锂离子电池常见问题汇总

《锂离子电池常见问题汇总》一 . 电池使用时警告事项为防止电池可能发生泄漏 , 发热、爆炸 , 请注意以下预防措施：1. 严禁将电池浸入海水或水中 , 保存不用时 , 应放置于阴凉干燥的环境中2. 禁止将电池在热高温源旁 , 如火、加热器等使用和留置3. 充电时请选用锂离子电池专用充电器4. 严禁颠倒正负极使用电池5. 严禁将电池直接接入电源插座6. 禁止将电池丢于火或加热器中7. 禁止用金属直接连接电池正负极短路8. 禁止将电池与金属 , 如发夹、项链等一起运输或贮存9. 禁止敲击或抛掷、踩踏电池等10. 禁止直接焊接电池和用钉子或其它利器刺穿电池二 . 电池使用时注意事项1. 禁止在高温下 （炙热的阳光下或很热的汽车中） 使用或放置电池 , 否则可能会引起电池过热、 起火或功能失效、寿命减短 . 2. 禁止在强静电和强磁场的地方使用 , 否则易破坏电池安全保护装置 , 带来不安全的隐患3. 如果电池发生泄露 , 电解液进入眼睛 , 请不要揉擦 , 应用清水冲洗眼睛 , 并立即送医院治疗 , 否则会伤害眼睛 . 4. 如果电池发出异味 , 发热、 变色、 变形或使用、 贮存 , 充电过程中出现任何异常 , 立即将电池从装置或充电器中移离并停用 . 5. 如果电极弄脏 , 使用前应用干布抹净 , 否则可能会导致接触不良功能失效 . 6. 废弃之电池应用绝缘纸包住电极 , 以防起火、爆炸 . 三 . 锂离子电池的常见故障及原因分析1 . 容量低a. 附料量偏少；b. 极片两面附料量相差较大；c. 极片断裂；d. 电解液少；e. 电解液电导率低； ( 吸水 ) f. 正极与负极配片未配好；g. 隔膜孔隙率小；h. 胶粘剂老化→附料脱落；i. 卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）j. 分容时未充满电；k. 正负极材料比容量小。2 . 内阻高a. 负极片与极耳虚焊；b. 正极片与极耳虚焊；c. 正极耳与盖帽虚焊；d. 负极耳与壳虚焊；e. 铆钉与压板接触内阻大；f. 正极未加导电剂；g. 电解液锂盐浓度低；h. 电池曾经发生短路；i. 隔膜纸孔隙率小。3 . 电压低a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）；b. 未化成好（ SEI 膜未形成安全）；c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）；d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；e. 毛刺；f. 微短路；g. 负极产生枝晶。4 . 厚度大a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）；b. 未化成好（ SEI 膜未形成安全）；c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）；d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；e. 毛刺；f. 微短路；g. 负极产生枝晶。5 . 循环性能差a. 未化成好（ SEI 膜不完整、致密）；b. 烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料；c. 负极比容量低；d. 正极附料多而负极附料少；e. 盖帽漏气，焊缝漏气；f. 电解液分解，电导率降低。 ( 内阻增加 ) 6 . 平台低主要取决于正极材料的结构与形貌 , 以 LiCoO2 为例 : 粒径小 , 层状结构好 , 表面形貌平整 , 则电压平台好 . 7 . 爆炸a. 过充；b. 隔膜闭合效应差；c. 内部短路 . 四 . 锂离子电池的原理图充放电反应：正极反应：LiCoO 2 == Li 1-x CoO 2 + x Li + + xe - 负极反应：6C + x Li + + xe - === Li x C 6 电池反应：LiCoO 2 + 6C === Li 1-x CoO 2 + Li x C 6 五 . 锂离子电池的基本特性1. 高能量密度锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的 20-30% ，镍氢的 40-50% 。2. 高电压一个锂离子电池单体的工作电压为 3.7V( 平均值 ) ，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。3. 无污染 ( 环保 ) 锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。4. 循环寿命高在正常条件下 , 锂离子电池的充放电周期可超过 500 次。5. 无记忆效应记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。6. 快速充电使用额定电压为 4.2V 的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。六 . 锂离子电池的安全性能是如何实现的？1. 隔膜 135 ℃ 自动关断保护采用国际先进的 PE-PP-PE 三层复合膜。在电池升温达到 120 ℃ 的情况下，复合膜两侧的 PE 膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部升温减缓，电池升温达到 135 ℃ 时， PP 膜孔闭合，电池内部断路，电池不再升温，确保电池安全可靠。2. 向电液中加入添加剂在电池过充， 电池电压高于 4.2v 的条件下， 电液添加剂与电液中其他物质聚合， 电池内阻大副增加，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。