影响铅酸蓄电池寿命的几个因素及对策

影响铅酸蓄电池寿命的几个因素及对策
影响铅酸蓄电池寿命的几个因素及对策

锂电池循环充放电寿命问题

锂电池循环充放电寿命问题 锂电池寿命问题:循环充放电一次就是少一次寿命吗?回答这个问题前,我们先来说说锂电池循环寿命的测试条件。 循环就是使用,我们是在使用电池,关心的是使用的时间,为了衡量充电电池到底可以使用多长时间这样一个性能,就规定了循环次数的定义。实际的用户使用千变万化,因为条件不同的试验是没有可比性的,要有比较就必须规范循环寿命的定义。 锂电池充电器 1国标规定的锂电池循环寿命测试条件及要求:在环境温度20℃±5℃的条件下,以1C充电,当电池端电压达到充电限制电压4.2V时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于1/20C,停止充电,搁置0.5h~1h,然后以1C电流放电至终止电压2.75V,放电结束后,搁置0.5h~1h,再进行下一个充放电循环,直至连续两次放电时间小于36min,则认为寿命终止,循环次数必须大于300次。 2国标规定的解释: A.这个定义规定了循环寿命的测试是以深充深放方式进行的 B.规定了锂电池的循环寿命按照这个模式,经过≥300次循环后容量仍然有60%以上 然而,不同的循环制度得到的循环次数是截然不同的,比如以上其它的条件不变,仅仅把4.2V的恒压电压改为4.1V的恒压电压对同一个型号的电池进行循环寿命测试,这样这个电池就已经不是深充方式了,最后测试得到循环寿命次数可以提高近60%。那么如果把截止电压提高到3.9V进行测试,其循环次数应该可以增加数倍。3这个关于循环充放电一次就少一次寿命的说法,我们要注意的是,锂电池的充电周期的定义:

一个充电周期指的是锂电池的所有电量由满用到空,再由空充电到满的过程。而这并不等同于充电一次。另外大家在谈论循环次数的时候不能忽视循环的条件,抛开规则谈论循环次数是没有任何意义的,因为循环次数是检测电池寿命的手段,而不是目的!4▲误区:许多人喜欢把手机锂离子电池用到自动关机再充电,这个完全没有必要。 实际上,用户不可能按照国标测试模式对电池进行使用,没有一个手机会在2.75V 才关机,而其放电模式也不是大电流恒流放电,而是GSM的脉冲放电和平时的小电流放电混合的方式。 有另外一种关于循环寿命的衡量方法,就是时间。有专家提出一般民用的锂离子电池的寿命是2~3年,结合实际的情况,比如以60%的容量为寿命的终止,加上锂离子电池的时效作用,用时间来表述循环寿命我认为更为合理。 注意事项 对于锂离子电池,没有必要用到关机再充电,锂离子电池本来就适合用随时充电的方式进行使用,这也是他针对镍氢电池的最大优势之一,请大家善加利用这个特性。锂电池完全充放电一次(完全充放电并不等同于一次充放电),循环寿命才减少一次。 电池保养常识: 1 记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。具体表现就是:如果长期不充满电就开始使用电池的话,电池的电量就会明显下降,就算以后想充满也充不满了。所以保养镍氢电池的重要方式就是:电必须用完了才能开始充电,充满了电了才允许投入使用。现在常用的锂电池的记忆效应是可以小到忽略不计的。2 完全充电,完全放电

