怎样探究锂离子电池失效的原因.doc

a0k9c WWW.pnksd.COM怎样探究锂离子电池失效的原因锂离子电池的应用越来越广泛，要求广大锂离子电池生产企业的生产工艺不仅要能保证锂离子电池具有良好的电性能和安全性能，同时也要有较好的机械性能，从而使锂离子电池更好地适用于各种日常的环境有些锂电池会出现失效的状况，如何找到出现这些状况的原因？锂离子电池 18650 锂电池1 取四块电池样品进行实验，通过实验我们得知，导致电池在振动试验后电压降为 0V，低于标准规定值，暂时性失效或永久性失效的原因主要有以下几点2 电池暂时性失效的原因样品 1 的电池在与检测系统通讯的状态下进行充放电时，会通过一定的频率接收数据信息而振动实验中所使用的频率就可能会对电池接收数据信息产生频率干涉，使得内部芯片组内的数据出错，特别是在 BMU 内部温度和关联的 Table(表)受到温度异常的影响时，引起保护线路动作目前已有相关报道证实了这一点在此种温度值已经发生异常的情况下，可以通过修复相关参数恢复电池的充放电功能样品2 是由于电池在振动试验中，电池的 IC 进入睡眠模式，使得电池无法正常输出电压之后，通过对电池施加一个适当的外源激活 IC，电池又能恢复正常的充放电功能。

3电池的永久性失效的原因样品 3 和样品 4 的失效电池无法通过数据修复或外源激活的方法恢复其正常的充放电功能，因此将其拆解后作了进一步研究通过拆解样品 3 的失效电池，发现该电池在组装过程中存在点胶不牢固或虚焊问题，造成内部组件在振动或冲击试验中发生松动，使得电池内部通讯中断，无法正常向外输出电压，导致电池永久性损坏4 后来企业通过改进工艺，重新送样检测，通过了锂离子电池航空运输条件 UN38.3 的测试通过拆解样品 4 的失效电池，发现电池在经受比较高频率振动的过程中，电池内部的防电池干扰的垫材会分散移动，使其导电性显著降低，从而产生比较大的静电使得电池保险丝熔断，导致电池无法向外正常输出电压5 因为导电颗粒的防止静电效果的好坏取决于颗粒的形状和表面结构，不规则和表面粗糙的颗粒的抗静电能力强，在比较高的频率振动的过程中颗粒间若能保持良好的接触，相互a0k9c WWW.pnksd.COM导电起到抗静电作用通过拆解样品 5 的失效电池，发现该电池内部的一根蓝色信号线的焊锡处断裂，厂家推测可能是电池在制作中未使用线材存放制具，造成线材根部受力拉扯存在损伤，导致线材在冲击试验中断裂电池保养常识：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，完全放电是针对锂电池来说的完全放电就是指把用电智能设备，如，调整到最低功率状态耗去电量直到自动关机的过程完全充电就是指把完全放电的用电智能设备，如，接到充电器上直到上提示“充满”的过程3过度放电是针对锂电池来说的完全放电后锂电池内部还会留有少量电量，但这部分电量对于锂电池的活性和寿命至关重要过度放电：完全放电后，如果继续采用其它方式，如：强行再次开启、电池a0k9c WWW.pnksd.COM接小灯泡耗费残留电量的话，这叫过度放电，会对锂电池造成不可逆转的伤害4保护芯片锂电池对充放电时对接入的电流电压有极为严格的要求，为了保护电池不因为外界电环境失常而损坏，电池本体内部会设置管理电池状态的芯片这个芯片同时还有记录电池容量，校正电池容量的功能现在，就算是山寨电池也是不会节省这个关键的保护芯片的，不然山寨电池根本不可能用很久5过冲过放保护电路用电智能设备内置的全面管理电池的芯片及电路。

比如上，就有这样的电路，大概功能如下：6电时，提供最合适的电压电流给电池在合适的时机停止充电7充电时，时刻检查电池残留电量，在合适的时机命令关机，防止过度放电8开机时，检查电池是否已被完全放电，如果已被完全放电，则提示用户充电，然后关机9避免电池或充电线电力异常，发现异常时断开电路，保护10过度充电：是针对锂电池来说的a0k9c WWW.pnksd.COM正常情况下，锂电池充到一定电压（也就是充满）就会被上级电路截断充电电流，但由于某些设备内置的过冲过放保护电路的电压电流参数不同（如电池座充） ，导致虽已充满，但还未停止充电的现象过度充电也会导致电池性能伤害11激活锂电池长期（三个月以上）不使用，会产生电极材料钝化，电池性能下降，可以采用三次完全充电、完全放电来解除纯化，发挥出电池的最高性能二、常见错误观点：1首先使用必须进行完全放电，然后进行完全充电，重复三次，以便于激活电池否则电池就永远都不好用了！！解答：如果实在闲的没事做，这么做可以，但不是必须的，因为激活操作不是必须放在第一次使用就做的只要随着不断的使用,电极钝化无需刻意激活也可以慢慢消失2，充电时不要使用，对电池有害，也会产生超大量辐射伤害人体。

