第一篇:鋰離子電池的使用--關(guān)于手機(jī)電池的那些東西
鋰離子電池的使用
--關(guān)于手機(jī)電池的那些東西
這部分是本文的重點,我們分三點來談。
1、如何為新電池充電
在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時容量低于正常值,使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實踐來看,從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過12個小時的超長充電。通常,手機(jī)說明書上介紹的充電方法,就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。
此外,鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說,如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。
此外在對某些手機(jī)上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時,長充電需要很長的時間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動較大。前面已經(jīng)說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多,于是這又帶來附加的危險。
此外,不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電,過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。
2、正常使用中應(yīng)該何時開始充電
在我們的論壇上,經(jīng)常可以見到這種說法,因為充放電的次數(shù)是有限的,所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表,關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下:
循環(huán)壽命(10%DOD):>1000次
循環(huán)壽命(100%DOD):>200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見,可充電次數(shù)和放電深度有關(guān),10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實際充電的相對總?cè)萘浚?0%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網(wǎng)友的那個說法要做一些修正:在正常情況下,你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預(yù)計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應(yīng)該及時開始充電,當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。
而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計即將到來的會導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時候,即使在電池尚有很多余電時,那么你也只管提前充電,因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個x會很小。
電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法,就是“盡量把手機(jī)電池的電量用完,最好用到自動關(guān)機(jī)”。這種做法其實只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為手機(jī)電池電量過低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個例子中的手機(jī)在后來的充電及開機(jī)中均無反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低,以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。
3、對鋰電池手機(jī)的正確做法
歸結(jié)起來,我對鋰電池手機(jī)在使用中的充放電問題最重要的提示是:
1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電,即使是前三次也要如此進(jìn)行;
2、當(dāng)出現(xiàn)手機(jī)電量過低提示時,應(yīng)該盡量及時開始充電;
3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在手機(jī)正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法,實際上也不會有效果。
因此,所有追求12小時超長充電和把鋰電池手機(jī)用到自動關(guān)機(jī)的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的,請你及時改正,也許為時還不晚。