冲压模具间隙对模具寿命的影响

冲压模具间隙对模具寿命的影响 【摘要】利用一轴对称冲裁模形,研究了冲裁变形过程和的各个阶段,间隙变化对冲 裁力的影响规以及在不同的间隙条件下,凸模的预期磨损使用寿命的计算方法。 关键词:模具;冲压;影响 【Abstract】Basedon as ymmetry blanking model,it interprets the blankingprocess andits deforma-.Discussing val'ioll2 clearance leads tothetrend ofpunchforce.Mlast by the meQll,$oftool weal"c口20配一 the life ofpunchfor normoluse beforesharpening to restore its ongincashape. Key words:Die;Stamping;Influence 1引言 当前由于产品变化更新较快,同时,大部分技术人员为了保证模具的寿命对模具的选材尽量沿着高端走,模具寿命的问题在冲压类模具企业没有显得特别突出,因而模具寿命在许多冲压类模具企业并没有受到太大的重视。对于产品批量要求大、模具寿命要求长时,大多生产商为了保证其正常生产节奏,要么采用快换凸模的模具结构形式,要么干脆备用—套模具。 由于对模具没有合理的寿命估算,模具的成本在这个生产过程中就显得特别高。影响模具寿命的因素有很多,模具材料、模具润滑形式、板材性能、零件表面粗糙度、模具材料热处理工艺、模具几何形状、冲裁间隙都是不可忽略的因素,但实际生产中,板材因产品限定无法更改的,而模具一旦加工出来,就只有润滑形式、模具装配间隙是可调的。相对于成型类模具,润滑形式对冲裁类模具寿命影响不如间隙影响大,间隙因素为越来越多的技术人员所重视。目前参考文献关于间隙对模具寿命的影响大多是定性分析,能够定量分析并给出工程技术人员以直接指导的并不多见。 模型建立,如图1所示,一轴对称冲裁模型,为了防止板料在冲压过程中发生翘曲影响冲件平整度,一般需要配置压料板。算例凸凹模选材均为AISI—D2COLD,凹模内孔直径D凹为lOmm,单边间隙为O.1mm,凸模外径D凸为9.8mm。为防止刚度矩阵的奇异,凸凹模圆角分别取0.05、0.08ram。板料为不锈钢AISI304,厚度lmm,杨氏模量E为2.IE5MPa,屈服极限以为365MPa,泊松比7为0.29,为统一计算比较,所有速度按lmm /s(主要便于观察各个细分的计算步,同时防止过大的速度导致板料工具相互嵌入过大,网格重新划分的工作量过大111)。金属剪切摩擦按o.08计。 2冲裁模间隙对模具寿命的影响 在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时,凸凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上,否则冲片边缘将出现不允许的毛刺,使得刃口粘结严重,磨损加快,进而影响模具的寿命。所以,如何选取合理的凸凹模间隙,是模具设计时不容忽视的问题。 通常情况下,模具设计中间隙一般都按设计手册推荐的间隙值选取。例如,我厂电机定、转子片为0. 5mm 的硅钢片, 手册推荐的间隙为0 . 0 4 ~0. 07mm ,约为材料厚度的8 %~14 %。按照这个间隙,冲出的定、转子片毛刺虽能控制在规定范围内。但由于间隙

电池循环性能影响

电池循环影响循环性能对锂离子电池的重要程度无需赘言;另外就宏观来讲,更长的循环寿命意味着更少的资源消耗。因而,影响锂离子电池循环性能的因素,是每一个与锂电行业相关的人员都不得不考虑的问题。以下文武列举几个可能影响到电池循环性能因素,供大家参考。 材料种类:材料的选择是影响锂离子电池性能的第一要素。选择了循环性能较差的材料,工艺再合理、制成再完善,电芯的循环也必然无法保证;选择了较好的材料,即使后续制成有些许问题,循环性能也可能不会差的过于离谱(一次钴酸锂克发挥仅为135.5mAh/g 左右且析锂的电芯,1C虽然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次电芯拆开后负极有黑色石墨颗粒的电芯,循环性能正常)。从材料角度来看,一个全电池的循环性能,是由正极与电解液匹配后的循环性能、负极与电解液匹配后的循环性能这两者中,较差的一者来决定的。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。在电芯设计时,若一极确认选用循环性能较差的材料,则另一极无需选择循环性能较好的材料,浪费。 正负极压实:正负极压实过高,虽然可以提高电芯的能量密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。从理论来分析,压实越大,相当于对材料的结构破坏越大,而材料的结构是保证锂离子电池可以循环使用的基础;此外,正负极压实较高的电芯难以保证较高的保液量,而保液量是电芯完成正常循环或更多次的循环的基础。 水分:过多的水分会与正负极活性物质发生副反应、破坏其结构进而影响循环,同时水分过多也不利于SEI膜的形成。但在痕量的水分难以除去的同时,痕量的水也可以一定程度上保证电芯的性能。可惜文武对这个方面的切身经验几乎为零,说不出太多的东西。大家有兴趣可以搜一搜论坛里面关于这个话题的资料,还是不少的。 涂布膜密度:单一变量的考虑膜密度对循环的影响几乎是一个不可能的任务。膜密度不一致要么带来容量的差异、要么是电芯卷绕或叠片层数的差异。对同型号同容量同材料的电芯而言,降低膜密度相当于增加一层或多层卷绕或叠片层数,对应增加的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环。考虑到更薄的膜密度可以增加电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,当然太薄的膜密度涂布时的误差可能更难控制,活性物质中的大颗粒也可能会对涂布、滚压造成负面影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔膜,进而意味着更高的成本和更低的能量密度。所以,评估时也需要均衡考量。 负极过量:负极过量的原因除了需要考虑首次不可逆容量的影响和涂布膜密度偏差之外,对循环性能的影响也是一个考量。对于钴酸锂加石墨体系而言,负极石墨成为循环过程中的“短板”一方较为常见。若负极过量不充足,电芯可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。 电解液量:电解液量不足对循环产生影响主要有三个原因,一是注液量不足,二是虽然注液量充足但是老化时间不够或者正负极由于压实过高等原因造成的浸液不充分,三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕。注液量不足和保液量不足文武之前写过《电解液缺失对电芯性能的影响》因而不再赘述。对第三点,正负极特别是负极与电解液的匹配性的微观表现为致密且稳定的SEI的形成,而右眼可见的表现,既为循环过程中电解液的消耗速度。不完整的SEI膜一方面无法有效阻止负极与电解液发生副反应从而消耗电解液,一方面在SEI 膜有缺陷的部位会随着循环的进行而重新生成SEI膜从而消耗可逆锂源和电解液。不论是对循环成百甚至上千次的电芯还是对于几十次既跳水的电芯,若循环前电解液充足而循环后电解液已经消耗完毕,则增加电解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循环性能。

阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响

阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响 摘要:本文讨论了阀控式密封和免维护铅酸蓄电池作为太阳能灯具、光伏电站和光伏户用系统的储能电源,在全天候运行时的耐候性问题,即自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响,以及光伏系统储能铅酸蓄电池研究、开发。 关键词:VRLA蓄电池胶体铅酸蓄电池免维护铅酸蓄电池环境温度蓄电池寿命蓄电池容量蓄电池研发方向 近年来,太阳电池的光伏发电技术得到了世界各国的高度重视。从欧美的太阳能光伏“屋顶计划”到我国的西部光伏发电项目。太阳能光伏发电已经显示了其强劲的发展势头。随着光伏发电技术的发展和低成本光伏组件的产业化,太阳能灯具、光伏电站和光伏户用电源,均要求蓄电池供应商能够提供全天候运行的蓄电池,而目前光伏系统多采用阀控式密封铅酸蓄电池(以下简称铅酸蓄电池缩写为VRLAB)胶体铅酸蓄电池和免维护铅酸蓄电池(不是VRLA蓄电池)作为储能电源。耐候性是指蓄电池适应自然环境的特性。本文主要讨论自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响及解决方法,以及储能铅酸蓄电池研究发展方向。上述三种产品在河北奥冠电源公司已批量生产,山东皇明太阳能公司做储能蓄电池已配套应用,现场试验效果很好。 一、温度对铅酸蓄电池寿命的影响 VRLA铅酸蓄电池受温度影响较大,按阿里纽斯原理,在大于40℃,温度升高10度,寿命降低一倍,寿命终止的主要原因是:(一)硫酸电解液干涸;(二)热失控;(三)内部短路等。(一)硫酸电解液干涸: 硫酸电解液作为参加化学反应的电解质,在铅酸蓄电池中是容量的主要控制因素之一。酸液干涸将造成电池容量降低,甚至失效。造成电池干涸失效这一因素是铅酸电池所特有的。酸液干涸的原因:(1)气体再化合的效率偏低,析氢析氧、水蒸发;(2)从电池壳体内部向外渗水;(3)控制阀设计不当;(4)充电设备与电池电压不匹配,电池电压过高、发热、失水、干涸而失效。 VRLA铅酸蓄电池受到上述(1)(2)(3)(4)四种因素的影响,其中(2)(3)(4)三种因素引起的失水速度随环境温度的上升而加快,从而加速了铅酸蓄电池以干涸方式失效。酸液干涸是影响VRLA铅酸蓄电池寿命的致命因素,VRLA蓄电池不适于在35℃以上高温条件下使用。 (二)热失控: 蓄电池在充放电过程中一般都产生热量。充电时正极产生的氧到达负极,与负极的绒面铅反应时会产生大量的热,如不及时导走就会使蓄电池温度升高。蓄电池若在高温环境下工作,其内部积累的热量就难以散发出去,就可能导致蓄电池产生过热、水损失加剧,内阻增大,更加发热,产生恶性循环,逐步发展为热失控,最终导致蓄电池失效。 VRLA铅酸蓄电池由于采用了贫液式紧装配设计,隔板中保持着10%的孔隙酸液不能进入,因而电池内部的导热性极差,热容量极小。VRLA铅酸蓄电池之所以在高温环境下非凡分类生热失控,是由于安全阀排出的气体量太少,难以带走电池内部积累的热量。热失控的巨热将使蓄电池壳体发生严重变形、胀裂、蓄电池彻底失效。 (三)内部短路:由于隔膜物质的降解老化穿孔,活性物质的脱落膨胀使两极连接,或充电过程中生成枝晶穿透隔膜等引起内部短路。深放电之后的蓄电池,其吸附式隔板易出现铅绒或弥散型沉淀,或形成枝晶,导致正负极板微短路。 由于VRLA铅酸蓄电池的负极冗余设计,充电的初、中期充电效率比正极板充电效率高,所以在正极板析氧之前,负极已生成足够的绒面铅,用于使氧进行再化合。在制作蓄电池过程中,以负极活性物质的量作为控制因素,可以减缓电池性能的恶化。

