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介绍锂电池定制化的现状与要求

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   锂电池作为一个新兴的行业,近两年的发展快速,越来越多的企业将锂电池组应用到自身的产品中去。锂电池组定制在这个大环境下应运而生。锂电池在越来越多的领域被应用,锂电池定制也被越来越多的企业所需要。

 
   锂电池的定制化使用过程是一个充放电循环的过程。充放电系统如充放电电流的大小、充放电截止电压的选择以及充放电方式对锂离子电池的循环寿命也有重要影响。盲目增加电池的工作电流,增加充电截止电压,降低放电截止电压,会降低锂电池的性能。锂电池老化可以说是锂电池定制中最不可缺的过程。锂电池定制的活性阶段主要目的是让电池内的电解液和活性物质充分活化,以达到电化学性能稳定,锂电池的老化是这一目的达成的主要功臣。目前国内锂电池生产厂商有数百家,但是真正具备整套动力电池生产能力的并不多,定制锂电池生产核心技术缺乏,很多核心技术仍依赖于国外专利与设备,使得定制锂电池价格上涨。
探讨锂电池在医疗设备行业的应用

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   随着医疗保健范围扩大到涵盖新兴技术,以及锂电池尺寸的缩小和互连性提高,医疗领域将迎来一场治疗方案的范式转移。许多医疗设备锂电池,医疗仪器锂电池,仪器电池,设备电池,医疗电池和医疗设备电池的做法基本一样,而做这些医用电池时千万不能投机取巧,它也许影响医疗仪器的运用,仪器电池功用严峻时会将医疗设备电池断电,必会影响患者生命危险。

   锂电池在医学方面主要应用于助听器、心脏起搏器和其他一些非生命维持器件等。使用锂离子电池代替助听器中的原电池,可解决成本高、环境污染、电压下降引起的助听效果下降等问题,具有广泛的应用潜力。
 
   几年前,医疗专业人员还无法将救助生命的设备带到现场;因为那时便携式仪器的技术尚未成熟。但如今,医疗设备锂电池的应用,成就了大量的监控仪器、超声设备和输液泵可在远离医院的场所使用—甚至在战常便携式设备的移动越来越方便。正是由于诸如锂电池等技术的应用,重达50磅的笨重除颤器才可以被更轻便、更紧凑的用户友好型装置取代,也不会造成医护人员肌肉的拉伤。
 
   病人的移动性也变得越来越重要。如今的病人可能会从放射科转移到重症监护病房,从救护车转移到急救室,或用救护车从一家医院转移到另一家医院。同样地,便携式家用仪器和移动式监控设备的普及,使病人可以待在喜欢的地方,而并不一定要留在医疗机构中。便携式医疗器械必须真正实现完全意义上的便携,为病人提供服务。对更小型、更轻便的医疗器械的需求也因此显著增加,这大大激发了人们对更高能量密度、更小巧的医疗设备锂电池的兴趣。
磷酸铁锂电池的工作温度如何?

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     目前使用相对较多的锂电池组是磷酸铁锂电池组,因为大家都知道锂电池本身的稳定性较差,相对来讲其安全系数并不是很高,而磷酸铁锂电池则是在原有的锂离子电池的正极材料基础上对其进行改进,让其的安全系数更高,常见的磷酸铁锂电池组正极材料有钻酸锂,锰酸锂以及镍酸锂等等,最为常用的则是钻酸锂。虽然磷酸铁锂电池组也属于锂离子电池,但是从正极材料上我们可以看出,磷酸铁锂电池是目前锂离子电池中稳定性较高的电池,而且就成本来讲,也不算很高,所以磷酸铁锂电池组在一些大型工业以及移动移动基站中使用的越来越多。

 
  但是磷酸铁锂电池的振实密度较低,也正是这一特点决定了磷酸铁锂电池在电动工具方面上的使用有所成效,相对来讲如果将磷酸铁锂电池应用在手机上,那么它的弊端则暴露无遗,最为明显的一个缺点就是容量不足。在工作的时候,磷酸铁锂电池组难免会产生热量,一般来讲,磷酸铁锂电池组的工作环境是-50℃到+80℃之间,但是实际情况中,磷酸铁锂电池组在工作的过程中以及国祚过程之后都是需要产生热量的,所以,我们最好将磷酸铁锂电池组的温度控制在+50摄氏度之下,然而磷酸铁锂电池组最大的一个缺点就是对于低温的耐性很低,通俗的讲就是磷酸铁锂电池组不耐低温,所以尽量不要在超过的温度范围内工作。
 