當(dāng)然,在手機(jī)及充電器自身保護(hù)和控制電路質(zhì)量良好的情況下,對鋰電池的保護(hù)還是有相當(dāng)保證的。所以對充電規(guī)則的理解才是重點,在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發(fā)現(xiàn)手機(jī)在你夜晚睡覺前必須充電的話,你也可以在睡前開始充電。問題的關(guān)鍵在于,你應(yīng)該知道正確的做法是什么,并且不要刻意按照錯誤的說法去做。
現(xiàn)在講一下鋰聚合物電池:
現(xiàn)在就講講聚合物鋰離子電池。
在講之前,先糾正大家容易產(chǎn)生的一個大大的誤區(qū)!!
許多人叫得比較順口,“鋰聚合物電池”“固態(tài)鋰離子電池”:donno其實真正規(guī)范的法定學(xué)名,應(yīng)該叫成“聚合物鋰離子電池”。
更大更大的誤區(qū),是大家以為鎳鎘、鎳氫、鋰離子、聚合物鋰離子電池是四種不同的種類的電池,其實非常非常的不然,鋰離子電池和聚合物鋰離子電池之間的關(guān)系在這里應(yīng)該得到澄清一下。
所謂“聚合物鋰離子電池”,其實是鋰離子電池各種子系列產(chǎn)品中的一種,實際上它的主要部件:正極、負(fù)極和電解質(zhì)以及工作原理都和使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池一樣,只是隔膜和包裝材料不同,因此,歸根到底它實質(zhì)上,就是一種鋰離子電池!:
聚合物鋰離子(Lithium ion polymer)電池,具有更高能量密度、小型化、薄型化、輕量化、高安全性、長循環(huán)壽命與低成本的新型電池。因此,在未來2~3年內(nèi),聚合物鋰電池取代鋰離子電池市場的份額將達(dá)50%。
第一 原理篇
鋰離子電池目前有液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLIB)兩類。其中,液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,負(fù)極采用鋰—碳層間化合物L(fēng)ixC6,典型的電池體系為:
(-)C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2(+)
正極反應(yīng):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe------------(2.1)負(fù)極反應(yīng):6C+xLi++xe-=LixC6-----------(2.2)
電池總反應(yīng):LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6-----------(2.3)
聚合物鋰離子電池的原理與液態(tài)鋰相同,主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構(gòu)造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物,電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機(jī)電解液,一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量,另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液,因此它更穩(wěn)定,也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(ATL電池最薄可達(dá)0.5毫米,相于一張卡片的厚度)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命(超過500 次)與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
第二 特點與比較
一、聚合物鋰離子電池的特點概述
根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithium ion battery, 簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(polymer lithium ion battery, 簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同, 鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì), 而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替, 這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。
聚合物鋰離子電池可分為三類:(1)固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低,適于高溫使用。(2)凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使用。(3)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。