影响锂离子电池循环性能的几个因素

循环性能对锂离子电池的重要程度无需赘言;另外就宏观来讲,更长的循环寿命意味着更少的资源消耗。因而,影响锂离子电池循环性能的因素,是每一个与锂电行业相关的人员都不得不考虑的问题。以下文武列举几个可能影响到电池循环性能因素,供大家参考。 材料种类:材料的选择是影响锂离子电池性能的第一要素。选择了循环性能较差的材料,工艺再合理、制成再完善,电芯的循环也必然无法保证;选择了较好的材料,即使后续制成有些许问题,循环性能也可能不会差的过于离谱(一次钴酸锂克发挥仅为135.5mAh/g 左右且析锂的电芯,1C虽然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次电芯拆开后负极有黑色石墨颗粒的电芯,循环性能正常)。从材料角度来看,一个全电池的循环性能,是由正极与电解液匹配后的循环性能、负极与电解液匹配后的循环性能这两者中,较差的一者来决定的。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。在电芯设计时,若一极确认选用循环性能较差的材料,则另一极无需选择循环性能较好的材料,浪费。 正负极压实:正负极压实过高,虽然可以提高电芯的能量密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。从理论来分析,压实越大,相当于对材料的结构破坏越大,而材料的结构是保证锂离子电池可以循环使用的基础;此外,正负极压实较高的电芯难以保证较高的保液量,而保液量是电芯完成正常循环或更多次的循环的基础。 水分:过多的水分会与正负极活性物质发生副反应、破坏其结构进而影响循环,同时水分过多也不利于SEI膜的形成。但在痕量的水分难以除去的同时,痕量的水也可以一定程度上保证电芯的性能。可惜文武对这个方面的切身经验几乎为零,说不出太多的东西。大家有兴趣可以搜一搜论坛里面关于这个话题的资料,还是不少的。 涂布膜密度:单一变量的考虑膜密度对循环的影响几乎是一个不可能的任务。膜密度不一致要么带来容量的差异、要么是电芯卷绕或叠片层数的差异。对同型号同容量同材料的电芯而言,降低膜密度相当于增加一层或多层卷绕或叠片层数,对应增加的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环。考虑到更薄的膜密度可以增加电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,当然太薄的膜密度涂布时的误差可能更难控制,活性物质中的大颗粒也可能会对涂布、滚压造成负面影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔膜,进而意味着更高的成本和更低的能量密度。所以,评估时也需要均衡考量。 负极过量:负极过量的原因除了需要考虑首次不可逆容量的影响和涂布膜密度偏差之外,对循环性能的影响也是一个考量。对于钴酸锂加石墨体系而言,负极石墨成为循环过程中的“短板”一方较为常见。若负极过量不充足,电芯可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。 电解液量:电解液量不足对循环产生影响主要有三个原因,一是注液量不足,二是虽然注液量充足但是老化时间不够或者正负极由于压实过高等原因造成的浸液不充分,三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕。注液量不足和保液量不足文武之前写过《电解液缺失对电芯性能的影响》因而不再赘述。对第三点,正负极特别是负极与电解液的匹配性的微观表现为致密且稳定的SEI的形成,而右眼可见的表现,既为循环过程中电解液的消耗速度。不完整的SEI膜一方面无法有效阻止负极与电解液发生副反应从而消耗电解液,一方面在SEI 膜有缺陷的部位会随着循环的进行而重新生成SEI膜从而消耗可逆锂源和电解液。不论是对循环成百甚至上千次的电芯还是对于几十次既跳水的电芯,若循环前电解液充足而循环后电解液已经消耗完毕,则增加电解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循环性能。 测试的客观条件:测试过程中的充放电倍率、截止电压、充电截止电流、测试中的过充过放、测试房温度、测试过程中的突然中断、测试点与电芯的接触内阻等外界因素,都会

影响锂电池组容量的因素

我们常说电动车锂电池组能跑多远,是衡量一个电动车质量及价格的重要因素,关系着电动车销量及客户的观感,那么锂电池组的性能与哪些因素有关。东莞捷凯贝安新能源为你解答,锂电池组的容量是衡量锂电池性能的一项重要指标,一般用安时(AH)来表示,放电时间(小时)与放电电流(安培)的总称,即容量=放电时间×放电电流。电池的实际容量,取决于电池中活性物质的多少和活性物质的利用率。活性物质的量越多,活性物质利用率就越高,电池的容量也就越大,反之容量越小,一般锂电池的电芯质量就是由此来进行区别,影响电池容量的因素很多,常见的有以下几种: (1) 放电率对电池容量的影响 铅蓄电池容量随放电倍率的增大而降低,也就是说放电电流越大,计算出电池的容量就越小。比如一只5Ah的电池,用2.5A放电可以放2小时,即2.5×2=5 ; 那么用5A放电只能放出47分钟的电,合0.78小时。其容量仅为5×0.78=3.9安时,所以对于给定电池在不同时率下放电,会有不同的容量。我们在说容量时必须知道放电的时率或倍率,简单的讲就是用多大的电流放电。放电率对锂电池组的影响和铅蓄电池的影响是同样的,所以电动车锂电池组在相同的时间下,在相对低速的情况下,跑动的距离越远。 (2)极板的几何尺寸对电池容量的影响 在活性物质的量一定时,与电解液直接接触极板的几何面积增加,电池容量增加,所以极板的几何尺寸,对电池容量的影响不可忽视。 (3) 温度对电池容量的影响

