如何解決電池的性能退化問題
發布時間:2012-12-18 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】電池的性能退化一方麵是使用和老化的自然結果,另一方麵則由於缺乏維護、苛刻的使用環境以及不良的充電操作等等加速其劣化。下麵將探討充電電池各種難以克服的問題、其原因及彌補這些問題的方法。
高的自放電率
gezhongdianchidoucunzaizifangdian,danshiyongbudanghuicushizhezhongzhuangtaidefazhan。zifangdianlvchengjianjinxianguilv,zuigaodefangdianlvchuxianzaigangchongdianzhihou,ranhouzhujianjianxiao。
鎳基電池表現出較高的自放電率。在正常環境溫度下,新的鎳鎘電池充電後,在第一個24h期間其電高量約減少10%。此後,自放電率穩定至每個月約10%。通常溫度較高,其放電率也增大。一般的準則是:溫度每升高10℃自放電率增大1倍。鎳金屬氫化物電池的自放電率比鎳鎘電池約大30%。
鎳nie基ji電dian池chi經jing過guo數shu百bai次ci循xun環huan後hou其qi自zi放fang電dian率lv也ye增zeng大da,電dian池chi的de極ji板ban開kai始shi膨peng脹zhang從cong而er更geng緊jin密mi地di擠ji壓ya電dian極ji之zhi間jian的de隔ge膜mo,形xing成cheng金jin屬shu樹shu枝zhi狀zhuang晶jing體ti,這zhe是shi結jie晶jing體ti生sheng長chang的de結jie果guo(記憶效應),從而損壞了電池隔膜,增大了自放電率。如果鎳基電池在24h的自放電達30%時,應予棄用。
鎳離子電池在充電後的第一個24h的自放電率為5%。此後下降至每月1%-2%,電池的安全保護電路增加約3%。高的循環次數和老化對鋰基電池的自放電率沒有影響。鉛酸電池的自放電率約每月5%或者每年50%,重複性的深度循環充放電則使自放電增大。
dianchizifangdiandebaifenlvkeyongdianchifenxiyijiayiceding,dancichengxuxuyaoshuxiaoshi。cedededianchineizuchangkefanyingdianchideneizushifouguogao。cicanshukeyongzukangjicelianghuoyongdianchifenxiyideoumuceshichengxu。
電池的匹配
jishicaiyonglexiandaihuadeshengchanzhizaojishu,dianchiderongliangyebukenengzhunqueyuce,youqishiduiniejidianchi。zhizaoguochengzhong,jiangmeigedianchiyiqirongliangdedaxiaojiayijiancebingfenlei。gaorongliang“A”類電池通常以優質級價格按特殊用途電池出售;中等容量“B”類電池應用於工業和商業產品;低端“C”類電池則以廉價出售。通過循環充放電並不能改善低端類別電池的容量。購買低價的可充電電池所得的是低電池容量。
在以多個電池組成的電池組中,電池的匹配應控製在±2.5%以yi內nei。在zai組zu成cheng電dian池chi個ge數shu多duo的de電dian池chi組zu中zhong,以yi及ji需xu輸shu出chu大da負fu載zai電dian流liu和he在zai低di溫wen下xia工gong作zuo的de電dian池chi組zu,需xu要yao更geng嚴yan格ge的de電dian池chi容rong差cha控kong製zhi。在zai一yi個ge新xin的de電dian池chi組zu中zhong的de各ge個ge電dian池chi如ru果guo稍shao有you小xiao的de失shi配pei,在zai經jing過guo數shu次ci充chong電dian循xun環huan後hou,將jiang能neng互hu相xiang平ping衡heng自zi行xing適shi應ying。電dian池chi之zhi間jian能neng否fou很hen好hao地di平ping衡heng適shi應ying,關guan係係到dao電dian池chi組zu是shi否fou具ju有you較jiao長chang的de使shi用yong壽shou命ming。
為何電池的匹配如此重要?這是因為一個“弱”電池含有的容量較小,它比“強”電池更快地放充電。這種放電過程的不平衡導致“弱”電池在放電經過低電壓時,電池極性會反轉。在充電時“弱”電池在被充過程中首先進入發熱過充狀態,而此時較強的電池仍能正常地接受充電並不發熱。在這兩種情況下“弱”電池處於不利的狀態,使它變得更“弱”而導致嚴重的失配。
優(you)質(zhi)電(dian)池(chi)比(bi)低(di)質(zhi)量(liang)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)更(geng)為(wei)一(yi)致(zhi)也(ye)更(geng)為(wei)均(jun)衡(heng)。對(dui)高(gao)端(duan)大(da)功(gong)率(lv)工(gong)具(ju)應(ying)選(xuan)用(yong)高(gao)質(zhi)量(liang)電(dian)池(chi),因(yin)其(qi)在(zai)大(da)負(fu)荷(he)和(he)極(ji)端(duan)的(de)溫(wen)度(du)環(huan)境(jing)下(xia)可(ke)有(you)高(gao)的(de)耐(nai)久(jiu)性(xing)。雖(sui)付(fu)出(chu)高(gao)成(cheng)本(ben),然(ran)而(er)其(qi)回(hui)報(bao)是(shi)電(dian)池(chi)組(zu)有(you)更(geng)長(chang)的(de)壽(shou)命(ming)。
鋰li基ji電dian池chi從cong生sheng產chan線xian上shang下xia來lai時shi其qi本ben質zhi性xing能neng就jiu匹pi配pei得de很hen好hao。在zai電dian池chi組zu內nei部bu各ge單dan個ge電dian池chi需xu符fu合he嚴yan格ge的de容rong差cha是shi非fei常chang重zhong要yao的de。電dian池chi組zu所suo有you的de電dian池chi必bi須xu在zai統tong一yi的de時shi間jian之zhi內nei達da到dao充chong電dian滿man量liang,而er且qie在zai放fang電dian終zhong結jie時shi達da到dao同tong樣yang的de門men限xian電dian壓ya。電dian池chi組zu內nei置zhi的de保bao護hu電dian路lu應ying在zai電dian池chi出chu現xian不bu正zheng常chang的de工gong作zuo狀zhuang態tai時shi起qi到dao安an全quan保bao護hu作zuo用yong。