由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點,也不會產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50%以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。基于以上優(yōu)點,聚合物鋰離子電池被譽為下一代鋰離子電池。
二、聚合物電池與液態(tài)鋰電的比較
由于各個廠商生產(chǎn)工藝的不同,目前市場上的聚合物鋰電分為卷繞式(索尼、東芝為代表)、疊片式(TCL、ATL為代表)兩種不同結(jié)構(gòu),但適應(yīng)于手機(jī)需求的規(guī)格大都在4mm厚度以下。與液態(tài)比較,由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜,比鋼殼、鋁殼更薄,而且生產(chǎn)方式與液態(tài)鋰電不同,聚合物越薄越好生產(chǎn),理論上可以生產(chǎn)出0.5mm以下厚度的電池。
液態(tài)鋰電正好相反,越厚越好生產(chǎn),低于4mm厚度的電池很難生產(chǎn),即使生產(chǎn)出來了,容量明顯不如聚合物鋰電,成本也沒優(yōu)勢。因而,電池越薄,聚合物生產(chǎn)成本越低、液態(tài)生產(chǎn)成本越高。但較厚的規(guī)格上,液態(tài)鋰電供應(yīng)鏈成熟,工藝成熟,生產(chǎn)效率高,成品率高,有很強(qiáng)的制造成本優(yōu)勢。從目前市場來看,5mm、6mm厚度系列的液態(tài)鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多,但售價要低很多。聚合物從理論上來講,在5mm、6mm厚度規(guī)格上的材料成本與液態(tài)接近,但目前 5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態(tài)高出很多,因而,要在此規(guī)格上與液態(tài)真正形成競爭,還有不少距離。
一般的電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構(gòu)造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物,電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機(jī)電解液,負(fù)極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量和成本,另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液,因此它更穩(wěn)定,也不易因電池的過量充電、針刺、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(最薄0.8毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命(超過500 次)與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
聚合物鋰離子電池
聚合物鋰離子電池和平常電池的差別在電解質(zhì)上。在20世紀(jì)70年代最初的設(shè)計中,采用了固態(tài)聚合物電解質(zhì)。這類電解質(zhì)類似于塑料薄膜,不能導(dǎo)通電子但是可以讓離子交換(能夠充電的原子或者原子團(tuán))。聚合物電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)的浸透電解液的多孔隔膜。干態(tài)聚合物電解質(zhì)的設(shè)計允許組裝簡化,提高電池機(jī)械強(qiáng)度,安全,并且能夠制造成為超薄的幾何外形。單個電池的厚度可以薄到1mm。設(shè)備設(shè)計師能夠根據(jù)他們的想象力來自由設(shè)計電池的形狀和大小。不幸的是,固態(tài)聚合物鋰離子電池受制于其較差的導(dǎo)電性。內(nèi)阻太高而無法提供當(dāng)前通信設(shè)備所需要的高脈沖電流,無法驅(qū)動筆記本電腦的硬盤。加熱電池到60攝氏度,電導(dǎo)率迅速提高,但是這樣的要求不適合在便攜設(shè)備上應(yīng)用。
作為一種折中方式,引入了一些凝膠電解質(zhì)。目前市場上銷售的大部分手機(jī)聚合物鋰離子電池都是包含了凝膠電解質(zhì)的混和型電池。用鋰離子聚合物來修正這一系統(tǒng),使之成為目前唯一用于便攜設(shè)備的聚合物電源。加入凝膠電解質(zhì)以后,鋰離子聚合物電池和一般鋰離子電池
又有什么不同呢?雖然這兩種電池在性能表現(xiàn)上非常相似,但是鋰離子聚合物作為唯一固態(tài)電解質(zhì)替代了多孔隔膜。凝膠電解質(zhì)只是增加了離子電導(dǎo)。聚合物鋰離子電池并沒有像一些分析家預(yù)測的那樣流行。它的優(yōu)越性和低制造成本還沒有被認(rèn)識到。因為其容量并沒有得到提高,實際上,容量比標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池還有輕微減少。聚合物鋰離子電池的市場在超薄幾何形狀電源的應(yīng)用上,例如信用卡電源等類似的應(yīng)用。
