鉅大LARGE | 點擊量:7604次 | 2018年06月14日
聚合物鋰電池使用壽命有多長的呢?
隨著全球污染的日益嚴重,節(jié)能環(huán)保成了各界所提倡的的項目,那么,如何節(jié)能,如何環(huán)保?應從人們日常使用的產品開始,現(xiàn)在市面上有好多污染環(huán)境的產品,從這些產品治理為根本。在電池市場,鋰電池算的上是一顆超級新星,其憑借著使用壽命長,充放電完全,無記憶效應,無污染等特性迅速占領市場,深受消費者認可。
由于構成鋰離子電池的電解質材料各有不同,鋰離子電池也被劃分為聚合物鋰離子電池和液態(tài)鋰離子電池兩種。聚合物鋰離子電池與液態(tài)鋰離子電池的正負極材料相同,電池工作原理相似,而其中的電解質互不相同。聚合物鋰電池輕質、儲能能力強、放電性能好并且可以造成各種形狀,并且壽命較長。聚合物鋰電池的電解質為固態(tài)電解質,相對于液態(tài)鋰離子電池的液態(tài)電解質,聚合物鋰電池可以造成各種形狀從而改善電池的比容量。
那么聚合物鋰電池壽命到底有多久呢?國際統(tǒng)一標準下,電池的壽命不是通過時間來表示的,而是通過循環(huán)次數,也就是完整的放完電算一次,一般的鋰電池是在500到800次之間,A品聚合物電池可達800次。所以選擇好的電池供應商電池的品質才會得到保證,使用壽命會更長。
如果在高溫環(huán)境中使用鋰離子電池,比如350C以上的溫度,電池儲存的電量將會持續(xù)減少,由此導致電池的使用壽命不會像在常溫環(huán)境工作中的時間那么長。在這種高溫環(huán)境下給電池充電,電池將受到很大程度的損傷,由此影響電池的使用壽命。即使在較熱環(huán)境中充電也會對電池造成不同程度的損傷,因此應該盡量避免在高溫環(huán)境下給電池充電。如果在低溫環(huán)境下給電池充電,比如低于40C的環(huán)境中,同樣也會給電池造成損壞。
如果長期沒有給聚合物鋰離子電池充電,會降低其壽命。聚合物鋰離子電池需要在電子長期保持流動的狀態(tài)下才會達到其理想的使用壽命。聚合物鋰離子電池在全球的商業(yè)化生產技術并不是很成熟,現(xiàn)在所占有的市場份額并不高。
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%
目前,聚合物鋰離子電池的市場價格要高于液態(tài)鋰離子電池,相對于液態(tài)鋰離子電池,其壽命長,安全性能良好,相信在不久的將來會有很大的上升空間。
正確的說法:鋰電壽命和充電周期的完成次數有關,和充電次數沒有直接關系。
簡單的理解,例如,一塊鋰電在第一天只用了一半的電量,然后又為它充滿電。如果第二天還如此,即用一半就充,總共兩次充電下來,這只能算作一個充電周期,而不是兩個。因此,通常可能要經過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期,電量就會減少一點。不過,減少幅度非常小,高品質的電池充過多次周期后,仍然會保留原始電量的80%,很多鋰電供電產品在經過兩三年后仍然照常使用,就是這個原因。當然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。
鋰電的壽命一般為300~500個充電周期。假設一次完全放電提供的電量為Q,如不考慮每個充電周期以后電量的減少,則鋰電在其壽命內總共可以提供或為其補充300Q-500Q的電力。由此我們知道,如果每次用1/2就充,則可以充600-1000次;如果每次用1/3就充,則可以充900~1500次。以此類推,如果隨機充電,則次數不定??傊徽撛趺闯?,總共補充進300Q~500Q的電力這一點是恒定的。所以,我們也可以這樣理解:鋰電池壽命和電池的總充電電量有關,和充電次數無關。深放深充和淺放淺充對于鋰電壽命的影響相差不大。
事實上,淺放淺充對于鋰電更有益處,只有在產品的電源模塊為鋰電做校準時,才有深放深充的必要。所以,使用鋰電供電的產品不必拘泥于過程,一切以方便為先,隨時充電,不必擔心影響壽命。
如果在高于規(guī)定的操作溫度,即35°C以上的環(huán)境中使用鋰電,電池的電量將會不斷的減少,即電池的供電時間不會像往常那樣長。如果在這樣的溫度下,還要為設備充電,那對電池的損傷將更大。即使是在較熱的環(huán)境中存放電池,也會不可避免的對電池的質量造成相應的損壞。所以,盡量保持在適益的操作溫度是延長鋰電壽命的好方法。
