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锂电池安全问题真的无解嘛？
来源：互联网 作者：wuzhan日 10:07
[导读] 研究已经证实，不仅仅是在负极，正极材料的表面也覆盖一层很薄钝化膜，覆盖在正负极表面的钝化膜对锂离子电池各方面性能均会产生非常重要的影响，并且这个特殊的界面问题只有在非水有机电解液体系才存在。笔者这里要强调的是，从费米能级的角度而言，现有的锂离子电池体系在热力学上是不稳定的，它之所以能够稳定工作是因为正极和负极表面的钝化膜在动力学上隔绝了正负极与电解液的进一步反应。
　　近些年手机和笔记本电池燃烧爆炸早已不能吸引眼球，电动汽车爆燃和锂电工厂的大火才算是新闻。而最近发生的Samsung Galaxy Note 7 大范围电池起火爆炸事件，再次将锂离子电池的安全性问题推到了风口浪尖。
　　除了使用状况方面的外部因素，锂离子动力电池的安全性主要取决于基本的电化学体系以及电极/电芯的结构、设计和生产工艺等内在因素，而电芯所采用的电化学体系则是决定电池安全性的最根本因素。笔者这里将从几个不同的角度来分析锂离子电池的安全性问题。
　　热力学的角度：研究已经证实，不仅仅是在负极，正极材料的表面也覆盖一层很薄钝化膜，覆盖在正负极表面的钝化膜对锂离子电池各方面性能均会产生非常重要的影响，并且这个特殊的界面问题只有在非水有机电解液体系才存在。笔者这里要强调的是，从费米能级的角度而言，现有的锂离子电池体系在热力学上是不稳定的，它之所以能够稳定工作是因为正极和负极表面的钝化膜在动力学上隔绝了正负极与电解液的进一步反应。
　　因此，锂电的安全性与正负极表面的钝化膜的完整和致密程度直接相关，认识这个问题对理解锂电的安全性问题将是至关重要的。
　　热传递角度：锂离子电池的不安全行为（包括电池在过充过放、快速充放电、短路、机械滥用条件和高温热冲击等情况）容易触发电池内部的危险性副反应而产生热量，直接破坏负极和正极表面的钝化膜。
　　当电芯温度上升到130℃以后，负极表面的SEI膜分解，导致高活性锂碳负极暴露于电解液中发生剧烈的氧化还原反应，产生的热量使电池进入高危状态。当电池内部局部温度升高到200℃以上时，正极表面钝化膜分解正极发生析氧，并继续同电解液发生剧烈反应产生大量的热量并形成高内压。当电池温度达到240 ℃以上时，还伴随锂炭负极同粘结剂的剧烈放热反应。
　　可见，负极表面SEI膜的破损从而导致高活性嵌锂负极与电解液的剧烈放热反应，是导致电池温度升高进而引发电池热失控的直接原因。而正极材料的分解放热只是热失控反应其中的一个环节，甚至都不是最主要的因素。
　　磷酸铁锂（LFP）结构非常稳定通常状态下不发生热分解，但是其它危险性副反应在LFP电池中仍然存在，因此LFP电池的&安全性&只是相对意义上的。从以上分析我们可以看到，温度控制对锂电安全性的重要意义。相对于3C小电池而言，大型动力电池由于电芯结构、工作方式和环境等多方面的因素导致散热更加困难，因此大型动力电池系统的热管理设计至关重要。
　　电极材料的可燃性：锂电采用的有机溶剂都具有易燃性并且闪点过低，不安全行为导致的热失控很容易点燃低闪点的可燃性液体组分而导致电池燃烧。锂电负极碳材料、隔膜和正极导电碳也具有可燃性。
　　锂电发生燃烧的几率高于电池爆炸的几率，但电池爆炸必定伴随着燃烧。此外，当电池开裂并且外界环境的空气湿度较高时，空气中的水分和氧气极易与嵌锂的碳负极发生剧烈的化学反应放出大量的热进而引起电池的燃烧。电极材料的易燃性是锂离子电池相对于水系二次电池的一大不同之处。