解答：充电时使用是否对电池有害要根据情况来说（本文后会说明） ，但是有一点可以确定的是，充电时使用绝对不会产生比平时使用多的辐射锂电池在寿命周期内只能充放电 XXX 次，所以每次用就尽量用到自动关机，每次充就尽量充到满电第一个子句是对的，后面是错的a0k9c WWW.pnksd.COM这个次数中的每一次，都是指完整的一次，比如从 20%充电到 30%停止充电，这个只算是 1/10 次，从 80%放电到 60%,只能算是 1/5 次前三次充电必须达到 12 小时，否则就影响电池性能如果是为了激活电池，只需要提示充满电就已经足够，一般，都会在 5小时内提示充满，完成后如果继续接着充电器，过冲过放保护电路会截断的充电电流之后电池就处于不状态，和充满后马上拨除充电线的效果是一样的前三次充电必须达到 12 小时是针对镍氢充电电池来说的，结果被很多厂家习惯性地、无知地写在锂电池用户手册上，没文化真可怕国际大厂，如戴尔，联想，华硕，apple 的产品上是绝对不会出现“12 小时”这样的文字的而且对于锂电池来说，这是共性，也是原理的一部分，不可能有的厂家生产的需要 12 小时，有的厂家的不需要需要注意的是，如果采用座充，由于绝大部分座充达不到官方线充的最高电流，充电时间可能会超过 6 小时，但只要充满电，坐充也会自动断电，和用线充是一样的。

充满电了就最好马上拨除充电线，防止过充过冲过放保护电路不是吃素的，OK！！！如果发生过充，多半是因为过冲过放保护电路损坏，但以现在的电子产品工艺和抗压能力来说,这概率实在低到不行，不必提心吊胆一旦开始提示用户充电，就一定要马上充电，或者马上关机，避免过放过冲过放保护电路不是吃素的，OK！！！这个电路会在必要的时候（也就是过放之前）强制关机，不会损坏电池的的提示是为了让用户提前知道，以提前做好处理或者心理准备a0k9c WWW.pnksd.COM需要注意的是，如果已经自动关机就千万不能为了打个而强行开机了，因为很有可能造成过放，而且由于保护的存在，开机未完成前多半会被过冲过放保护电路强行断电三、正确地使用1新出厂的电池：无需任何处理，如激活等，可直接投入正常使用2闲置不长时间的电池（三个月内）：无需任何处理（如激活等） ，可直接投入正常使用3置较长时间的电池（三个月以上）：可做激活处理，使得电池活性达到最高，也可不做，使其随着正常使用自然恢复到最高活性4子产品的评测人员，为了保证对电池续航时间的正确统计，有必要在测试前进行激活处理5锂电池正常充电方法：随时充电，并可随时停止充电，不要有所顾忌。

这点是锂电池的重要优点----无记忆效应决定的，请正视这个优点，并让您的锂电尽量展现它的这个重要优点四、中的锂电池最怕什么1100℃以上高温会严重影响电池寿命和储电能力，并可能成造成电池熔化，或爆炸所以，请让锂电池远离火源及其它热源25℃到 100℃高温a0k9c WWW.pnksd.COM是的，你没有看错，从 35℃开始（人体温一般为 36.2℃-37.2℃）电池寿命就开始被温度明显影响，温度越高，影响越大锂电池的设计寿命最少也有 400 次完全充放电，按平均每三天充一次电来算，一块电池应该至少能用三年半但绝大多数电池都没有能活那么久，很大部分的原因是因为电池被人的体温影响，另一部分原因是因为被其它芯片发热所影响为什么笔记本电脑的电池为怎么总感觉没有的耐用，那是因为：其一、笔记本电脑发热比多的多，电脑芯片的热量很容易传导到电池上，超过 40℃轻轻松其二、为了更快的充电，笔记本充电电流一般较高，电池容量大，充电放电电池本身也会发热其三、电池一般位于下面板处，更不容易散热再，如果您的设备在使用中会产生更大的热量，如长时间打，玩大型游戏，笔记本电脑玩游戏，并且这个热量会传导到电池上，加上充电时电池本身的发热，虽然不会产生安全风险，但也会影响到电池。

所以如果，发现充电使用中的设备发热明显（如 iphone 边充电边玩 3D 游戏），则可以考虑先等充满电了，再连着充电线玩3-40℃低温以下会到达冰点彻底冻坏410℃到-40℃低温会降低电池续航能力，但不会对电池造成永久伤害，只要温度回到室温，电量又会自动恢复回来五、闲置中的锂电池最怕什么：1a0k9c WWW.pnksd.COM35℃以上高温，和中锂电相同2满电后闲置，电池老化的比平时更快3分放电后闲置，电池闲置过程中会自放电，充分放电后电池自放电会造成过放4-40℃低温以下，会到达冰点彻底冻坏5锂电池理想状态：中的锂电环境温度在 20℃（差不多是室内温度）左右较为合适，此时电池放电充电性能均能最大化如果要长时间（三个月以上）闲置电池，请一定要充到 40%左右再闲置（短时间就算了，关键是麻烦） 因为这样，所以电池出厂时，电池厂基本上都是充到 40%再出厂的闲置的电池温度越低，老化越慢，但不要低于-40℃。