鋰電池的技術(shù)一直在緩慢改進(jìn)，以創(chuàng)造更穩(wěn)定的產(chǎn)品。了解PHEV和鋰電池技術(shù)。

　　?赫梅拉/思源如今，鋰離子電池非常受歡迎。您可以在以下位置找到它們 筆記本 電腦, 掌上電腦, 手機(jī) 和 iPods.它們之所以如此常見(jiàn)，是因?yàn)?，一磅一磅，它們是一些最有活力的可充電電池?/span>

　　鋰離子電池最近也出現(xiàn)在新聞中。這是因?yàn)檫@些電池偶爾會(huì)起火。這并不常見(jiàn) - 每百萬(wàn)人中只有兩三個(gè)電池組有問(wèn)題 - 但當(dāng)它發(fā)生時(shí)，它是極端的。在某些情況下，故障率可能會(huì)上升，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，您最終會(huì)得到一個(gè)全球性的 電池召回 這可能會(huì)使制造商損失數(shù)百萬(wàn)美元。

　　那么問(wèn)題來(lái)了，是什么讓這些電池如此充滿活力和如此受歡迎?它們是如何燃燒起來(lái)的?您可以做些什么來(lái)防止問(wèn)題或幫助您的電池使用壽命更長(zhǎng)?在本文中，我們將回答這些問(wèn)題以及更多問(wèn)題。

　　鋰離子電池之所以受歡迎，是因?yàn)樗鼈兣c競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)相比具有許多重要優(yōu)勢(shì)：

　　它們通常比相同尺寸的其他類型的可充電電池輕得多。鋰離子電池的電極由輕質(zhì)制成 鋰 和 碳.鋰也是一種高反應(yīng)性元素，這意味著大量的能量可以存儲(chǔ)在其原子鍵中。這轉(zhuǎn)化為非常高 能量密度 用于鋰離子電池。這是一種了解能量密度的方法。一個(gè)典型的鋰離子電池可以在1公斤電池中存儲(chǔ)150瓦時(shí)的電力。一個(gè) 鎳氫(鎳氫)電池 包裝每公斤可以存儲(chǔ) 100 瓦時(shí)，盡管 60 到 70 瓦時(shí)可能更典型。一個(gè) 鉛酸蓄電池 每公斤只能儲(chǔ)存25瓦時(shí)。使用鉛酸技術(shù)，需要 6 公斤才能存儲(chǔ)與 1 公斤鋰離子電池可以處理的相同能量。這是一個(gè)巨大的差異[來(lái)源： Everything2.com].

　　他們負(fù)責(zé)。鋰離子電池組每月僅損失約5%的電量，而鎳氫電池每月?lián)p失20%。

　　他們沒(méi)有 記憶效應(yīng)，這意味著您不必像其他一些充電一樣在充電前完全放電 電池化學(xué)成分.

　　鋰離子電池可以處理數(shù)百次充電/放電循環(huán)。

　　這并不是說(shuō)鋰離子電池完美無(wú)缺。它們也有一些缺點(diǎn)：

　　它們一離開(kāi)工廠就開(kāi)始退化。無(wú)論您是否使用它們，它們從制造之日起只能使用兩到三年。

　　它們對(duì)高溫極其敏感。熱量導(dǎo)致鋰離子電池組的降解速度比正常情況快得多。

　　如果鋰離子電池完全放電，它就會(huì)被毀掉。

　　鋰離子電池組必須具有車載計(jì)算機(jī)來(lái)管理電池。這使得它們比現(xiàn)在更昂貴。

　　如果鋰離子電池組發(fā)生故障，它很有可能會(huì)起火。

　　其中許多特征可以通過(guò)觀察鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)性質(zhì)來(lái)理解。我們接下來(lái)會(huì)看看這個(gè)。-

　　鋰離子電池組和電芯內(nèi)部

　　照片由 ZD網(wǎng)英國(guó)鋰離子電池組有各種形狀和尺寸，但它們的內(nèi)部看起來(lái)都差不多。如果您要拆開(kāi)筆記本電腦電池組(我們 不要 推薦，因?yàn)榭赡軙?huì)使電池短路并引發(fā)火災(zāi))您會(huì)發(fā)現(xiàn)以下內(nèi)容：