　　过充与金属锂的相关问题：任何一种商品化的二次电池，都需要有效的防过充措施来保证电池达到完全充电态，并且避免不适当的过充带来的安全性问题。锂电过充将会导致多方面的严重后果，比如正极材料的晶体结构受到破坏而恶化循环寿命、加剧电解液在正极表面的氧化而引发热失控、以及负极析锂而引发短路/热失控等安全性问题。
　　所以，防止过充对锂电的安全使用极其重要。跟水系二次电池不同的是，控制充电电压是锂离子电池唯一的防过充保护措施。锂电充电电压变化主要来自正极材料在接近完全脱锂态时引起，而很难检测石墨负极充电过程的完成程度（因为其嵌锂电位非常接近金属锂），为了绕开负极电压监测的困难，锂离子电池一般采用正极限容的设计。
　　当然，正极限容的另外一个主要作用就是保证负极有足够的额外容量而防止负极析锂。但是，有三种情况会改变负极的容量过剩：
　　石墨负极的容量衰减速度高于正极材料，这已经在几乎所有正极材料搭配体系上得到了证实。
　　由于电极结构设计不合理，或者在不当使用条件下（比如高倍率、低温以及过充等）造成负极局部析锂。
　　电解液以及杂质的副反应而导致负极充电程度提高而逐渐丧失额外储锂容量。
　　上述任何一种情况的发生都将导致负极储锂容量的不足而析锂，而金属锂是导致锂电安全性问题的罪魁祸首。这些问题在大容量动力电池上会更加严重，即便采用BMS也不能从根本上解决这些问题。
　　笔者这里要强调的是，上述三个因素会随着电池的使用而变得更加突出，也就是说旧电池的安全性问题会比新电池更加严重，而这个问题目前并没有引起足够重视。
　　近两年讨论得很热门的一个话题是动力电池的&梯度开发&，将达到使用寿命的动力电池（理论上还剩余70%的容量）进行再利用而用于储能用途。这个思路的出发点是好的，但是考虑到旧电池的安全性隐患，以及目前国内大部分厂家动力电池质量普遍低劣的现状，笔者个人不认为动力电池梯度开发在短期内具备实际可操作性。
　　其实，我们还可以从另外一个角度来对比水系二次电池和锂电的安全性问题。所有的二次电池，不论是水系的还是有机系的二次电池，其充电安全性都是建立在正极限容（负极容量过剩）这一基本原则基础之上的。
　　如果这个前提消失，过充的后果就是水系二次电池产氢，对于锂离子电池而言则是负极析锂。但是，各种水系二次电池中采用的水溶液电解质有个独一无二的性质，那就是水既可以在过充时分解为氢和氧，而氢和氧又可以在电极上或者复合催化剂表面上复合生成水，那么我们就不难理解水系二次电池普遍采用&氧循环&的原理来实现过充保护了。
　　而在锂离子电池中，负极一旦析出高活性金属锂，由于金属锂无法在电池内部消除而必将导致安全性问题。虽然水系二次电池由于水的分解电压而限制了其能量密度的进一步提升，但是不要忘了，水也为水系二次电池提供了一个近乎完美并且无可替代的防过充解决方案。
　　从这个角度对比锂离子电池和水系二次电池，锂电采用的有机电解质并不具备可逆分解与复原的特征，并且高活性金属锂一旦生成就无法消除。所以从某种意义上说，锂离子电池在安全性问题上是无解的！
　　通过一些技术措施的综合应用，如热控制技术（PTC 电极）、正负极表面陶瓷涂层、过充保护添加剂、电压敏感隔膜以及阻燃性电解液等都可以有效改善锂电的安全性，但是这些措施都不可能从根本上解决锂电的安全性问题，因为锂电在热力学上就是不稳定体系。另一方面，这些措施不仅增加了成本，而且也降低了电池的能量密度。
　　如果我们综合考虑上述因素就会明白，锂电的&安全性&只是相对意义上的。有读者可能注意到，一般的电池比如碱锰、铅酸和镍氢电池，消费者都可以在商店里直接买到裸芯，而唯独锂离子电池是个例外。