  不管磷酸铁锂电池组是在高温下工作还是低温下工作,两种情况都会对磷酸铁锂电池组产生较大的损耗,因为磷酸铁锂电池组长期在高温下工作,虽然从化学角度来讲有利于电极材料的转换,但是上面也讲到磷酸铁锂电池组主要应用于电动工具方面,所以其放电量是很大的,虽然磷酸铁锂电池组具有耐高温的特点,但是长期在高温下工作也是会对磷酸铁锂电池组有一定的影响,最为常见的就是使用一段时间后发现电池组的容量明显下降,对于此种情况,这是所有二次电池的通病,而磷酸铁锂电池在这方面的损耗还是相对较低的。而低温对于磷酸铁锂电池组的影响可就稍微大点了,因为上文也提到过,磷酸铁锂电池组能够有很好的稳定性,全部得益于它的正极材料,但所谓凡事都有两面性,虽然磷酸铁锂电池的正极材料使得其本身的稳定性增强,安全性大涨,但是相对于其他的锂电池来讲,磷酸铁锂电池组的导电性能相对较差,而低温是会影响到电解液的,因为高导电率的电解液的凝点较低,在低温环境下很容易发生结冰现象,所以低温环境对于磷酸铁锂申池组来讲则是“雪上加霜”,在低温下工作会发现磷酸铁锂电池性能大幅度下降,工作时会有断开的现象。
电动车锂电池容量放电过程是怎样的?

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   一、电动车锂电池在初始阶段端电压快速下降,放电倍率越大,电压下降的越快;

 
  二、电动车锂电池电压进入一个缓慢变化的阶段,这段时间称为电池的平台区,放电倍率越小,平台区持续的时间越长,平台电压越高,电压下降越缓慢。在锂离子电池的实际使用过程中,尽可能希望锂电池工作在平台区;
 
  三、在锂电池电量接近放完时,锂电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。从容量测试的结果中,同时还可以得到放电电流与容量的曲线关系。
 
  电动车锂电池不同放电电流与容量的关系,锂电池放电电流的大小,会直接影响到电池的实际容量。放电电流越大,电池容量相应减小,这表明放电电流越大,到达终止电压经历的时间越短。所以谈到电池容量时,应指明其放电电流(放电倍率)。
 
磷酸铁锂电池安全吗?

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   1. 磷酸铁锂是目前最安全的锂离子电池正极材料,不含任何对人体有害的重金属元素,其橄榄石结构中氧气很难析出,提高了材料的稳定性。

   2. 磷酸铁锂电池生产流程与其他锂电池品种大体相同,其核心工序有:配料、涂布、辊压、制片、卷绕。在配料环节,磷酸铁锂材料导电性能相对较差,所以,颗粒一般做得更小一些,这样做的客观效果是:内部排列更为均匀,促使其形成了平衡的电压平台,工作时能够保持电池的状态稳定。
 
   3. 充放电是锂电池两种基本的工作状态。当磷酸铁锂电池充放电时,由于铁离子氧化能力不强,不会放出氧气,自然也就难以与电解质发生氧化还原反应,这使得磷酸铁锂电池充放电过程处在一个安全的环境中。不但如此,磷酸铁锂电池在大倍率放电,甚至过充放电过程中,也难以发生剧烈的氧化还原反应。同时,锂在脱嵌后,晶格变化使晶胞(晶体的最小构成单位)最终体积会缩小,这正好抵销了碳负极在反应中增加的体积,所以,在充放电中磷酸铁锂电池能够保持物理结构的稳定,消除了体积增大而产生电池爆裂现象的隐患。
磷酸铁锂电池组六大特性介绍

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 (1)高倍率放电

 
  当测试温度为25℃,测试电压为2.9~3.3V时,磷酸铁锂电池不同倍率放电曲线如图所示,从图中可以看出,在不同测试电压及倍率下,放电电压接近2.0V时放电容量接近100%。
 
 (2)高能量密度
 
  锂离子电池的重量能量密度为150Wh/kg。相同体积下,锂离子电池的能量密度约是铅酸电池的3~4倍。相同容量的磷酸铁锂电池与铅酸电池相比,重量减少了约60%~70%,铁锂电池和铅酸电池能量对比见表1。
 
  (3)循环性能高
 
  在正常情况下,普通铅酸电池的充放电周期为300~500次,锂离子电池的充放电周期可以超过1000次。
 
 (4)可快速充电
 
  能量转化效率高,可以在1~3h内完成充电,而普通铅酸电池则不能如此快速充电。
 
 (5)安全性高
 
  由于普通铅酸电池含铅、锑等重金属,易对环境造成严重污染,使用与维护易发生泄漏,若内部硫酸外溢,则会造成设备腐蚀、人员伤害事故,而磷酸铁锂电池不含任何对人体有害的重金属元素、无污染、高安全性,是目前最安全的锂离子电池。
 
 (6)成本低
 
  传统的48V铅酸电池生命周期一般为5年,通信铁锂电池生命周期可以达到10年。此外,磷酸铁锂电池采用智能间歇式充放电管理模式,很大程度上降低了耗电成本。
聚合物锂电池和锂电池区别

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   相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:

 
   1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
 
   2.可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
 
   3.电池可设计成多种形状。
 
   4大点看清聚合物锂电池和锂电池区别
 
   5.电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右。
 
   6.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池。
 
   7.由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
 
   8.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。
聚合物锂离子电池有哪些注意事项?