短路的電池
電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)廠(chang)商(shang)常(chang)常(chang)無(wu)法(fa)解(jie)釋(shi)當(dang)電(dian)池(chi)還(hai)處(chu)於(yu)較(jiao)新(xin)的(de)狀(zhuang)態(tai)時(shi),為(wei)何(he)某(mou)些(xie)電(dian)池(chi)顯(xian)示(shi)出(chu)高(gao)的(de)漏(lou)電(dian)率(lv)或(huo)者(zhe)出(chu)現(xian)電(dian)氣(qi)短(duan)路(lu)。其(qi)可(ke)疑(yi)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)電(dian)池(chi)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)能(neng)混(hun)入(ru)了(le)外(wai)來(lai)顆(ke)粒(li)雜(za)質(zhi)。另(ling)一(yi)種(zhong)是(shi)電(dian)極(ji)上(shang)的(de)粗(cu)糙(cao)點(dian)造(zao)成(cheng)對(dui)隔(ge)膜(mo)的(de)損(sun)傷(shang)。因(yin)此(ci)對(dui)電(dian)池(chi)應(ying)改(gai)善(shan)其(qi)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng),這(zhe)可(ke)大(da)大(da)地(di)減(jian)少(shao)電(dian)池(chi)的(de)“早期失效率”(infant mortality)。
深shen度du放fang電dian造zao成cheng電dian池chi的de極ji性xing反fan轉zhuan也ye會hui導dao致zhi電dian池chi短duan路lu。如ru果guo鎳nie基ji電dian池chi在zai大da電dian流liu放fang電dian至zhi徹che底di放fang光guang時shi,這zhe種zhong狀zhuang態tai也ye可ke能neng出chu現xian。高gao的de反fan向xiang電dian流liu可ke造zao成cheng永yong久jiu性xing的de電dian短duan路lu。另ling一yi種zhong原yuan因yin是shi由you不bu可ke控kong的de晶jing狀zhuang體ti的de形xing成cheng導dao致zhi的de隔ge膜mo損sun傷shang,這zhe就jiu是shi所suo謂wei的de記ji憶yi效xiao應ying。
caiyongshunshidadianliumaichongshituxiu復duanludedianchi,qichenggonglvjiweiyouxian。zhezhongduanlukenengzanshibeizhengfa,danshiduigemocailiaodesunshangyirancunzai。zhezhongxiu復houdedianchichangbiaoxianyougaodefangdianlvbingqieduanluhaihuizaicichuxian。zaiyigeyilaohuadedianchizuzhonggenghuanmougeduanludianchibingfeikequ。chufeizhegexindianchizaidianchidianyaherongliangshangyudianchizuzhongdeqitadianchixingnengyiyangshipipeide。
電解液的損耗
電dian池chi雖sui然ran都dou是shi密mi封feng的de,但dan在zai其qi使shi用yong壽shou命ming期qi間jian會hui損sun失shi一yi些xie電dian解jie液ye,特te別bie是shi如ru果guo由you於yu粗cu心xin不bu適shi當dang充chong電dian產chan生sheng過guo大da的de氣qi體ti壓ya力li以yi致zhi出chu現xian氣qi體ti排pai放fang。一yi旦dan出chu現xian氣qi體ti排pai放fang,在zai鎳nie基ji電dian池chi上shang的de彈dan簧huang加jia壓ya的de排pai氣qi密mi封feng墊dian可ke能neng難nan以yi完wan好hao地di再zai封feng閉bi,從cong而er造zao成cheng密mi封feng墊dian周zhou圍wei澱dian積ji起qi白bai色se粉fen末mo,電dian解jie液ye的de損sun耗hao最zui終zhong將jiang降jiang低di電dian池chi容rong量liang。
滲透或是在氣閥調節的鉛酸電池(VRCA)中zhong電dian解jie液ye的de損sun耗hao是shi一yi個ge久jiu已yi存cun在zai的de問wen題ti。其qi原yuan因yin是shi過guo充chong以yi及ji在zai高gao溫wen下xia工gong作zuo造zao成cheng的de。用yong加jia水shui補bu充chong電dian解jie液ye的de損sun耗hao成cheng效xiao是shi有you限xian的de,雖sui然ran可ke以yi部bu分fen地di恢hui覆fu電dian池chi容rong量liang,但dan電dian池chi的de性xing能neng將jiang不bu甚shen可ke靠kao。
如果正確地充電,鋰離子電池應不產生氣體以致出現排氣的問題。但是鋰離子電池在某些條件下也會產生內部壓力。某些電池內部配置——電路開關,當電池壓力達到某個臨界值時,該開關可切斷電流。另外有些電池則設計成一種可控的方式或打開安全隔膜以釋放氣體。
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