　　按照锂电行业规定，电池芯生产商只会向经过授权的Pack公司销售自己的电芯，再由Pack公司将电芯与保护板封装成电池包出售给电器生产商而不是消费者，而且电池包必须与专用的充电器搭配严格按照规定的方法使用。这种特殊商业模式背后的逻辑，主要就是基于锂电的安全性考量。
　　之前震惊业界的波音787&梦幻&客机锂电池起火事件，以及最近发生的Samsung Galaxy Note 7 大范围的电池起火爆炸事件，则给锂离子电池的安全性问题再次敲响了警钟。
　　相对于Samsung，Apple在电池方面一直相对保守稳健，电池容量和充电上限电压都低于Samsung。与Galaxy Note 7上采用4.4V高压LCO不同，Apple在最近发布的新一代i-Phone 7上仍然采用的是与i-Phone 6 系列相同的4.35V LCO正极材料。
　　Apple之所以在电池上采取偏保守稳健策略，笔者个人认为主要还是基于安全性考量，Apple宁可稍微牺牲电池容量和能量密度也要确保安全性。据媒体报道，此次Samsung 因为Galaxy Note 7大规模召回直接经济损失可能高达20亿美元，间接品牌价值损失将不可估量。
　　笔者这里需要强调的是，BMS并不能解决锂离子动力电池的安全性问题，这是由BMS基本工作原理所决定的。动力电池系统的安全性在根本上取决于单体电芯，而大型动力电池在成组之后安全性问题将被放大因而更加突出。近几年，国内锂电界一直弥漫着锂离子电池将一统江湖而取代其它二次电池的论调，仅仅从安全性的角度而言，这种论调无疑就是荒谬可笑的。
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关于锂离子电池低温问题收藏
锂离子电池有以下几个特性，分优点缺点两方面说。优点: 1.
无记忆性，无需特意激活。曾经的镍氢电池需要用光电后再充满使用，否则会因为记忆效应，导致电池容量达不到设计应有的值。这种无记忆性最大的一个好处就是使用便捷，用户无需介意是否用光电，随时方便时可以充电。大家都买过各种电子产品了，会注意到，产品到货时，都是有一部分电的。这是因为，锂电池在充满电的情况下储存对电池保养最好，所以库存电子产品是充过电存储的。优点2.
能量密度高。从炸起来的威力也可以看出来。优点3.
轻便。聚合物锂电池材料比较轻。下面说缺点
好的话剧，坚决不能错过，价格也很重要！
稳定性不够高，与水和空气明显反应，容易起火。所以需要严密的保护电池电解质和电极。缺点2.
对充电控制要求高，对过充十分敏感，一旦过充，就可能出危险。所以必须有充电控制芯片，控制芯片可靠性要求极高。
三星和苹果，都是电池的错
过度放电敏感。 除了过充，过方也对锂电池不好。充电电池内部存在可逆的化学反应，充电与放电过程相反。对于锂电池，一旦电量放光，失去化学电动势的电池会自发地发生一些损伤电池的副反应，是设计者不希望电池发生的额外反应，从而损伤电池。所以不用的锂电池应该充满电存放，过一段时间拿出来补电，否则空的电池放个半年估计损伤很大。
最后一点，图穷匕见！！！！！重点来了。锂离子电池不可以在低温下充电，只要充一次，这个电池就废了！！！冬天户外，用充电宝给现在的聚合物锂电池充一次电，电池直接损耗百分之好几十！！！！所以苹果为了自己不被不明真相的用户骂，选择温度不够不充电，否则一次就把电池充废，苹果可是一年内电池容量低于80%给免费换新电池的主。要是低温不限制充电，很多人钻空子，一年快到了直接冰箱里充个电，明天就去换新电池了。
化学反应在低温下会变慢，电池输出电压下降，不过这个和电池具体工艺有关系，不如低温充电那个普遍。
锂电池不能充满存放，开始就错了，不用洗了
有人测试18650在30%电量下长时间保存，电池容量衰减最小
缺牙要及时修复，揭秘种植牙如何做到几十年不掉？