優(yōu)勢:
超薄,電池能夠組裝進(jìn)信用卡中
外形靈活:制造商不用局限于標(biāo)準(zhǔn)外形,能夠經(jīng)濟(jì)地做成合適的大小。
質(zhì)量輕:采用聚合物電解質(zhì)的電池?zé)o需金屬殼來作為保護(hù)外包裝。
改進(jìn)了安全:過充更穩(wěn)定,電解液泄漏的幾率更低。
局限:
和鋰離子電池相比能量密度和循環(huán)次數(shù)都有下降。
制造昂貴。沒有標(biāo)準(zhǔn)外形,大多數(shù)電池為高容量消費市場而制造。
和鋰離子電池相比,價格、能量比較高。
第二篇:鋰離子電池
ENSTA ParisTech 是一所培養(yǎng)有能力在國際經(jīng)濟(jì)環(huán)境約束下設(shè)計,實施和復(fù)雜項目管理的工程師的 “工程師大學(xué)校”。法國國立高等先進(jìn)科技學(xué)校(ENSTA ParisTech)在法國教育體系中占有特殊的地位。它是法國最優(yōu)秀的工程師學(xué)校之一。學(xué)校每年頒發(fā)約180個工程師學(xué)位。
學(xué)校的通用教育模式讓學(xué)生能適應(yīng)眾多領(lǐng)域的工作:汽車、鐵路、船舶工業(yè),核能源,海洋可再生能源,機(jī)器人技術(shù),金融數(shù)學(xué),海洋學(xué)或環(huán)境學(xué)等等。學(xué)校的大部分畢業(yè)生的第一份工作一般都在企業(yè)的研發(fā)部或者企劃部,不久便能達(dá)到管理和項目總監(jiān)的位置。ENSTA ParisTech是由法國國防部領(lǐng)導(dǎo)下的公共教育科研機(jī)構(gòu)。
參加學(xué)校的教學(xué)活動的,不僅有ENSTA ParisTech的教師,研究員,還有在經(jīng)濟(jì),工業(yè)領(lǐng)域了解最新技術(shù)革新的教員。
科研是 ENSTA ParisTech 的另一主要任務(wù)。學(xué)校的五大系和法國、歐洲乃至全球的其他大學(xué)以及科研機(jī)構(gòu)在多個領(lǐng)域都有科研合作。大量來自CNRS,INSERM 和綜合理工的科研人員和 ENSTA 的教授共同開展科研活動。
ENSTA 教授授于學(xué)生們的知識充分迎合企業(yè)的需求。課程的設(shè)計就是為了讓學(xué)生們將來能方便地融入企業(yè)生活,盡快地從高技術(shù)含量的崗位(研發(fā)部門,企劃部門)轉(zhuǎn)移到能夠管理和統(tǒng)籌項目的職位。ENSTA 致力于帶給該校的工程師們扎實的知識基礎(chǔ),以便他們將來能從事同時具備多種職責(zé)的工作,這是當(dāng)今和將來的工程師將面對的典型挑戰(zhàn)。工程師們需要關(guān)心的內(nèi)容往往很少局限于某一特殊的技術(shù)領(lǐng)域。
教學(xué)計劃中安排有10個月的實習(xí),所有的學(xué)生都擁有至少3個月在國外的學(xué)習(xí)或?qū)嵙?xí)經(jīng)歷。ENSTA ParisTech的工程師教育共三年(第一年只針對通過參加公共選拔的學(xué)生)。每學(xué)年分為兩學(xué)期,包含三個學(xué)時相近的大的教學(xué)模塊: 公共的科學(xué)課模塊(約500學(xué)時)約700學(xué)時的自主選擇的科學(xué)課模塊 約700學(xué)時的經(jīng)濟(jì),語言,文化課模塊
ENSTA 的教學(xué)同時包括一些實習(xí)和實踐課題項目。第二學(xué)年(碩士課程第一年)結(jié)束前的研究實習(xí)是學(xué)生第一次接觸科研的機(jī)會。第一學(xué)年,第二學(xué)年中的工業(yè)實習(xí)以及第三學(xué)年的畢業(yè)實習(xí)讓學(xué)生有機(jī)會更多的了解公司。為了向?qū)W生提供國際經(jīng)驗,學(xué)校要求學(xué)生有一段在國外的教育經(jīng)歷。這種經(jīng)歷可以是很多形式,例如公司里的實習(xí),合作學(xué)校的學(xué)習(xí)等。
“工程師文憑” 教學(xué)二年級(相當(dāng)于工科碩士一年級)以兩個半月的理科核心課程為開端,期間主修應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計數(shù)學(xué),力學(xué),編程以及信息技術(shù)。
第二學(xué)期,學(xué)生有數(shù)個可自選的獨立單元課程。針對目前的科研發(fā)展,這些課程為學(xué)生完成自主實驗室科研項目(“PPL”)提供了必要的知識。(“PPL”)是一項科研性的實習(xí)。從五月上旬開始,持續(xù)時間在兩個月到四個月之間。學(xué)生要獨自在 ENSTA 的校內(nèi)實驗室或是學(xué)校在法國或者國外的科研合作隊伍中完成個人的科研項目。除了理工科課程以外,學(xué)生要接受法律,經(jīng)濟(jì),管理,文化,交流和外語教學(xué)。這些課程貫穿整個全年,除了最后學(xué)生做 PPL 的兩個月。
工科碩士的第二年針對工業(yè)應(yīng)用,主攻高級專業(yè)化課程。為此,除了全面的工程學(xué)教學(xué),學(xué)生還將會獲得成為某一個特定領(lǐng)域的工程師所需要的專業(yè)技能,使他們能在這個領(lǐng)域開啟自己的職業(yè)生涯。
