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介绍锂离子电池的日常使用与保养方法

2021-04-22   点击量:15

一般来说锂离子电池正极是用了钴酸锂,负极使用了碳,锂离子在层壮构造的碳和层状构造的钴酸锂之间转移以此实现充放电,在放电时负极中的锂放出电子为锂离子,锂离子移动到正极后得到电子被嵌入这样就产生了电流充电时就会发生与之相反的反应,锂离子电池比镍氢电池体积小但容量大,暨电压更是镍氢电池的三倍之高所以用几节镍氢电池才能带动起来的移动设备用锂离子电池或许只需一级就够用了,现如今手机数码相机和笔记本电脑都实现了小型化和轻型化,可以说他们的实现都归功于锂离子电池的发明。


即使是技术上的必然,因为锂是离子化倾向最大化同时也是质量最轻的金属,所以它被认为是电池高电压化,小型化和轻型化必不可少的负极元素,另外金属锂的活动性很强,只要一点点量的锂与水分接触后都会剧烈发热同时还会产生氢气引发火灾危险,所以使用金属锂做负极的一次性电池大约在四十多年前便已经上市,但是将使用在二次电池上却被认为是危险就不可行了,如果将金属锂应用于2次电池的负极那么在充电的过程中金属锂的腹肌表面上就会形成细小的呈须状的锂结晶。


这种结晶和正极相连就很容易产生短路,如果不解决这个问题它就会成为电池发热乃至你把火灾的原因,不过正所谓一个电池的命运也有考虑到历史的进程,在上世纪80年代随着数码相机的便携化和手机的出现,开发出可多次充放电能量密度高的电池已经成为了历史的必然要求,于是锂离子横空出世,锂离子电池的出现源于日本士化成株式会社的吉也张博士,他首先考虑如何将导电塑料聚乙炔用作电池的负极,而聚乙炔做电池的负极制造出高性能的锂二子的电池就必要在正极也加入锂,不过怎么加入,吉也张博士也没有什么好办法。


1982年,日本科学家水倒工一发表了关于嵌入锂的正极材料的论文,这个材料正式钴酸锂,而这也是吉也张博士一直苦苦寻找的材料,于是锂这种正极材料为突破口,吉也张博士想到了现在的锂离子电池的原型,被开发出来的锂离子电池中电解质没有使用水溶液而是用了有机溶剂在负极不是将金属锂,而是将锂原子嵌入碳中,于此来抑制锂的活动性提高了电池的安全性,不过使用有机溶剂的电解质即使也存在着风险,有机溶剂遇高温就会燃烧,所以一但在电池内部发生短路温度升高电池就会起火。


另外即便是现在的手机电池发生膨胀的现象也时有发生,这是在电池内部产生的气体所导致的,锂离子电池虽然没有使用金属形态的锂,但是如果长时间反复进行充放电的话这负极的表面还是会形成须状的锂的结晶,这样的结晶到达正极发生短路的危险性虽然不高但也不是绝对不会发生,而且直到现在人们还没有发现完全抑制这种结节形成的办法,所以即使电池本身没有任何质量问题产生气体发热起火等事故也会偶有发生,所以这让手机厂商很是为难,如果我用手机起火了,给烧了我肯定要投诉厂家索取赔偿,缠绕心中一定是一万头草泥马奔驰而过,厂家这样说,这是你正确使用不当,但是厂商他正是说不出口。


大家都知道,某韩国品牌手机,当然啦我觉得还是他自己的问题,这哥们儿为了追求大屏和超薄,已经让电池承受了太重的负担了,总的来看锂离子电池是非常复杂,根据不同的用途和不同的厂家电池的组成结构有着很大的差别,比如说混合动力汽车使用的锂离子电池与手机的锂离子电池的正负极材料就大不相同,今天手机用的锂离子电池有些就采用了一氧化硅和合金等新负极,容量得到了明显改进,另外一部分电动汽车用电池开始使用纳米级的碳酸锂作为负极,它相比之前的碳系负极来说,容量虽然有所下降但是安全性有更高毕竟汽车安全更是关乎生命。


钜大特种电池工程研究院

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