温度对锂电池组及铅酸蓄电池的都有较大的影响,一般对铅酸电池的影响更大,一般随着温度降底,容量下降; 在锂电池生产标准中,一般要规定一个温度为额定标准温度,锂电池的技术参数,都是在标准温度下进行测试的(一般为25摄氏度) ,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即锂聚合物电池输出功率会上升。温度也影响电解液的传送速度,温度上升则加快,温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。 (3)终止电压对电池容量的影响 当电池放电至某一个电压值以后,产生电压急剧下降,实际上所获得的能量非常小,如果长期深放电,对电池的损害相当大,所以必须在某一电压值终止放电,该截止放电电压叫放电终止电压,设定放电终止电压,对延长锂电池组使用寿命意义重大。

锂离子电池循环寿命影响因素分析

锂离子电池循环寿命影响因素分析 摘要:随着电子科学技术的不断发展,越来越多的电子产品使用锂离子电池作 为能量的供给,但是锂离子电池目前在使用上还存在许多问题,其中锂离子电池 的循环寿命就对整个电子产品的使用有关键的影响作用.当电池的寿命较低时,电子产品的使用寿命也会受到影响,即使及时更换新的电池也不能达到原来电池的 高匹配程度,所以有必要对锂离子电池循环寿命的影响因素进行探索。本文对锂 离子电池使用过程中循环寿命的影响因素进行分析和探讨,其中包括锂离子电池 设计和制造工艺、锂离子电池所使用的材料老化和衰退的情况、锂离子电池所使 用的环境和充放电制度等方面展开详细的探讨,并提出相应的对策。 关键词:锂离子电池;循环寿命;影响因素 锂离子电池作为最常用的充电电池,具有单体电压高、质量轻、自放电小、工作温度范围广、环境容纳度高等出色优点,其他类型电池很少全面具备这样的性能。但是锂离子电池依然存 在缺点,例如有些锂离子电池在经过一定周期的充电和放电循环之后,电池的容量下降过快,达不到标准500次循环的,本文将对锂离子电池的循环性能进行探讨。影响锂离子电池循环 性能的因素有很多,其中,电池在使用过程中,在其内部发生的化学反应是直接影响电池循 环寿命的,除此以外,电池制备所使用的材料、制作设计工艺等也会对电池的循环寿命造成 影响。本文就这几方面的内容进行探讨。 一、简述锂离子电池的构成和原理 (一)锂离子电池的构成 虽然锂离子电池从发明到使用经历较多改进,但是锂离子电池的本质构成并不复杂。锂 离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜、集流体以及电池外壳所构成。正负极所采用的 材料各自不同,但是都有一定的要求。电解液的选择需要满足良好的离子导体和电子绝缘体 的要求,同时应具备良好的热稳定性及化学稳定性。合适的集流体能够保证极片在工作过程 中处于稳定的状态。每一个部分的合理构成可以保证锂离子电池正负极反应的顺利进行。 (二)锂离子电池的反应原理 锂离子电池在工作过程中所发生的反应主要为:充电时,锂离子从正极经过电解液穿过 隔膜嵌入到负极,同时有相同数量的电子经外电路传递到负极,保证电荷平衡;而进行放电时,则相反,锂离子从负极脱嵌,经过电解液穿过隔膜再回到正极,此时相同数量的电子经 外电路传递到正极。在锂离子电池进行首次充电时,有机电解液在碳负极表面发生还原分解,形成一层电子绝缘、离子可导的钝化膜,这层钝化膜被称为固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI),该钝化膜能够阻止电解液与碳负极的反应以及溶剂分子共插对负极结构的破坏,对负极进行保护。 二、影响锂离子电池循环寿命的因素 影响锂离子电池循环寿命的因素包括内部和外部因素,内部因素主要是锂离子电池进行 充电和放电过程的化合反应,外部因素主要是在使用过程中的环境控制等。我们讨论在可控 范围内对锂离子电池循环寿命造成影响的因素,希望能够发现并且控制这些因素的办法,延 长电池的循环寿命,使锂离子电池能够得到更加良好的应用。