學(xué)生需要在學(xué)校提供的專業(yè)中作出選擇。某個專業(yè)有四個單元的課程,每個單元課程包括84小時的教學(xué)時間。對于大部分專業(yè),學(xué)生能在眾多的單元課程中進(jìn)行選擇。這些選擇主要取決于他們對自己將來的職業(yè)道路的規(guī)劃和側(cè)重點。學(xué)校通常組織教學(xué)旅行,以便讓學(xué)生們能對相關(guān)的職業(yè)有更具體的認(rèn)識。專業(yè)方向選擇
除了經(jīng)濟(jì),管理,法律的課程外,學(xué)生還將參加ATHENS programme。同時,學(xué)校還設(shè)有語言,求職面試課程。工程師教育以第二學(xué)期的畢業(yè)實習(xí)(“PFE”)結(jié)束。它通常以公司實習(xí)的形式進(jìn)行,學(xué)生以年輕工程師的身份在法國或者國外的公司實習(xí)。畢業(yè)實習(xí)項目也可以在某一研究機(jī)構(gòu)的實驗室做先進(jìn)的科研項目。
畢業(yè)實習(xí)項目(法語頁面)
公司實習(xí)在鍛煉工程師學(xué)生的過程中起著重要的作用。它是連接職業(yè)世界不可替代的橋梁,通過它,學(xué)生認(rèn)識到職業(yè)世界的多樣性,利害關(guān)系和需求。它同時也讓學(xué)生對工程師這個職業(yè)有了更清楚的認(rèn)識,幫助他選擇將來自己希望工作的領(lǐng)域。
學(xué)校有將近700 名輔助教師。這些教師都是專職工程師。他們在 ENSTA 的教學(xué)中給學(xué)生提供了最新工業(yè)領(lǐng)域的專門知識。學(xué)校第三年的課程(從本質(zhì)上來說更具實踐性)是這一系統(tǒng)的最大受益者。每一個專業(yè)都有一名學(xué)校的專職教師授 課,他們從學(xué)校的輔助教師那里得到各種幫助,而輔助教師們也在需要時與其余老師商討某些特殊的知識點。
為了呼應(yīng)工業(yè)界的普遍意愿和發(fā)展對環(huán)境的考慮更周到、更節(jié)能的公共機(jī)動能力,電動車輛工程專業(yè)碩士的課程由4個巴黎高科的工程師大學(xué)校(國立高等工程技術(shù)學(xué)院(Arts et Métiers ParisTech),國立高等先進(jìn)技術(shù)學(xué)院(ENSTA Paristech),國立高等礦業(yè)學(xué)院(Mines ParisTech),國立高等路橋?qū)W院(Ecole des Ponts ParisTech)),在雷諾公司的合作下,與法國電力集團(tuán)和汽車產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的支持下聯(lián)合開設(shè)。
這種直接面向未來汽車產(chǎn)業(yè)需求的職業(yè)化創(chuàng)新技術(shù)的培訓(xùn),目標(biāo)在于取得和加深從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛到電動車輛轉(zhuǎn)變所需必要的技術(shù)知識。
由此,我們學(xué)校提供給學(xué)生兩門專攻課程: 一門基于陸路運輸?shù)臋C(jī)械和電力設(shè)計
另一門基于其他會因電動汽車的大規(guī)模引入而帶來重要影響的行業(yè)
同時,公共核心課程是從10月到12月,在巴黎高科的四所學(xué)校內(nèi)完成的。電動車輛的可持續(xù)機(jī)動性這一難題及其影響 電動車輛能量學(xué) 電動車輛設(shè)計工具
名為 “電動車輛能量控制:從分配網(wǎng)絡(luò)到車輪” 的選修課將從1月到3月底在里爾的國立高等工程技術(shù)學(xué)院中心完成。傳統(tǒng)機(jī)電到車輪馬達(dá)的轉(zhuǎn)換 靜態(tài)轉(zhuǎn)換(電力電子技術(shù))能量儲存
系統(tǒng)的控制和指揮大作業(yè)
名為 “電動汽車的建造與設(shè)計” 的選修課將從1月到3月底在國立高等先進(jìn)技術(shù)學(xué)院完成。運用于電動汽車的機(jī)械工程技術(shù) 運用于電動汽車的電氣工程技術(shù) 機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的耦合
法國SAFT 公司是世界著名的鋰電池生產(chǎn)公司,其各種型號鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、UUV(無人水下航行器)以及各類便攜式電子設(shè)備上。據(jù)美國能源雜志報道,上世紀(jì)末,SAFT英國分公司就曾與英軍合作研制過一款24 V,12Ah 容量的鋰電池。目前該公司生產(chǎn)的圓柱型單體鋰離子電池比能量達(dá)到143 Wh/kg,80%DOD 的比功率345 W/kg,為裝備潛艇而制造的鋰離子動力電池,單體容量為3000 Ah 級。
在電池設(shè)計、正負(fù)極材料制備工藝、電解液及其添加劑改進(jìn)、電池生產(chǎn)工藝和一體化電 池保護(hù)電路等方面進(jìn)行了深入研究,并將大量研究成果運用到了生產(chǎn)實際中。
鋰離子動力電池具有能量高、重量輕、綠色環(huán)保無污染等優(yōu)點,應(yīng)用范圍廣泛,其應(yīng)用領(lǐng)域包括數(shù)碼產(chǎn)品、家用電器、電動工具、電動汽車、航空、航天和武器裝備等。
