| 大家老是在談?wù)撲囯x子電池不要過(guò)充,不要過(guò)充.那么過(guò)充以后到底會(huì )有什么影響呢.
單節鋰離子電池電壓根據實(shí)際使用劃分的幾個(gè)區域.
高壓危險區
界限A---------------保護線(xiàn)路過(guò)充保護電壓(4.35V)
高壓警戒區
界限B---------------鋰離子電池充電限制電壓4.20V
正常使用區
界限C---------------鋰離子電池放電終止電壓(2.75V)
低壓警戒區
界限D---------------保護線(xiàn)路過(guò)放保護電壓(2.3V)
低壓危險區
嚴格的講,把鋰離子電池的電壓充到高于界限B(4.20V)就是過(guò)充.但是過(guò)充也有程度的大小.一般人為在在4.24V以下,可以不算是過(guò)充.或稱(chēng)為"可接受"的微過(guò)充.
鋰離子電芯廠(chǎng)家的電池規格書(shū)上一般也標明了充電限制電壓是4.20V+/-0.04V.
在界限A和界限B之間的(高于4.24V,低于4.35V)這個(gè)區域,就可以稱(chēng)為中度過(guò)充.
處于這個(gè)電壓范圍的鋰離子電池,其放電容量會(huì )高于正常的鋰離子電池.
請看中度過(guò)充試驗數據
試驗條件是
電芯:GY383450.
標稱(chēng)容量:550mAh.
標稱(chēng)的充電限制電壓4.20V
充電制度:電壓低于充電限制壓時(shí)以1C(550mA)充電,電壓到達充電限制電壓后,維持電壓不變,電流逐漸減小到20mA后充電終止.這就是常規的CC/CV充電模式.
放電制度:1C(550mA),放電終止電壓2.75V
以上制度完全參照國標執行.
我們可以嘗試改變了充電限制電壓,故意對這個(gè)試驗品進(jìn)行過(guò)充.列出試驗表格如下:
循環(huán)次數 充電限制電壓V 充電容量mAh放電容量mAh 與額定容量的比率%
第一次 4.20V 570 565 這個(gè)就是額定容量
第二次 4.30V 610 608 108%
第三次 4.20V 569 564 100%
第四次 4.35V 633 627 112%
其中的第三次是為了進(jìn)行對比,說(shuō)明進(jìn)行一次過(guò)充后,電池的額定容量幾乎沒(méi)有什么變化.
從中可以得到一個(gè)結論,過(guò)充可以提高電池的容量.
但是這個(gè)趨勢不是一致如此,當我把這塊電池一直用4.35V的充電限制電壓繼續進(jìn)行過(guò)充循環(huán)后.結論就不是那么樂(lè )觀(guān)了.
第50次以后,電池容量為480mAh.已經(jīng)是額定容量的85%了.而我以前對這個(gè)型號的電池進(jìn)行正常循環(huán)的試驗時(shí),在150次循環(huán)時(shí)其容量還在額定容量的88%以上.可見(jiàn)過(guò)充嚴重的縮短了電池的循環(huán)壽命.另外要提到的是,該過(guò)充的電池已經(jīng)微微發(fā)鼓,原始厚度是3.84mm,50次循環(huán)以后其厚度是4.25mm.
由于在4.35V以上的電壓對于受到保護線(xiàn)路的鋰離子電池來(lái)說(shuō)是不會(huì )到達的.所有廣大用戶(hù)經(jīng)常碰到的就是中度過(guò)充這個(gè)現象.許多不合格的蛋充(經(jīng)常在上面有鎳氫和鋰離子檔位可以選擇)就是過(guò)充的罪魁禍首.
那么高于4.35V的過(guò)充會(huì )是什么樣子呢.
我在做過(guò)充安全試驗的時(shí)候,都是把電池的保護線(xiàn)路去掉,然后以5.0V的電壓對鋰離子電池芯進(jìn)行充電.
其結果就是,3~4個(gè)小時(shí)以后,電池嚴重發(fā)鼓,
而且部分不合格的電芯發(fā)生爆炸現象
鋰離子電池過(guò)充以后到底有什么后果.
在電子顯微鏡下，鋰電心負極為層狀結構，正極是一些有棱角晶體的堆積，形狀因陽(yáng)極材料而異。
過(guò)放電的重要惡果是造成負極板層狀塌落。再充電時(shí)，限制了鑲嵌進(jìn)負極板內鋰離子的數量和方便。
容量下降、內阻增加、壽命縮短并不可以恢復。
過(guò)充電更可怕！
電池達到全充滿(mǎn)狀態(tài)．負極由鋰離子的嵌入反應變成鋰金屬在負極表面的沉積，溶劑被氧化（由過(guò)充而引起的溶劑氧化放出的熱量遠遠高于可逆狀態(tài)下鋰離子與溶劑反應放出的熱量）：隨著(zhù)電池溫度的升高，金屬鋰與溶劑、嵌鋰碳與溶劑的反應相繼發(fā)生，電池著(zhù)火、爆炸。隨著(zhù)電解液的分解，牯結劑與鋰金屬也能反應。
過(guò)充后，極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿隔膜會(huì )發(fā)生微短路。輕則，加劇自放電；重則晶枝短路電流造成電池溫度急劇升高，電解液分解氣化。這種情形，不論是溫度過(guò)高使材料燃燒爆炸．還是外殼先被撐破，使空氣進(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都是以燃燒爆炸收場(chǎng)。 |