影响锂电池循环的几个因素

影响锂离子电池循环性能的几个因素 (锂电技术水太深,文武的东西别当真) 循环性能对锂离子电池的重要程度无需赘言;另外就宏观来讲,更长的循环寿命意味着更少的资源消耗。因而,影响锂离子电池循环性能的因素,是每一个与锂电行业相关的人员都不得不考虑的问题。以下文武列举几个可能影响到电池循环性能因素,供大家参考。 材料种类:材料的选择是影响锂离子电池性能的第一要素。选择了循环性能较差的材料,工艺再合理、制成再完善,电芯的循环也必然无法保证;选择了较好的材料,即使后续制成有些许问题,循环性能也可能不会差的过于离谱(一次钴酸锂克发挥仅为135.5mAh/g左右且析锂的电芯,1C虽然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次电芯拆开后负极有黑色石墨颗粒的电芯,循环性能正常)。从材料角度来看,一个全电池的循环性能,是由正极与电解液匹配后的循环性能、负极与电解液匹配后的循环性能这两者中,较差的一者来决定的。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。在电芯设计时,若一极确认选用循环性能较差的材料,则另一极无需选择循环性能较好的材料,浪费。 正负极压实:正负极压实过高,虽然可以提高电芯的能量密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。从理论来分析,压实越大,相当于对材料的结构破坏越大,而材料的结构是保证锂离子电池可以循环使用的基础;此外,正负极压实较高的电芯难以保证较高的保液量,而保液量是电芯完成正常循环或更多次的循环的基础。 水分:过多的水分会与正负极活性物质发生副反应、破坏其结构进而影响循环,同时水分过多也不利于SEI膜的形成。但在痕量的水分难以除去的同时,痕量的水也可以一定程度上保证电芯的性能。可惜文武对这个方面的切身经验几乎为零,说不出太多的东西。大家有兴趣可以搜一搜论坛里面关于这个话题的资料,还是不少的。 涂布膜密度:单一变量的考虑膜密度对循环的影响几乎是一个不可能的任务。膜密度不一致要么带来容量的差异、要么是电芯卷绕或叠片层数的差异。对同型号同容量同材料的电芯而言,降低膜密度相当于增加一层或多层卷绕或叠片层数,对应增加的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环。考虑到更薄的膜密度可以增加电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,当然太薄的膜密度涂布时的误差可能更难控制,活性物质中的大颗粒也可能会对涂布、滚压造成负面影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔膜,进而意味着更高的成本和更低的能量密度。所以,评估时也需要均衡考量。 负极过量:负极过量的原因除了需要考虑首次不可逆容量的影响和涂布膜密度偏差之外,对循环性能的影响也是一个考量。对于钴酸锂加石墨体系而言,负极石墨成为循环过程中的“短板”一方较为常见。若负极过量不充足,电芯可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。 电解液量:电解液量不足对循环产生影响主要有三个原因,一是注液量不足,二是虽然注液量充足但是老化时间不够或者正负极由于压实过高等原因造成的浸液不充分,三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕。注液量不足和保液量不足文武之前写过《电解液缺失对电芯性能的影响》因而不再赘述。对第三点,正负极特别是负极与电解液的匹配性的微观表现为致密且稳定的SEI的形成,而右眼可见的表现,既为循环过程中电解液的消耗速度。不完整的SEI膜一方面无法有效阻止负极与电解液发生副反应从而消耗电解液,一方面在SEI膜有缺陷的部位会随着循环的进行而重新生成SEI膜从而消耗可逆锂源和电解液。不论是对循环成百甚至上千次的电芯还是对于几十次既跳水的电芯,若循环前电解液充足而循环后电解液已

冲压模具间隙对模具寿命的影响

冲压模具间隙对模具寿 命的影响 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

冲压模具间隙对模具寿命的影响 【摘要】利用一轴对称冲裁模形,研究了冲裁变形过程和的各个阶段,间隙变化对冲裁力的影响规以及在不同的间隙条件下,凸模的预期磨损使用寿命的计算方法。 关键词:模具;冲压;影响 【Abstract】Basedon as ymmetry blanking model,it interprets the blankingprocess andits deforma-.Discussing val'ioll2 clearance leads tothetrend ofpunchforce.Mlast by the meQll,$oftool weal"c口20配一the life ofpunchfor normoluse beforesharpening to restore its ongincashape. Key words:Die;Stamping;Influence 1引言 当前由于产品变化更新较快,同时,大部分技术人员为了保证模具的寿命对模具的选材尽量沿着高端走,模具寿命的问题在冲压类模具企业没有显得特别突出,因而模具寿命在许多冲压类模具企业并没有受到太大的重视。对于产品批量要求大、模具寿命要求长时,大多生产商为了保证其正常生产节奏,要么采用快换凸模的模具结构形式,要么干脆备用—套模具。 由于对模具没有合理的寿命估算,模具的成本在这个生产过程中就显得特别高。影响模具寿命的因素有很多,模具材料、模具润滑形式、板材性能、零件表面粗糙度、模具材料热处理工艺、模具几何形状、冲裁间隙都是不可忽略的因

铅酸免维护蓄电池保养手册

铅酸免维护蓄电池保养手册 1、环境温度对电池的影响较大。环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会影响电池的使用寿命。因此,一般要求环境温度在25℃左右,UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时,蓄电池一般在5℃~35℃范围内进行充电,低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。一般情况:电池存放容量:1个月(25℃),96%。3个月,(25℃)90%。6个月(25℃),80%。 2、充电电压。由于EPS电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命,EPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制,电池充满后即转为浮充状态,每节浮充电压设置为左右。在使用温度15~30℃环境中,电池浮充使用过程容量递减。递减情况:1年容量为90%左右;2年容量为70%左右;3年容量为50%左右。 3、放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然EPS都有电池低电位保护功能,一般单节电池放电至左右时,EPS就会自动关机。但是,如果EPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。? ?4、电池在存放、运输、安装过程中,会因自放电而失去部分容量。因此,在安装后投入使用前,应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量,然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池,每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例,若开路电压高于,则表示电池储能还有80%以上,若开路电压低于,则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V,则表示电池存储电能不到20%,电池不堪使用。? 5、免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,但是如果用户使用不当,造成电池过充电,就会产生气体,此时电池内压就会增大,将电池上的压力阀顶开,严重的会使电池爆裂。?? 6、电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置,不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。? 7、定期保养。电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等。如果长期不停电,电池会一直处于充电状态,这样会使电池的活性变差。因此,即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以便使电池保持活性。放电试验一般可以三个月进行一次,做法是EPS带载--最好在50%以上,然后断开市电,使EPS 处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几ms至几十ms,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。? 蓄电池性能曲线:

影响使用寿命的主要因素和注意事项

影响使用寿命的主要因素和注意事项 ⑴环境温度对电池的影响较大。环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会影响电池的使用寿命。因此,一般要求环境温度在25℃左右, UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时,蓄电池一般在5℃~35℃范围内进行充电,低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。 ⑵放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然UPS都有电池低电位保护功能,一般单节电池放电至10.5V左右时,UPS就会自动关机。但是,如果UPS 处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。 ⑶电池在存放、运输、安装过程中,会因自放电而失去部分容量。因此,在安装后投入使用前,应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量,然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池,每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例,若开路电压高于12.5V,则表示电池储能还有80%以上,若开路电压低于12.5V,则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V,则表示电池存储电能不到20%,电池不堪使用。 ⑷电池充放电电流一般以C来表示,C的实际值与电池容量有关。例如,100AH的电池,C=100A。松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1C左右,充电电流不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05C~3C之间,UPS在正常使用中都能满足此要求,但也要防止意外情况的发生,如电池短路等。 ⑸充电电压。由于UPS电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命, UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制,电池充满后即转为浮充状态,每节浮充电压设置为13.6V 左右。如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。充电电压异常可能是由电池配置错误引起,或因充电器故障造成。因此,在安装电池时,一定要注意电池的规格和数量的正确性,不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器,而且安装时要考虑散热问题。目前,为进一步提高电池寿命,先进的UPS都采用一种ABM(Advanced Battery Management)三阶段智能化电池管理方案,即充电分成初始化充电、浮充电和休息三个阶段:第一阶段是恒流均衡充电,将电池容量充到90%;第二阶段是浮充充电,将电池容量充到100%,然后停止充电;第三阶段是自然放电,在这个阶段里,电池利用自身的漏电流放电,一直到规定的电压下限,然后再重复上述的三个阶段。这种方式改变了以前那种充满电后,仍使电池处于一天24h的浮充状态,因此延长了电池的寿命。 ⑹免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,但是如果用户使用不当,造成电池过充电,就会产生气体,此时电池内压就会增大,将电池上的压力阀顶开,严重的会使电池爆裂。

锂电池循环充放电问题

东莞市钜大电子有限公司 锂电池循环充放电问题 笔者:I_know_i_ask 工具/原料 (2) 步骤/方法 (2) 循环使用理解 (2) 锂电池循环寿命测试条件及要求 (3) 国标规定的解释 (3) 循环充放电寿命减少的说法 (4) 误区 (4) 注意事项 (5) 预防措施 (5)

问题锂电池寿命问题:循环充放电一次就是少一次寿命吗?回答这个问题前,我们先来说说锂电池循环寿命的测试条件。 工具/原料 锂电池 充电器 步骤/方法 循环使用理解 循环就是使用,我们是在使用电池,关心的是使用的时间,为了衡量充电电池到底可以使用多长时间这样一个性能,就规定了循环次数的

定义。实际的用户使用千变万化,因为条件不同的试验是没有可比性的,要有比较就必须规范循环寿命的定义。 锂电池循环寿命测试条件及要求 国标规定的锂电池循环寿命测试条件及要求:在环境温度20℃±5℃的条件下,以1C充电,当电池端电压达到充电限制电压4.2V时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于1/20C,停止充电,搁置0.5h~1h,然后以1C电流放电至终止电压2.75V,放电结束后,搁置0.5h~1h,再进行下一个充放电循环,直至连续两次放电时间小于36min,则认为寿命终止,循环次数必须大于300次。 国标规定的解释 A.这个定义规定了循环寿命的测试是以深充深放方式进行的 B.规定了锂电池的循环寿命按照这个模式,经过≥300次循环后容量仍然有60%以上 然而,不同的循环制度得到的循环次数是截然不同的,比如以上其它的条件不变,仅仅把4.2V的恒压电压改为4.1V的恒压电压对同一个型号的电池进行循环寿命测试,这样这个电池就已经不是深充方式了,最后测试得到循环寿命次数可以提高近60%。那么如果把截止电压提高到3.9V进行测试,其循环次数应该可以增加数倍。

