(shù)的發(fā)展而定。
中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)王金良表示,電池組采用大容量單體電池還是小容量電池并聯(lián),這不僅涉及技術(shù)問(wèn)題,也涉及成本問(wèn)題。他認(rèn)為,采用大容量單體電池串聯(lián)更合理些,也更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前有些企業(yè)采用上(數(shù))萬(wàn)只“18650”小電池并串聯(lián)的方法制成動(dòng)力電池組,主要基于小電池技術(shù)較成熟,已在筆記本電腦等產(chǎn)品上獲得較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用考驗(yàn),電池一致性好,加上還沒(méi)有成熟的大電池生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等方面考慮。從數(shù)理概率分析,上(數(shù))萬(wàn)只電池混聯(lián),存在產(chǎn)品缺陷和工藝缺陷的幾率將大幅度增加,另外小電池要用更多的零配件,如外殼、連接件、單體電池保護(hù)(平衡)元器件等,成本會(huì)大幅度增加,技術(shù)上即使可行,最終也會(huì)被市場(chǎng)淘汰。
電池結(jié)構(gòu)要綜合考慮除了容量大小外,目前在動(dòng)力鋰離子電池中,采用的結(jié)構(gòu)也不盡相同:高功率型的采用卷繞結(jié)構(gòu)比較多,高能量型的采用疊片結(jié)構(gòu)比較多?!白鳛閯?dòng)力電池,我還是比較傾向于疊片技術(shù),卷繞的熱失控很難控制,并且散熱是問(wèn)題?!标?yáng)如坤表示。
他認(rèn)為,從有利于制造的角度講目前有3種動(dòng)力電池的技術(shù)路線正在逐步走向成熟,它們有共同的特點(diǎn),如配件及設(shè)備成熟、相對(duì)生產(chǎn)量比較大、生產(chǎn)的廠家比較多。這3種路線是:一是卷繞圓柱電池,如動(dòng)力型的18、26、32及42系列;二是卷繞的方形動(dòng)力電池,表現(xiàn)為內(nèi)部多電芯組合,形成大容量(50安時(shí)左右);三是疊片電池,相對(duì)來(lái)講疊片可以做更大容量的電池?!翱v觀全球動(dòng)力鋰離子電池的發(fā)展,單體能夠在100安時(shí)以上的大規(guī)模生產(chǎn)的不多,我們認(rèn)為這不是一個(gè)單純的設(shè)計(jì)和膽量的問(wèn)題,而是要綜合考慮動(dòng)力電池的化學(xué)機(jī)理、電池的熱學(xué)特性、電磁場(chǎng)特性、電池的可制造性、電池的材料及元部件供給、設(shè)備的成熟性和可靠性等方面的因素。”陽(yáng)如坤說(shuō)。
同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院副教授魏學(xué)哲告訴記者,從電池規(guī)格來(lái)說(shuō)主要分方形疊片和圓柱形,針對(duì)新能源汽車的應(yīng)用,上海恒動(dòng)汽車電池有限公司將堅(jiān)持方形疊片的技術(shù)路線,主要依據(jù)是:從單體而言,方形疊片技術(shù)可以更好地把電池內(nèi)部的熱量導(dǎo)出來(lái),有利于溫度分布的一致性;從模塊而言,有利于將單體散熱與模塊及電池包的冷卻系統(tǒng)相結(jié)合,滿足新能源汽車長(zhǎng)循環(huán)壽命和擱置壽命的要求。方形疊片成組時(shí)可以有更好的空間利用率,空間利用率是目前新能源汽車布置上最為棘手的問(wèn)題之一。
魏學(xué)哲表示,毫無(wú)疑問(wèn),目前小型圓柱形電池生產(chǎn)工藝和設(shè)備的成熟度要高于大型方形疊片電池,也就是說(shuō),從動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,做小型圓柱形電池,是把困難留給了電池模塊集成、電池包集成和車載應(yīng)用。而上海恒動(dòng)汽車電池有限公司不打算回避這個(gè)問(wèn)題,將以方形疊片電池設(shè)計(jì)和制造為突破口,以模塊集成和電池包設(shè)計(jì)為基本應(yīng)用邊界,結(jié)合電池管理技術(shù),以明確干凈的接口解決產(chǎn)業(yè)鏈上的基本技術(shù)問(wèn)題。