锂离子电池充满电适合储存？请不要不负责任地发神论锂离子电池储存部分电量，在40%左右才比较好，高压和低压都不适合
如果不希望电池损耗过快，就随时不用时充上电。锂电池的设计就是在有电时电池状态好，没电时会有损耗的。此外，在电池技术一样的前提下，充电电流大，损耗就一定大。现有的快充都是在加快电池损耗前提下做的。只不过苹果换机周期比两千元级别机器要长，所以换手机勤，感觉不出来。尤其是欧美国家很多工作党其实手机会用很久，苹果处于保守，不希望两年后电池损耗太多，迟迟不用大电流。索尼前阵子不是出了个慢充技术吗，吧里一顿嘲讽，其实真的是这样，如果你是晚上睡觉充电，那充三天时和一小时又有何分别？另外，从0到70%和70%到100%充电功率是不一样的。手机电量用到一半时又充满，这样反复充两次，和电量用光，从零充满一次。前者其实要比后者队电池好很多。
上个月电池容量1400多，亮屏4 5个小时(气温10～20度)今天电池容量870多。亮屏2，3个小时(气温0～10)
最近6s充满电要4到5个小时什么鬼，原充，天气6度，有关系吗？正准备去换电池
充满了再存放?哪位大神研究出来的呢？
楼主是物理专业的吗？这id
楼主上飞机了，不能说了。
反正电池就是用来用的，根本不用管电池的感受，坏了换一块
lz不要误导别人，现在手机电池都是4.4v高电压cell，虽然pack过的电池有保护电路冲不到4.4但也很接近了的，长时间高电压保存会分解电解液，影响容量的
那么现在的一些生活是不是都是锂离子电池
比如剃须刀 电动牙刷等等
看到这么多人喷LZ我就放心了一个号称物理专业的，如此不严谨，如此无知胡说八道，还能上飞机（参加学术讨论吗？）我泱泱大国未来的专家教授都这这种货色，还发展个P
晚上刚瞎写的6s 低电量关机原因 方程
楼主吐槽下呗
优点2：炸起来威力大，没毛病
害怕?楼主居然被这么多人喷了，我也不懂就不说啥了，反正十度左右关机绝对是手机问题
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为兴趣而生，贴吧更懂你。或远离误区，正确使用锂电池
远离误区，正确使用锂电池
在大家的印象中，锂电池比较娇贵，需要好好保养，很多朋友也着实下了一番工夫，希望电池能够长期健康地为我们服役。为什么往往事与愿违呢？只要购买正规渠道产品，正常使用，电池绝不会辜负我们的期望，更不会一不高兴就“自爆”与我们同归于尽。一般情况下，电池坏掉或电量总不足的问题，多是由于我们的使用、保养习惯存在问题，只需一点点小的改变，你的生活就会更轻松了。
● 需要改变的坏习惯
从镍镉、镍氢，到如今的锂电池，它们的结构与原理都发生了本质上的变化，之前流传下来的使用习惯与经验难免过时，我们不应该再用之前的方法使用锂电池，下面几个常见的坏习惯中，我们有则改之无则加勉。
（1）电池怕热又怕冷
很多人喜欢把手机放在私家车里任其暴晒，或为手机套上厚厚的“衣服”，这些习惯都会损害手机电池的寿命。锂离子在电解液和电极片中的迁移速率与温度密切相关，温度的上下波动会显著的影响锂电池的技术性能（图8）。锂电池的正常使用温度为-20℃～+55℃。当温度降到低于-20℃时，电池中的电解液会凝固，电池的内阻会变得无穷大，电池将无法使用。当温度升高到超过+55℃时，电解液会发生副反应产生大量气体，电极片中的树脂粘接剂也会变质，导致整个电池逐渐老化和衰退，甚至会在短期内失效。
还需要特别注意的是，我们在数码产品中使用的锂电池工作温度一般限制在0℃～40℃，智能手机、数码相机中的锂电池，工作温度最好在5℃～35℃，过高或过低的温度都会使电芯内部无法发挥最佳状态，电量将会不断减少，供电时间不像平时那样长，低温状态下或许还会无法充电。
