鉅大LARGE | 點擊量:957次 | 2019年06月20日
手機電池為什么用一段時間后變得不耐用了
本世紀初以來,鋰電池生產與研究獲得了非常大的突破,因其擁有的諸多良好優點,如放電電壓穩定,自放電率低,工作溫度范圍寬,無記憶效應,儲存壽命長,重量輕,體積小等特點,已經慢慢地代替了傳統的鎳鎘蓄電池及鉛酸蓄電池,在社會生產和生活的應用領域越來越寬,變成了目前主流的動力電池。因為在鋰電池內部,其化學反應非常復雜,在人們不斷完善電池自身性能的同時,也在對電池的管理技術及使用進行不斷的研究,以增加電池使用壽命,提高電池效率,最大地發揮電池性能。
電池管理系統(BatteryManagementSystem,BMS),它涉及微電腦技術及檢測等技術,實施動態地監控電池單元及電池組的運行狀態,能夠準確地計算電池的剩余電量,對電池實施充放電保護,促使其處在最佳工作狀態,降低運行成本,提高使用壽命。本文綜合了國內外的一些先進成果,設計并實現了一種新的鋰電池管理系統。本管理系統結構采用模塊化、分布式的設計,系統包含2級的控制結構,即本地測量模塊與中央處理模塊。其中,中央處理模塊主要的功能為利用RS232接口和上位機實施通信,以CAN總線網絡形式進行和本地測量模塊連通;本地測量模塊主要的功能為數據采集(主要為溫度、電流及電壓的數據采集),充放電控制,電量測量,單個電池均衡及利用CAN總線技術與中央處理模塊通信等。
數碼產品的用戶們發現,隨著時間的推移,電池容量總會損耗掉一些。雖然剛買來時的續航表現還不錯,但經歷2年頻繁的充放電之后,它就完全是兩個樣了。好消息是,美國能源部的科學家們,最近似乎搞清楚了導致電池“縮容”的其中一種機理,未來有望想出應對的策略。在一顆常見的鋰離子可充電電池中,鋰離子可以在陰陽兩極的電解液中穿行,從而產生為設備供能的電流。而所謂的容量,可簡單理解成電池中(在充放電時)來回跑的鋰離子體積。
美國能源部的這項研究發現,組成電池電極的材料經常會破裂分解,使得某些金屬離子(這里特指錳元素)可以自由浮動并跑到相反的電極那,然后困陷住鋰離子。
隨著時間的推移,越來越多的鋰離子不能投入正常工作(被鎖住),電池的容量也因此而逐漸降低,最終導致無法繼續提供理想的續航時間。
研究論文合著者DanielAbraham解釋到:“這與電極上錳元素的管理、以及被困住的鋰離子數量有著嚴格的相關性。不過現在,我們已經知曉了幕后的這種機制,將來會找到辦法去克服它”
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