锂离子电池工作原理及优缺点

新能源技术被公认为21世纪的高新技术。电池行业作为新能源领域的重要组成部分,已成为全球经济发展的一个新热点。当前世界电池工业发展的三个特点,一是绿色环保电池迅猛发展,包括锂离子蓄电池、氢镍电池等;二是一次电池向蓄电池转化,这符合可持续发展战略;三是电池进一步向小、轻、薄方向发展。锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,主要由正极、负极、电解液、电极基材、隔离膜和罐材等材料组成。在商品化的可充电池中,锂离子电池的比能量最高,特别是聚合物锂离子电池,可以实现可充电池的薄形化。相对于传统的铅酸电池和镍氢、镉镍电池而言,锂离子电池比容量高、循环寿命长、安全性能好,将逐步取代镍氢、镉镍等电池。锂离子电池广泛的应用于便携式摄放一体机、CD、游戏机、手机、笔记本电脑和电动汽车等方面。本文就锂离子电池材料的工作原理及优缺点进行简单介绍。 构造及原理 锂离子电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。充电时,锂离子从正极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入到负极中;放电时则相反,锂离子从负极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入到正极中。以以钴酸锂为正极材料的锂离子电池为例: 充电时的电极反应: 正极:LiCoO2→Li1-x CoO2+xLi+ + xe- 负极:6C + xLi+ + xe-→Li x C6

总反应:LiCoO 2 +6C → Li 1-x CoO 2+Li x C 6 放电时:有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。 正极 锂离子电池的正极材料须具备以下主要性质: 1、 吉布斯自由能高,以提供较高的电池电压。 2、 相对分子量小,能容纳的锂的量多,以提供较大的电池容 量。 3、 具有大孔径隧道结构以利于锂离子的嵌入和脱出。 4、 极性弱,以保证良好的可逆性。 5、 热稳定性良好,以保证工作的安全。 6、 重量轻、易于制作。 可以作为正极的材料有LiCoO 2、LiNiO 2、LiMn 2O 4、LiMnO 2、LiFePO 4、LiV 3O 8、LiVO 2、LiV 2O 4、Li 6V 5O 15、LiCo 0.2Ni 0.8O 2、摘自 百度百科; 锂离子电 池

电动车用铅酸蓄电池充电方法

我的电池是用在电动车上的,我的电动车是今年过了春节才买的,用了没到一年就不耐要了。我以前充满电时可以跑50多公里,现在30公里都不到就没电了。储电量少了一半有没有人知道我这个问题可以修吗? 铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化,也就是常说的老化。这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板表面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并产生膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成电池不可修复性物理损坏。所以,导致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是电池本身无法避免的硫化! 这个说法对吗? ⑴维护: 及时充电,不要过放电。 ②也不要过充电,以电池不感觉很热为标志。 ③在时间允许的情况下,用小电流充电。 ④及时补足电解液。一般情况下,电解液不会损失,损失的是水(蒸发),请补蒸馏水!不可补电解液!! ⑵区别:①锂离子电池和铅酸电池的化学原理和材料不同,但都是以可逆的电化学过程为技术支持。 ②相对于铅酸电池,锂电具有重量轻,容量大,电流量大,无记忆效应等优点。但缺点是目前太贵。预计,锂电必将淘汰铅酸,镍镉,镍氢电池。 充电方法的研究: 常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 1、恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。 2、阶段充电法 此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法 ①二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法,首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。 ②三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电,中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时,由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少,但作为一种快速充电方法使用,受到一定的限制。 3、恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电,由于充电初

影响UPS电源蓄电池寿命的因素及UPS电源维修检测方法

市场上UPS电源的类型有很多,除了我们常见的山特、维谛、华为等知名品牌之外还有众多的中小UPS 电源厂家,那么影响UPS电源蓄电池寿命的因素及如何进行UPS电源维修检测哪,小编带您走进这个问题。 UPS电源蓄电池有哪些分类 在UPS电源应用中常用的UPS电源电池共有三种:包括开放型液体铅酸电池,免维护电池,镍铬电池,影响电池寿命的因素,不同种类UPS电源电池也有各自的优点和缺点。现UPS电源厂家所配的电池一般为免维护电池,下面以免维护蓄电池为主介绍三种电池的特点: 1、开放型液体铅酸电池 此类电池按结构可分为8-10年,15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体,此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间,且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。由于蒸发的原因,开放电池需定期测量比重,加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。此电池充电后不能运输,因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V,初充电电压为2.6-2.7v。 2、镍铬电池 此类电池不同于铅酸电池,电解时产生氢和氧而不产生腐蚀性气体,因而可安装在电子设备的旁边。且水的消耗很少,一般不需维护。正常寿命为20-25年。远比前面提到的电池昂贵。初始安装的费用约为铅酸电池的三倍。并不会因环境温度高而影响电池寿命,也不会因环境温度低而影响电池容量。一般每节电压为1.2V,UPS因应用此类电池需设计较高的充电器电压。 3、免维护蓄电池 免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护;另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。 由于免维护蓄电池采用铅钙合金栅架,充电时产生的水分解量少,水份蒸发量低,加上外壳采用密封结构,释放出来的硫酸气体也很少,所以它与传统蓄电池相比,具有不需添加任何液体,对接线桩头、电线腐蚀少,抗过充电能力强,起动电流大,电量储存时间长等优点。 UPS蓄电池寿命受什么因素影响? 1、温度影响 温度对UPS电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度,电池寿命就下降10%,所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。 2、充电影响

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