图08：电池的状态与使用温度息息相关
（2）无需深度充放电
数码产品的说明书上，厂家都会注明锂电池的循环充放电次数，一般是几百次。然而很多人误解了它的含义，认为无论用了多少电量，只要插拔一次充电器就会消耗一次电池寿命，每次都要把电量用尽才肯充电。其实锂电池的一次循环充电，指的是完整一次充放电过程，我们如果仅使用10%电量就去充电，不会有任何不良影响，反而会延迟电池的使用寿命，避免过度放电影响电池寿命。
值得注意的是，循环充放电次数就算到达厂家给定的数值也不意味电池就会损坏，这个数值只是检测电池状态的一个手段，我们没必要纠结于数字。还有人做过实验，将标准的4.2V充电电压改为4.1V，对同一型号电池进行循环充放电测试，最后得到的结果是充放电寿命可以提高60%，换做3.9V进行测试，循环次数可以增加数倍，因此若要延迟使用寿命，正确的作法应该是“缓充”，不是“深充”。
（3）买来就要用
锂电池价格不低，遇到打折时需不需要买上几块备着呢？这显然是不可取的，因为首先锂电池会自动放电，每个月的自放电率约为2%，长时间放置不使用，电池就会因过放而损坏，要是你有很多数码产品，别忘了隔几个月就给它们充一次电，保持40%的电量即可（图9）。很容易被人忽略的是，锂电池是一种易产生自我损耗的产品，随着时间的推移，电池的容量会随着时间推移出现不可逆转的物理性衰减，从你买到手的那一天开始，不管是否使用它都在产生损耗，甚至有的产品一年就达到了10%！这也提醒我们，购买电池时一定要看看出厂日期，陈年旧货最好不要购买。
图09：40%是常见锂离子电池快速自放电和慢速自放电的一个转折点，因此更适于长时间存放使用
（4）别用奇怪的充电器
鸭蛋形的手机旅行充电器，十几元的座充都很常见，它们使用方便，充电速度要还比手机自带充电器更快。但这些充电器没有严谨的电路设计（图10），对所有类型的电池一视同仁。按正规的充电流程，锂电池充电器首先要以恒定电流进行充电，待快充满时转换为恒定电压，电流逐渐减小，持续一段时间后将电池充满。而劣质充电器使用恒定电流方式，锂电池充满后仍然继续尝试充电，如果电池内的保护电路失效，锂电池就有可能鼓胀、漏液，甚至起火爆炸。
电池安全十分重要，我们应选择大品牌的充电器，经过厂商认证授权或口碑出众的产品都十分可靠，在做工或保护电路上都与一般产品有明显不同。
图10：一款低价旅行充电器的内部线路及其简单，缺少保护设计，为了避免出现故障，我们要尽量少用这类充电器
● 我们本应更轻松
杜绝上面提到的有害使用方法，按规则合理使用，可以让锂电池拥有更长的寿命，不过用户间还流传一些不靠谱的“使用技巧”，它们对锂电池寿命没有多少好处，反而会让生活变得更麻烦，下面列举几条，如果你的朋友和家人也有这样的习惯，告诉他们不必再浪费时间啦！
（1）无需“激活”锂电池
购买了新手机，很多人特意要让锂电池的前3次充电过程超过12小时，让电池中的化学物质充分反应、磨合，以达到获取最大电池电量的目的，这个过程被称为“激活”。
这是个流传最广的误区，因为锂电池根本不需要“激活”，锂电池在装配完毕离开生产线后，必须经过一道被称作“化成”的工序（图11）。化成二字是从英文单词“Formation”翻译得来，意思是形成保护膜。化成可以提高电池安全性，因为许多锂电池的负电极成分主要是石墨，导电率很高，即使正负电极间有隔膜绝缘，石墨仍有可能刺透隔膜造成短路。因此产品到达消费者手中前，必须在石墨表面通过化学方法形成一层绝缘保护膜，可以使电池的安全性能大大提高。化成过程中，工厂还会根据电芯的表现进行挑选，区分出不同等级的产品。经过化成工序，锂电池已完全处于最佳状态，等同于完成了激活（图12），用户拿到电池后直接使用即可，有些厂商的说明书中会建议大家先充电再使用，更多的是考虑到电池中只充了一半的电量（原因见上文），怕用户直接使用，待机时间过短造成困扰。