如果在低溫環(huán)境,即4°C以下中使用鋰電,同樣也會發(fā)現(xiàn)電池的使用時間減少了,有些手機的原裝鋰電在低溫環(huán)境中甚至充不上電。但不必太擔心,這只是暫時狀況,不同于高溫環(huán)境下的使用,一旦溫度升起來,電池中的分子受熱,就馬上恢復到以前的電量。
要想發(fā)揮鋰離子電池的最大效能,就需要經常用它,讓鋰電內的電子始終處于流動狀態(tài)。如果不經常使用鋰電,請一定記得每月給鋰電完成一個充電周期,做一次電量校準,即深放深充一次。
鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱高分子鋰電池):它也是鋰離子電池的一種,但是與液鋰電池(Li-ion)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性等多種明顯優(yōu)勢,是一種新型電池。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合各種產品的需要,制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達到的最小厚度可達0.5mm。它的標稱電壓與Li-ion一樣也是標稱電壓3.7V,沒有記憶效應。
聚合物鋰離子電池
根據鋰離子電池所用電解質材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithiumionbattery,簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解液的不同,鋰離子電池使用的是液體電解液,而聚合物鋰離子電池則以膠態(tài)聚合物電解液來代替。
普通鋰離子電池在過充、短路等情況時候發(fā)生時,電池內部可能出現(xiàn)升溫、正極材料分解、負極和電解液材料被氧化等現(xiàn)象,進而導致氣體膨脹和電池內壓加大,當壓力達到一定程度后就可能出現(xiàn)爆炸。而聚合物鋰離子電池因為使用了膠態(tài)電解質,不會因為液體沸騰而產生大量氣體,從而杜絕了劇烈爆炸的可能。
目前國內的聚合物電池多數僅僅是軟包電池,采用鋁塑膜做外殼,但電解液并沒有改變。這種電池同樣可以薄型化,其低溫放電特性比聚合物電池更好,而材料能量密度則與液態(tài)鋰電池、普通聚合物電池基本一致,但因為使用了鋁塑膜,因此比普通液態(tài)鋰電更輕。安全方面,當液體剛沸騰時軟包電池的鋁塑膜會自然鼓包或破裂,同樣不會爆炸。
須注意的是,新型電池依然可能燃燒或膨脹裂開,安全方面并非萬無一失。
與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池不但安全性高,同時還具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點,外殼也使用了更輕的鋁塑復合薄膜。不過,其低溫放電性能可能還有提升的空間。
液態(tài)鋰電
由于各個廠商生產工藝的不同,市場上的聚合物鋰電分為卷繞式(索尼、東芝為代表)、疊片式(TCL、ATL為代表)兩種不同結構,但適應于手機需求的規(guī)格大都在4mm厚度以下。與液態(tài)比較,由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜,比鋼殼、鋁殼更薄,而且生產方式與液態(tài)鋰電不同,聚合物越薄越好生產,理論上可以生產出0.5mm以下厚度的電池。
液態(tài)鋰電正好相反,越厚越好生產,低于4mm厚度的電池很難生產,即使生產出來了,容量明顯不如聚合物鋰電,成本也沒優(yōu)勢。因而,電池越薄,聚合物生產成本越低、液態(tài)生產成本越高。
但較厚的規(guī)格上,液態(tài)鋰電供應鏈成熟,工藝成熟,生產效率高,成品率高,有很強的制造成本優(yōu)勢。從市場來看,5mm、6mm厚度系列的液態(tài)鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多,但售價要低很多。聚合物從理論上來講,在5mm、6mm厚度規(guī)格上的材料成本與液態(tài)接近,但目前5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態(tài)高出很多,因而,要在此規(guī)格上與液態(tài)真正形成競爭,還有不少距離。
下一篇:電池的發(fā)展歷程