3. 电池盖复合结构电池盖采用刻痕防爆结构， 电池升温时， 电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀， 电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。4. 各种环境滥用试验进行各项滥用试验，如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况。七 . 影响手机的待机时间 / 通话时间因素1. 手机型号、具体手机个体耗电情况、手机参数设置2. SIM 卡芯片工艺制程 (1.8V 制程 SIM 卡耗电只是常规 3V 制程 SIM 卡的 1/3 ）3. 手机所处位置信号强度；信号强、与基站距离近，手机与基站沟通需的发射功率就小 ; 4. 充电方式、充电时间、充电后电池闲置时间；5. 电池容量、质量、使用年限；6. 环境温度（接近零度的低温下容量会锐减）。八 . 如何判断锂离子电池的剩余容量？判断电池剩余容量最简便的方法是测量电压（ 4.2V 为例）：4.20V----100% 3.95V----75% 3.85V----50% 3.73V----25% 3.50V----5% 2.75V----0% 九 . 如何对锂离子电池进行正确的充电？锂离子电池充电要求：锂离子电池的电芯电极结构对充放电的电压要求非常严格，必须要求具备恒流恒压（ CC/CV ：Constant Current-Constant Voltage 来自国家标准 GB/T18287 2000 规范）兼顾的锂离子电池充电器。即充电开始电流恒定、 电池端电压随着充电过程逐步升高达到 4.2V （ 4.1V ） 拐点电压时改为恒压充电，此后充电电流随充电饱和度加深逐步减小，当达到 0.01C 时，充电结束。非锂离子电池专用充电器不具备此充电特性，若用之对 LION 电池这种充电器将会缩短电池的使用寿命，甚至发生危险。十 . 长期未使用的电池如何激活？新电池出厂电池为半充电状态（以减轻运输保管过程中自放电现象），另电池放置一段时间后会进入休眠状态；新电池和存放久的电池做激活充电有利于帮助电池进入状态。方法是：先直接使用电池直到手机自然关机、 然后用手机关机充电到显示充满、 再加冲 1-3 小时。 该方法的优点： 既让电池得到初步热身、避免了以往 “ 三次 14 小时初充电 ” 的麻烦（该法实际是牺牲消耗一段电池寿命去换取激活速度的），以后让电池在使用中 “ 自然激活 ” 。初充电避免使用手机加线充之外的其他充电方式。十一 . 锂离子电池的组装过程锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。1. 制浆用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。2. 涂膜将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。3. 装配按正极片 -- 隔膜 -- 负极片 -- 隔膜自上而下的顺序放好， 经卷绕制成电池极芯， 再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。4. 化成用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，对每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池，待出厂。十二 . 锂离子电池的安全特性锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。1. 短路：不起火，不爆炸 ; 2. 过充电：不起火，不爆炸 ; 3. 热箱试验：不起火，不爆炸（ 150 ℃ 恒温 10min ） ; 4. 针剌：不爆炸（用 Ф 3mm 钉穿透电池） ; 5. 平板冲击：不起火，不爆炸（ 10kg 重物自 1M 高处砸向电池） ; 6. 焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池） . 十三 . 对电池认识的几个误区由于对锂离子电池认识不足，许多人对锂离子电池存在以下认识误区：1. 放电平台越高越好通常所指的放电平台是指电池以 1C 放电，电池电压达到 3.6V 时的放电时间（以分钟计）。影响平台时间的因素很多，如放电温度、电池容量、电池结构、隔膜特性、电解液配比、活性物质配比、制造工艺、电池质量等；有时人们为追求高平台，会放弃一些电池的其它性能如使用粒径更小的材料、更薄的隔膜导致的安全性降低。因此应根据用电器 的实际使用要求来确定合适的平台时间；2. 电池内阻越小，电池性能越好电池内阻是电池所有部件阻抗的总合，包括电子导体电阻（包括接触电阻、导体电阻）、离子导体电阻（包括电解液电阻、隔膜电阻、活性物质层中的离子迁移 / 扩散电阻）、半导体阻抗（包括正负极材料阻抗）、容性阻抗、感性阻抗等，由于各厂家设计结构、材料特性、生产工艺等不同，所以电池内阻也有很大区别，电池内阻受环境温度的影响也很大，所以不能仅依据内阻来判断电池性能的好坏。3. 电池容量越高越好电池容量高，可以为用电器提供更多的能量；但在目前的技术水平下，许多企业以牺牲电池安全性为提高电池容量，这为最终用户带来使用风险。因此建议使用者选择市场通用容量的电池，避免选择高容量电池。4. 电池无电时才充电在锂离子电池充放电过程，正负极材料体积随充电饱和程度发生变化，深充深放将导致电池材料体积的膨胀收缩变化较大， 影响电池的循环寿命。 建议在电池放出 70% 容量时即充电， 可有效延长电池使用寿命。