　　這 鋰離子電池 可以是看起來(lái)與AA電池幾乎相同的圓柱形電池，也可以是 棱鏡，這意味著它們是正方形或矩形的計(jì)算機(jī)，其中包括：

　　一個(gè)或多個(gè) 溫度傳感器 監(jiān)控電池溫度

　　一個(gè) 電壓轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器電路 保持安全的電壓和電流水平

　　一個(gè)屏蔽 筆記本連接器 讓電源和信息流入和流出電池組

　　一個(gè) 電壓抽頭，用于監(jiān)控電池組中單個(gè)電池的能量容量

　　一個(gè) 電池充電狀態(tài)監(jiān)視器，這是一個(gè)小 計(jì)算機(jī) 這處理整個(gè)充電過(guò)程，以確保電池盡可能快速和充分地充電。

　　如果電池組在充電或使用過(guò)程中變得太熱，計(jì)算機(jī)將關(guān)閉電源流以嘗試?yán)鋮s。如果您將筆記本電腦放在極熱的汽車中并嘗試使用筆記本電腦，則此計(jì)算機(jī)可能會(huì)阻止您開(kāi)機(jī)，直到事情冷卻下來(lái)。如果電池完全放電，電池組將關(guān)閉，因?yàn)殡姵乇黄茐?。它還可以跟蹤充電/放電循環(huán)次數(shù)并發(fā)送信息，以便筆記本電腦的電池指示器可以告訴您電池中還剩多少電量。

　　這是一臺(tái)非常復(fù)雜的小型計(jì)算機(jī)，它從電池中獲取電力。這種功耗是鋰離子電池在閑置時(shí)每月?lián)p失5%電量的原因之一。

　　鋰離子電池

　　與大多數(shù)電池一樣，您有一個(gè)由金屬制成的外殼。金屬的使用在這里尤為重要，因?yàn)殡姵厥羌訅旱?。這種金屬外殼具有某種壓敏性 排氣孔.如果電池變得太熱以至于有因過(guò)壓而爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，則此通風(fēng)口將釋放額外的壓力。之后電池可能會(huì)無(wú)用，所以這是要避免的。作為安全措施，通風(fēng)口嚴(yán)格在那里。也是如此 正溫度系數(shù) (PTC) 開(kāi)關(guān)，一種應(yīng)該防止電池過(guò)熱的設(shè)備。

　　這個(gè)金屬外殼有一個(gè)長(zhǎng)螺旋，由三塊壓在一起的薄板組成：

　　一個(gè) 正極

　　一個(gè) 負(fù)極

　　一個(gè) 分隔符

　　在外殼內(nèi)，這些薄片浸沒(méi)在充當(dāng)電解質(zhì)的有機(jī)溶劑中。乙醚是一種常見(jiàn)的溶劑。

　　分離器是一塊非常薄的微穿孔塑料片。顧名思義，它將正極和負(fù)極分開(kāi)，同時(shí)允許離子通過(guò)。

　　正極由鈷酸鋰或LiCoO制成2.負(fù)極由碳制成。當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子通過(guò)電解質(zhì)從正極移動(dòng)到負(fù)極并附著在碳上。在放電過(guò)程中，鋰離子移回LiCoO2 來(lái)自碳。

　　這些鋰離子的運(yùn)動(dòng)發(fā)生在相當(dāng)高的電壓下，因此每個(gè)電池產(chǎn)生3.7伏。這遠(yuǎn)高于您在超市購(gòu)買的普通AA堿性電池的典型1.5伏電壓，并有助于使鋰離子電池在手機(jī)等小型設(shè)備中更加緊湊。看 電池的工作原理 有關(guān)不同電池化學(xué)成分的詳細(xì)信息。

　　我們將研究如何延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命，并探討為什么它們接下來(lái)會(huì)爆炸。

　　鋰離子電池的生死存亡

　　過(guò)去六個(gè)月的幾篇新聞報(bào)道描述了裝有鋰離子電池的筆記本電腦著火了。鋰離子電池組價(jià)格昂貴，因此如果您想延長(zhǎng)使用壽命，請(qǐng)記住以下幾點(diǎn)：