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   短路:一般为内部短路、外部短路等。一般在充电过程中容易发生,电池极板间贴合不佳也会造成短路。

   虽然,现在大多数锂离子电池都带有防短路的保护电路,还有防爆线,但很多情况下,这个保护电路在各种情况下不一定会起作用,防爆线能起的作用也很有限。
 
   过充:聚合物锂离子电池,如果充电电压过高,时间过长过长,电池内部持续升温,电池内压加大,压力达到一定程度,引起膨胀,破裂。并且过充过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到破坏,从而严重影响电池的寿命。
 
   锂的化学性质非常活泼,很容易燃烧,当电池充放电时,电池内部持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。而聚合物锂离子电池只会膨胀。
 
   破损:电池受到碾压,电芯刺破。由于聚合物锂离子电池属于胶态电解质,很难达到爆炸的程度。
 
   使用环境:避免在高温、低温环境下使用。高温超过60℃会对电池内部的隔离膜造成不可逆转的损伤,从而导致电池报废。过低的的温度会减低聚合物锂离子电池的性能,导致电池容量放不出来,无法使用。
 
   总结:聚合物锂离子电池从以上条件可见其安全性能还是不错的,当然不是说聚合物锂电池就不会爆炸,只是相对于液体电池来说,聚合物锂电池发生爆炸的几率很低,不然也不会在移动电子设备上那么受欢迎。
工业备用电池用哪种电池比较好呢?

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   1、从电池化学性能上来讲

 
 (1)电池的能量密度上,目前磷酸铁锂的已经可以达到260~290kW.h/Kg,虽然比不上聚合物锂电池,但却远远高于铅酸电池;
 
 (2)大电流放电上,比聚合物稍差,但比铅酸蓄电池要大得多;
 
 (3)放电平台和放电效率高于铅酸电池;
 
 (4)耐高温性能上,据相关公开资讯报道,运行温度可以达到80℃左右,比铅酸蓄电池好很多;
 
 (5)使用循环寿命达到2000次以上,远远高于铅酸蓄电池的500次;
 
 (6)与铅酸蓄电池相比,同样用电需求下,磷酸铁锂电池在体积和重量方面要小很多;
 
  (7)铅酸蓄电池使用过程有钝化效应,磷酸铁锂电池没有;
 
  2、从安全应用方面来讲
 
  磷酸铁锂晶体中的P-0键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钻酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钻酸锂电池,已大有改善。
 
 3、从环保生态方面来讲
 
 磷酸铁锂电池使用的原材料不仅来源丰富,而且是对环境友好的能源材料,不会对人类生活环境造成污染,铅酸蓄电池使用的部分原材料则是会对环境造成污染,影响人类的生活环境。
  
 4、磷酸铁电池可做梯次利用,比如从新能源汽车上更换下来的旧电池,经过科学的检测修复,可以应用到下一级对电性能要求不是很高的备用电源领域,比如信息基站备用电源等,铅酸蓄电池和镍氢电池则不能。
太阳能路灯选择磷酸铁锂蓄电池有什么优势

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       1、安全性能提高

       蓄电池常会因为过充过放等情况而造成故障,影响它的使用性能还是小事,伴随着这些故障的往往还潜藏着爆炸的危险,比如钴酸锂电池结构不够稳定,在高温或者过充的情况下就很容易崩塌发热,或者形成强氧化物质,影响到其安全性。
 
       而磷酸铁锂电池晶体结构中,P-O键十分稳固,难以分解,当然也不能说完全没有危险了,要是使用不当,还是有可能会发生危险,但是较其他的蓄电池相比,其安全性已经大大的提高了,在配合一些安全保护装置,使用起来会更加放心。
 
       2、寿命延长
 
        磷酸铁锂电池在放电过程中,放电电压平稳,基本保持不变,只有在快到终止放电电压时,才会有点变化,表现出很好的放电特性,循环寿命可达2000次以上,可使用7~8年,而铅酸电池循环寿命往往也就在300~500次,用不了多久就失去特性了,最多也就用个1年半左右。
 
       3、容量稳定
 
        蓄电池若是长期处于一种充满而不放完的环境下,对容量的影响是很大的,因为有一种记忆效应,对于像镍氢、镍铬这样的电池而言,这样的情况是不可逆的,电池容量小了,就真的小了。
 
        而磷酸铁锂电池过放电到零电压存放,也不会有泄漏或者损坏的情况,容量也没有太大的变化,之后要使用时,做几次充放电循环,容量又可以恢复如初,这是其他一些锂离子电池都不具有特性。
 
         4、重量轻
 
         这涉及到一个比能量的问题,与铅酸电池相比,相同的条件下,磷酸铁锂电池的体积大概只有其60%~70~,而重量只有铅酸电池只有它30%~40%作用,可以更好的节省空间,也从另一层面一定程度证明了,相同条件下,磷酸铁锂电池的容量要更大一点。
 
          5、环保性
 
           这主要涉及到的是在蓄电池废弃后的处理问题,铅酸电池中含有大量的铅这样的重金属,若是处理不当,很容易对环境产生污染,而磷酸铁锂电池不含有什么有害物质,性能有比较稳定,不管是在使用中,还是在废弃后处理过程中,都不会环境造成什么污染。
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