图11：成工序专用测试系统
图12：合格锂电池出厂前都要经过专业设备的“激活”
（2）别迷信“涓流充电”
“涓流充电”是镍镉、镍氢电池时代用户遗留的习惯，是指当充电器显示充满后，继续充电一小时以抵消内阻的干扰，把电池彻底充满。这种方式理论上也适用于锂电池，许多号称能保养电池的软件也会鼓励用户这么做。
可仔细一想，你就会发现对锂电池采用“涓流充电”没什么必要，因为根据充电器控制芯片的不同，检测到电池已充满电后，多数会自动断开停止充电，少部分会进入放电流程。所以在我们额外充电的时间里，其实没做任何有用功，还有可能降低电池的寿命。相反，一旦充电器质量不佳（如低价旅行充电器），电压将会不稳定，容易超过4.2V导致过充。
【小提示】：有很多朋友迷信“涓流充电”导致电池膨胀（图13），我们该怎么办呢？最好的解决方法自然更换新电池，但要是你急着使用，可待电池冷却后，找到电池的空隙，在电池背面靠近充电电极的位置用针戳个小洞，放出里面的空气就行了。但是我们必须要注意，首先一定要在电池冷却后再进行放气，否则会出现危险，甚至可能造成燃烧；其次如果不仅泄出气体，还有其他液体等漏出，那么只能马上放弃这块电池，不要尝试使用；第三漏气后的电池有一定的危险性，寿命也会快速缩减，所以紧急使用一次后必须要更换，不要再次充电和重复使用了。
图13：左侧电池就被充得鼓了起来，不放气没法塞回手机
（3）夜里充电更危险？
尽量不夜间给锂电池充电，似乎已是不少玩家的共识，这种观念最早或许来源于基本的防火意识，毕竟深夜我们都在睡觉，电池万一爆炸引起火灾可不是闹着玩的。也有的人认为是因夜间电压不稳，电池过充所致，但这并非主要原因，因为充电器除了变压作用之外，还会起到稳压作用，就算老城区夜间电压有一定波动，也会被电源适配器缓冲从而得到解决。我们没必要担心因电压引起的充电故障，只要确保使用正规的充电器，不要一边充电一边执行高负载任务即可，尤其玩完游戏应该退出或转入后台，避免由于过热引发故障。
夜间充电不像传说中那样危险，要是你实在担心安全，可以在睡前1～3小时充电，睡觉时拔掉充电器，对一般人来说，此时手机已充的电量其实足够第二天使用了，如夜间没有特殊需求，建议大家更改为“飞行模式”，不进行无线连接的手机和平板电脑耗电量会大大降低。另外因为充电时难免产生一定的热量和升温，所以还是应该养成一些好的条件，例如别把正在充电的手机放在被子或其他保温材料中，也不要在充电器和手机周围堆放易燃物等
（4）充电器不能混用？
由于目前家庭中的数码设备已经很多，且充电接口基本统一，但各种不同的充电器充电电流差别也比较大，从500mA到2A都有，有些人甚至一些厂商都会特别强调一定要使用原配充电器，不能随便拿起就用，否则会造成危险，这是真的吗？
同接口不同电流的典型之一是苹果iPhone和iPad，iPhone的充电器规格是5V/1A，iPad的充电器规格是5V/2.1A，电压相同但是电流足足差了一倍多，但实验证明，不同iOS设备的充电器可以混用，绝不会造成过充或损坏充电器的情况。苹果官方网站也写得清楚：“iPad USB电源适配器是一个10W的充电器。虽然此iPad 10W USB电源适配器设计为供iPad使用，但是您仍可通过其对所有iPhone和iPod机型充电。”
苹果在设计产品时，在针脚上进行了分类设计，电源适配器可以获知接入设备的种类，也就能对负载做出调整。iPad充电器的最大输出电流是2.1A，负载需要多大的电流，它就会在力所能及的范围内提供相应的电流，所以接入iPhone时会提供1A电流，接入iPad时就自动变为2.1A，不会有一丁点危险。而用iPhone充电器为iPad充电时，由于充电器最大电流是1A，所以iPad的充电时间就会延长。