　　鋰離子化學(xué)首選 局部放電 自 深度放電，因此最好避免將電池一直降至零。由于鋰離子化學(xué)沒(méi)有“記憶”，因此不會(huì)因局部放電而損壞電池組。如果鋰離子電池的電壓低于一定水平，它就會(huì)被毀掉。

　　鋰離子電池 年齡.它們只能使用兩到三年，即使它們坐在未使用的架子上。因此，不要“避免使用”電池組，認(rèn)為電池組可以使用五年。不會(huì)的。此外，如果您要購(gòu)買新的電池組，則需要確保它確實(shí)是新的。如果它在商店的貨架上放了一年，它不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。生產(chǎn)日期很重要。

　　避免高溫，這會(huì)降低電池性能。

　　爆炸的電池

　　現(xiàn)在我們知道了如何讓鋰離子電池工作更長(zhǎng)時(shí)間，讓我們看看為什么它們會(huì)爆炸。

　　如果電池變得足夠熱以點(diǎn)燃電解液，您將著火。網(wǎng)絡(luò)上有視頻剪輯和照片，顯示了這些火災(zāi)的嚴(yán)重性。這 加拿大廣播公司文章，“爆炸筆記本電腦的夏天”，總結(jié)了其中的幾個(gè)事件。

　　當(dāng)發(fā)生這樣的火災(zāi)時(shí)，通常是由電池內(nèi)部短路引起的?；叵胍幌律弦还?jié)，鋰離子電池包含一個(gè)隔板，可將正極和負(fù)極分開(kāi)。如果該片被刺破并且電極接觸，電池會(huì)很快升溫。如果您曾經(jīng)將普通的 9 伏電池放在口袋里，您可能經(jīng)歷過(guò)電池可能產(chǎn)生的熱量。如果硬幣在兩個(gè)端子上短路，電池會(huì)變得非常熱。

　　在隔膜故障中，鋰離子電池內(nèi)部也會(huì)發(fā)生同樣的短路。由于鋰離子電池非常有活力，因此它們會(huì)得到 非常 熱。熱量使電池排出用作電解質(zhì)的有機(jī)溶劑，熱量(或附近的火花)可以點(diǎn)燃它。一旦在其中一個(gè)牢房?jī)?nèi)發(fā)生這種情況，火的熱量就會(huì)級(jí)聯(lián)到其他牢房，整個(gè)電池組就會(huì)燃燒起來(lái)。

　　重要的是要注意，火災(zāi)非常罕見(jiàn)。盡管如此，只需要幾場(chǎng)火災(zāi)和一點(diǎn)媒體報(bào)道就可以促使召回。

　　鋰離子電池常見(jiàn)問(wèn)題

　　鋰離子電池能用多久?

　　鋰離子電池可以處理數(shù)百個(gè)充電/放電循環(huán)或兩到三年。

　　什么是鋰離子電池?

　　鋰離子電池是一種常用于筆記本電腦和手機(jī)的可充電電池。為了產(chǎn)生能量，鋰離子從負(fù)極通過(guò)電解質(zhì)移動(dòng)到正極。

　　鋰離子電池的成本是多少?

　　據(jù)彭博社報(bào)道，鋰離子電池組的平均成本在 2020 年降至每千瓦時(shí) 137 美元。對(duì)于智能手機(jī)來(lái)說(shuō)，電池的成本在2美元到4美元之間，但對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，鋰離子電池的價(jià)格在7，000美元到20，000美元之間。然而，這些電池的價(jià)格在過(guò)去十年中下降了約88%，并繼續(xù)呈下降趨勢(shì)。

　　鋰離子電池的缺點(diǎn)是什么?

　　這些電池具有偶爾起火的能力。這并不常見(jiàn)——每百萬(wàn)人中只有兩到三包有這個(gè)問(wèn)題。它們對(duì)高溫非常敏感，這可能導(dǎo)致它們迅速降解。它們一離開(kāi)工廠就會(huì)開(kāi)始降解，無(wú)論它們是否被使用。

　　有沒(méi)有比鋰離子更好的電池?

　　在這個(gè)時(shí)候，沒(méi)有什么比鋰離子電池更勝一籌了。與其他電池技術(shù)相比，它具有更高的能量密度、更多的電池周期、更快的充電速率，并且使用起來(lái)更安全。