法國政府給予電動汽車高度重視和支持,出臺了許多鼓勵研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)惠,支持,補(bǔ)貼和扶持政策。法國政府,法國電力公司,標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司簽署協(xié)議,共同承擔(dān)開發(fā)和推廣電動汽車,并且合資組建了電動汽車的電池公司--薩夫特公司承擔(dān)電動汽車的高能電池的研究和開發(fā)。
我國鋰離子動力電池研制始于二十世紀(jì),起步較晚。但自2000 年以來,隨著我國投入十多億資金用于支持發(fā)展電動車和相關(guān)電池技術(shù),以及“863”電動汽車重大專項的實施,有實力的國營、民營企業(yè)對鋰離子動力電池進(jìn)行了開發(fā)研究,生產(chǎn)的鋰離子電池性能與國外產(chǎn)品相當(dāng),某些方面甚至優(yōu)于國外產(chǎn)品,對外出口量不斷上升。目前我國鋰離子動力電池主要包括電動工具電池、電動自行車電池、特種車用電池和電動汽車用電池等,各種鋰離子動力電池均處于產(chǎn)業(yè)化起步階段。
第三篇:鋰離子電池總結(jié)報告
鋰離子電池總結(jié)報告
工作原理
鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負(fù)極用插入或脫插表示)。在充放電過程中,鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。
當(dāng)對電池進(jìn)行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對電池進(jìn)行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。
電池副反應(yīng)
1.過充問題,當(dāng)充電器對鋰電池過度充電時,鋰電池會因溫度上升而導(dǎo)致內(nèi)壓上升,需終止當(dāng)前充電的狀態(tài)。此時,集成保護(hù)電路IC 需檢測電池電壓,當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V 時(假設(shè)電池過充電壓臨界點為4.25 V)即激活過度充電保護(hù),將功率MOS 由開轉(zhuǎn)為切斷,進(jìn)而截止充電。另外,為防止由于噪音所產(chǎn)生的過度充電而誤判為過充保護(hù),因此需要設(shè)定延遲時間,并且延遲時間不能短于噪音的持續(xù)時間以免誤判。過充電保護(hù)延時時間tvdet1計算公式為:
t vdet1 = { C3 ×(Vdd6)(1)式中:Vdd為保護(hù)N1 的過充電檢測電壓值。
簡便計算延時時間: t = C3/ 0.01 ×77(ms)(2)
如若C3 容值為0.22 F,則延時值為:0.22 /0.01 ×77 = 1694(ms)2.鋰電池內(nèi)部存儲電能是靠電化學(xué)一種可逆的化學(xué)變化實現(xiàn)的,過度的放電會導(dǎo)致這種化學(xué)變化有不可逆的反應(yīng)發(fā)生,因此鋰電池最怕過放電,一旦放電電壓低于2.7V,將可能導(dǎo)致電池報廢。在過度放電的情況下,電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化,并造成充電次數(shù)的降低。過度放電保護(hù)IC 原理:為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài),假設(shè)鋰電池接上負(fù)載,當(dāng)鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點(假定為2.3 V)時將激活過度放電保護(hù),使功率MOS FET 由開轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹姡员苊怆姵剡^度放電現(xiàn)象產(chǎn)生,并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式,此時的電流僅0.1μA。當(dāng)鋰電池接上充電器,且此時鋰電池電壓高于過度放電電壓時,過度放電保護(hù)功能方可解除。另外,考慮到脈沖放電的情況,過放電檢測電路設(shè)有延遲時間以避免產(chǎn)生誤動作。解決方案:電池內(nèi)部都安裝保護(hù)電路,電壓還沒低到損壞電池的程度,保護(hù)電路就會起作用,停止放電。
電池的正負(fù)極材料
和所有化學(xué)電池一樣,鋰離子電池也由三個部分組成:正極、負(fù)極和電解質(zhì)。1.正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰材料,電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元)或者三元+少量錳酸鋰,純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導(dǎo)電集流體使用厚度10--20微米的電解鋁箔。主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照:
2.隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔結(jié)構(gòu),可以讓鋰離子自由通過,而電子不能通過。
3.負(fù)極——多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。大體分為以下幾種: ①第一種是碳負(fù)極材料:實際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。[3] ②第二種是錫基負(fù)極材料:錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
③第三種是含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料,沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
④第四種是合金類負(fù)極材料:包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金,沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
⑤第五種是納米級負(fù)極材料:納米碳管、納米合金材料。
⑥第六種納米材料是納米氧化物材料:目前合肥翔正化學(xué)科技有限公司根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動向,諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨,錫氧化物,納米碳管里面,極大的提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。
使用壽命
一般而言,鋰電池可以正常工作2~4年,循環(huán)充放電次數(shù)大約在300次。這兩個是理想值。其實壽命主要取決于以下幾點:
正常使用中影響壽命的因素:
1、充電和放電最終將減少電池的活性材料,并引起其它化學(xué)材料的變化,從而引起內(nèi)部電阻提高和永久性容量損失。但是,即使電池未使用時也會發(fā)生永久性容量損失。
2、在溫度升高、電池電壓保持在 4.2V(滿充電)時,永久性容量損失最大。為了最大限度延長儲存壽命,電池應(yīng)該以 40% 的充電量(3.6V)在 40oF 的溫度下(冰箱中)儲存。
不正常使用帶來的壽命影響:
1、電池不能過放電。如果電池過長時間儲存而不使用,由于電池內(nèi)部有保護(hù)電路,會不斷消耗電能,且電池也存在一定的自放電,當(dāng)電池電壓低于一定值時,會發(fā)生不可逆的損壞。
2、過充電。鋰電池充電對電壓精度要求很高,一般充電終止電壓為4.2V,如果電壓到4.25V,都會較為嚴(yán)重的影響壽命。哪種山寨的電池充電器一般都是簡單的TL431做的,不能很好的保證精度,會嚴(yán)重影響電池壽命,比較典型的現(xiàn)象就是電池中間鼓起來了,一般是由于過度充電引起。
3、不恰當(dāng)?shù)氖褂脺囟群瓦^大的放電電流,都會影響壽命。
電池的經(jīng)濟(jì)因素評價
鋰離子電池需求情況重點考察手機(jī)和筆記本兩大下游的情況。2014年前5個月國內(nèi)的手機(jī)總產(chǎn)量為5.58億部,同比增長22.02%,其中5月產(chǎn)量為1.23億部,同比增長32.80%。手機(jī)市場的需求情況較好。同期,國內(nèi)筆記本計算機(jī)的總產(chǎn)量為9526.38萬臺,同比增長3.86%,其中5月產(chǎn)量為1756.34萬臺,同比減少8.12%。筆記本市場的總體表現(xiàn)比較一般。鑒于手機(jī)市場的較好表現(xiàn),我們認(rèn)為2015年全年鋰電池行業(yè)的需求有望總體維持穩(wěn)定增長。
第四篇:如何避免手機(jī)電池爆炸
如何避免手機(jī)電池爆炸
1、避免過充電。電芯長期過充,鋰電池在特殊溫度、濕度及接觸不良等情況或環(huán)境下可能瞬間放電產(chǎn)生大量電流,引發(fā)自燃或爆炸。使用質(zhì)量過硬的充電器或者原廠充電器(手機(jī)廠商會對其安全性進(jìn)行嚴(yán)格的考證),劣質(zhì)充電器與手機(jī)電池不匹配,影響電池性能,也會增加手機(jī)自燃或爆炸的幾率。鋰電池的充電過程一般是先恒流,再恒壓沖,為了保證手機(jī)電池不易過充,有些手機(jī)充電器會有沖滿后有自放電的功能,就是為了避免過充電。
2、避免短路。充電時不用將手機(jī)放在不易散熱的地方,一些人習(xí)慣睡前將手機(jī)丟在被窩里充電,這是很危險的。一般電池引起爆炸主要是電芯,里面的正負(fù)兩極是用一層膜包住的,由于膜不夠耐熱,到達(dá)一定溫度后就會導(dǎo)致短路。也不要低溫狀態(tài)下對手機(jī)進(jìn)行充電。在0度以下的低溫狀態(tài)時,充電的電量會明顯低于正常電量,進(jìn)而導(dǎo)致正負(fù)極反應(yīng)不充分平衡率無法實現(xiàn),致使多余的鋰離子形成晶體析出,導(dǎo)致隔膜被刺穿,使電池內(nèi)部發(fā)生短路引發(fā)爆炸。
3、使用原廠電池。一定避免使用山寨電池、劣質(zhì)電池,因為一般電池的外表會包一層安全膜,當(dāng)電池內(nèi)壓力達(dá)到一定水平,就會爆開安全膜釋放壓力,而電池本身就不會爆炸。但劣質(zhì)電池未必有安全膜,幾百塊的品牌電池與三四十的可不只是價格上的差異。原裝充電器可保證電池安全,兼容充電器因電氣性不合格,會損壞電池造成爆炸。所以要使用原裝充電器。