尽管Android设备品牌众多，也没有形成统一的充电标准，但正规厂商的手机充电部分和充电器也都内置了不少识别和安全措施，一些快充方案也都有自己的识别模块，例如使用一些最高9V/2A的快速充电器（图14）给非原配手机充电时，因为没有检测到相应的充电模块，快速充电器并不会强行以高电压高电流充电，而是以更常见的5V/2A或者1A、500mA标准充电，这一标准其实和PC的USB接口电流一样，当然不会对数码设备产生不良影响和危险，否则这一数码设备连接PC都会有问题，显然是自身设计存在很大的缺陷。
尽管我们不断听到各种超级电池、新型电池、新型储能设备的新闻，但在未来很长一段时间里，锂电池都是无可替代的，上游电池厂商会不断追求电池续航能力与安全性，价格也会随着我国电池行业的发展而更平易近人，锂电池安全性会是经久不衰的话题。本次我们简单介绍了一些锂电池的原理和注意事项，希望大家能更安全地使用数码产品，不因个别事件而惧怕锂电池。您当前的位置：&>&&>&正文
锂电池在不同温度下的容量衰退表现
&&来源:&&&& 11:47:07&&我要投稿&&
:锂离子电池越来越广泛地应用到人们的生产生活当中，这使得它的温度环境成为关注的要点，相对来说，更容易在高温环境下产生安全问题，因此，必须对锂电池进行高温性能的测试，并与其常温测试数据相比较。测试条件：选择两只生产的950mAh063450方型锂电池，分别在25℃(常温)和60℃(高温)下进行。充放电制度设计：适用恒流恒压充电和恒流放电制度。充电终止电压为4.2V，放电终止电压为3.0V。首先以1C即950mA充电至4.2V，再以4.2V恒压充电直至电流达到20mA;然后以950mA恒流放电至3.0V，如此循环充放电300次。这里截取三个节点：即第50次、150次、300次充放电循环。一、在前50次循环过程中：1、25℃下的表现：容量衰减过程略有起伏，但并非线性，50次后的放电容量保持在96.6%；2、60℃下的表现：容量衰减过程接近于线性，50次后的放电容量保持在95.5%。这说明，在50次以内较少的循环时，高温循环稳定性略差于常温循环稳定性。但这里有一个很重要的现象，即锂电池在高温条件下放出的电量高于电池的额定容量，这里的原因在于，高温时电解质的黏度降低，从而加快了锂离子的迁移速度，这时，不但放电容量高于额定容量，而且充入的电量更高。二、在前150次循环过程中：1、60℃下放出的容量每次都大于25℃时放出的容量;2、60℃下初始容量为1020mAh，高于额定容量，25℃下初始容量为930mAh ，但60℃时容量衰减较快。三、300次循环后的状态：这时，常温状态下的指标全面优化，在保持较慢的容量衰减速度时，其容量可以保持在800 mAh，而60℃时只有730 mAh。此时，60℃下的充放电电压平台越来越低，而常温下几乎不变。上述容量衰减的表现还可以从锂电池充电在不同温度下的电量补充情况进行佐证：在25℃下经过300次循环后，其恒流充电和恒压充电的比例变化不大，但在60℃时，恒流充电所获得的电量补充逐渐减少，而恒压阶段获得的电量显著增加。这是由于电池极化现象引起的。从本质上来说，衰退都有电池极化的影响，即锂离子扩散速度跟不上电子的转移速度使得电池正极容纳的锂离子越来越少。在60℃的高温下，这种极化过程很大程度地加剧，这也是导致锂电池容量衰减的根本原因。
原标题:锂离子电池在不同温度下的容量衰退表现
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