4、充電時盡量不要打電話。在充電時手機(jī)電池會產(chǎn)生熱量,這時我們再繼續(xù)用它打電話,那么熱量就會快速提升,很容易引發(fā)危險。
5、不要將電池放在高溫環(huán)境下,將手機(jī)放在高溫或易燃物品旁,也有可能引起爆炸也不要對其進(jìn)行劇烈的打擊和擠壓,所以在充電時,也要避免陽光暴曬。不要將手機(jī)掛在胸前,盡量將手機(jī)放在包里,既可減少丟失的幾率,同時也能防止爆炸帶來的危險,最好不要放在褲兜里。
6、平時由于手機(jī)被摔、進(jìn)水、使用年限過長等原因,導(dǎo)致手機(jī)電池或主板短路,從而引發(fā)自燃或爆炸現(xiàn)象。
7、平時長時間通話不僅會造成手機(jī)電池發(fā)熱,同時也會造成手機(jī)內(nèi)部電路及聽筒發(fā)熱,如果這時你剛好用的是偽劣電池,極易引發(fā)爆炸。多用耳機(jī)接聽電話,耳機(jī)接聽電話既可以減少輻射,同時也能避免因手機(jī)爆炸而帶來的面部傷害。藍(lán)牙耳機(jī)因為其無線特性,更安全些。所以要減少通話時間和聽電話的時候要盡量用藍(lán)牙耳機(jī)。
8、充電時發(fā)現(xiàn)手機(jī)異常應(yīng)馬上斷電,而且斷電后不用立刻使用手機(jī),也不要用手機(jī)進(jìn)行打電話等操作,如果電池變形或者鼓了千萬不用使用。
注意:平時將手機(jī)帶有屏幕的一面朝向自己。細(xì)心的朋友可能都會發(fā)現(xiàn),那些爆炸的手機(jī),損壞的基本都是背面,尤其是電池的底部,因為那是包裝電池的縫合口,最脆弱。如果在我們放置手機(jī)時,將屏幕一面朝向自己,就算爆炸也碎片也是向外彈射的。
第五篇:手機(jī)電池休眠方法
很多機(jī)友在手機(jī)使用過后一段時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)電池明顯不如剛開始了。造成這種原因有很多,也許是刷機(jī)后電池依然記憶了上個系統(tǒng)的模式,或者是平時充放電的方法不對等等。下面就告訴大家如何修復(fù)和矯正電池。此方法只是激活電量,一般情況下是不會影響電池壽命的.非root 手機(jī):
1.保持手機(jī)開機(jī)狀態(tài),連接充電器充電(USB和線纜充電均可)2.手機(jī)LED變成綠色后說明電池已經(jīng)充滿,把手機(jī)從充電器拔下 3.關(guān)閉手機(jī),再連接充電器充電,讓手機(jī)再次充到LED燈變成綠色 4.拔下手機(jī)充電器
5.手機(jī)開機(jī),等到手機(jī)開機(jī)并完全進(jìn)入系統(tǒng)后,迅速關(guān)機(jī)
6.再次連接充電器到已經(jīng)關(guān)閉的手機(jī),等待幾分鐘后LED燈會再次變成綠色 7.把手機(jī)從充電器拔下,開機(jī)正常使用
已經(jīng)取得root權(quán)限的手機(jī):
1.保持手機(jī)開機(jī)狀態(tài),連接充電器充電
2.手機(jī)LED變成綠色后說明電池已經(jīng)充滿,把手機(jī)從充電器拔下 3.關(guān)閉手機(jī),再連接充電器充電,讓手機(jī)再次充到LED燈變成綠色 4.拔下手機(jī)充電器
5.手機(jī)開機(jī),等到手機(jī)開機(jī)并完全進(jìn)入系統(tǒng)后,迅速關(guān)機(jī)
6.再次連接充電器到已經(jīng)關(guān)閉的手機(jī),等待幾分鐘后LED燈會再次變成綠色
7.啟動手機(jī)進(jìn)入recovery模式(同時按住音量減鍵和電源鍵啟動),然后選擇recovery-> Wipe-> wipe battery stats即可
按照上面的步驟進(jìn)行后電池校準(zhǔn)就完成了,只比平時充電多用了5分鐘的時間,但是校準(zhǔn)后的電池和以前明顯不同。在電池校準(zhǔn)前你會發(fā)現(xiàn)手機(jī)的電池在充滿電的情況下稍微使用就會降到93%左右,而校準(zhǔn)后可以保持?jǐn)?shù)小時100%的狀態(tài)才開始降低到99%,總之校準(zhǔn)后的HTC 電池絕對會讓你驚喜。
另外root的手機(jī)通過recovery程序wipe battery stats后效果更好,但也不是必須。注意電池校準(zhǔn)只需要進(jìn)行一次即可,多次嘗試也不會讓你的電池活性再增強(qiáng)。如果你的電池在進(jìn)行上述操作后仍然沒有提升,那就要懷疑你的電池是否原裝還是仿造了。還是仿造了。
二、已Root手機(jī)電池校正方法
1.將手機(jī)關(guān)機(jī),插上電源進(jìn)行充電直到顯示燈為綠色。
2.不要抜下電源將手機(jī)開機(jī),下載、啟動『RE文件管理器』,打開data文件—選擇system—長按刪除batterystats.bin文件。
3.將電源拔下,正常使用手機(jī)直到?jīng)]電自動關(guān)機(jī)。這時候手機(jī)還有點殘存的電量,等一至兩分鐘 之后將手機(jī)再次開機(jī)將僅有的電量用完。
4.此時手機(jī)已重新獲取了當(dāng)前電池的電量信息,關(guān)機(jī)狀態(tài)下重新充滿電即可開始正常使用。
以上就是如何修復(fù)和矯正小米手機(jī)電池的兩種情況方法,希望對大家有所幫助!