鉅大LARGE | 點擊量:2833次 | 2019年07月01日
電池不耐用的原因有哪些呢?
手機電池是有壽命的,隨著使用的時間越長,充電次數越多,本身電池的活躍性降低,同時電池的容量也會下降。
理論上,我們使用的手機電池在理想環境下,充放電達到300-400次開始,就會有明顯的電池性能衰弱的現象。而充放電次數則根據使用的情況而定。比如你是一個游戲發燒友,每天都會花上好幾個小時玩游戲,而游戲本身對電池的消耗又比較大。經常玩游戲的朋友可能會知道,如果一直保持游戲狀態,就算是滿電量的手機,也就撐得了半天左右,如果一天內,玩的比較勤,最起碼要充電2次以上。而這樣的充電,基本都是把電池電量消耗的比較大。也就加劇了充電的消耗。同樣,長時間亮屏拍照,看電視劇等,都是比較費電的。電量消耗得越快,充電的越頻繁。電池的損耗也就越大。
當然還有一種可能就是系統優化的不好,導致手機特別費電,典型的問題就是,你明明什么也沒干,手機電池消耗的就特別的快,比如一晚上沒動手機,早上發現掉電10-20,這就是絕對不正常的表現。而且,手機電池衰弱是個持續性的表現,不是沖放到所謂300-400次,一下掉到90%的電量,這是在你逐漸的使用過程中,慢慢的衰弱。只是剛開始你沒有注意到而已。對于電池的日常使用,我們雖然不能阻止他電池的損耗,但是可以盡量用使用習慣,減緩他的衰減。比如隨用隨充,不要趕在沒電了一次性從空充到飽和。有或者,盡量避免游戲和使用過程中,持續充電。并且盡量少在夜間一直沖到第二天。最后要說的是,電池是個消耗品,有損耗也是正常的,現在電池也不貴,品牌電池幾十塊錢就可以買得到,電池如果損耗比較大,換一塊電池就好了。動手能力強的,自己就可以搞定,現在買電池的時候,很多賣家都提供拆機方法,和一些拆機小工具。還是比較容易的。
小編的iPhoneX使用了9個多月,現在電池容量為95%,而我之前的iPhone6在使用1年不到的時間,就更換了電池!手機電池的容量變化,主要原因還是因為我們日常電池使用有關,我之前iPhone6的不好的使用習慣,讓我的電池損耗嚴重,而iPhoneX良好的用電習慣,讓我沒有出現大電量的虧損!
電池為什么不耐用了?電池不耐用的原因:一是因為鋰電池的特性,鋰電池的使用壽命有周期性,一般能用正常充放電400-500次左右,但是并不是你用到這么多次,手機就沒有電了,而是這時候手機的電池虧損度已經很高!二是因為手機的使用習慣導致的,比如你每天晚上充電到第二天早上,充上一夜不斷電,這就會損壞手機電池!同樣,你每天充電,充滿100%,這時間一長也會影響手機電池!
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
使用習慣分享:對于不可逆的手機電池容量,我們不能改變,但是我們在使用手機的時候可以盡量延長手機電池虧損時間!不要充一夜電!充電是一個循環的過程,當你手機充滿電的時候,你不拔掉電源,它會因為過充保護,斷電!等到電池電量流失達過充保護設置的時候,手機繼續充電,所以不要充一夜電!隨用隨充!有時間就充電,盡量不要充到100%,充電到98%左右就Ok!
“鋰電池”應用早已無形滲透在日常生活中,小到可攜式的電子產品如耳機、手機、移動電源,大到交通運輸工具如電動汽車等的大小鋰電池,可謂新型態的“鋰生活”已正式來臨!
然而,鋰電池的安全狀況不斷,盡管透過安全標準的要求可以大幅降低電池安全的問題,但要達到完全杜絕鋰電池起火仍是非常困難!
鋰電池的失效風險:熱失控
鋰電池為什么危險?從鋰電池的基本運行原理中就可窺知一二。市面上絕大部分鋰電池的主要成分除了正負極材料外,還有電解液與隔離膜。這些材料與結構的特殊組合造成了鋰離子能在電池正負極中來回,形成充電與放電的作用。然而這些材料本身在高溫下具有不穩定的特性,一旦遇到內短路或是其他情況引起的高溫,就可以分解出構成燃燒的要件:氧與可燃物。若是這樣產生的熱無法散去,就會在電池內部持續循環加速反應,產生所謂的“熱失控”,顧名思義就表示了這樣的失效無法控制,相當危險。
隨著鋰電池的應用層面廣,安全疑慮也因此擴大。一般手機僅使用了單顆電池,但電動車、儲能系統等應用,動輒使用上千顆、上萬顆,倘若一顆失效,就可能發生像是放鞭炮一樣的連鎖效應,一個接著一個,造成嚴重的傷害與損失。
因此,UL研發技術總監王凱魯提醒,“千萬不可以假設鋰電池一定是沒有問題的,要使用鋰電池,就必須了解它有一定的失效風險。”而鋰電池的用料、結構、系統設計絕對會影響熱失控發生時的嚴重性。
電池失效案例與原因
UL以三星Note7起火與波音787飛安事件的電池失效調查發現為例,剖析電池失效事故的原因。
三星Note7電池問題,主要是來自兩家不同的電池供貨商在制程品管上分別發生問題。其一是在電池組裝過程中,鋰電池角落受壓力變形,造成隔離膜無法有效阻隔正負極,而產生內部短路;另一則是鋰電池極耳的超音波焊點突出部位未貼上絕緣膠帶,造成內部短路起火,導致產品全面下架回收。
而波音787的鋰電池則是由于鉚釘的設計,受到飛機引擎與起降等震動使其接觸不良,在高電流下使得局部發熱造成隔離膜融化,同時系統設計未考慮電芯間泄壓閥與失效熱傳遞的影響,造成2013年在一個月內發生兩起的飛安事件。
總觀而言,UL提出鋰電池會出問題的真正原因有二,一是在設計產品時,把電池當成了一般組件使用,但不同于以前的傳統電池,鋰電池本身存在不可抗的熱失控問題必須被徹底了解,電池的質量也須進行嚴格控管;另亦沒有考慮到什么樣的環境下使用才安全,做出最適當的要求;二則是沒有對電池失效做出最壞情況的打算,忽略了失效所可能產生的風險與嚴重性。
經深入分析后,這兩個案例也開始重新思考看待鋰電池的方式。三星從加強質量管控下手,也徹底去評估電池安全范圍與失效后的損害。而波音則接受了電池會熱失控的現實,從系統端著手改善,利用設計去緩解電池熱失控后的失效蔓延。
鋰電池安全應用新思維
鋰電池確實存在不可控的潛在危險!因此,UL呼吁對于鋰電池的安全要有新的思維模式,若要應用鋰電池在產品上,就必須認清現實,鋰電池一定有安全風險,不能當作一般組件使用,要懂得如何要求電池的安全性,一方面從質量把關著手,降低出問題的機率,一方面從設計著手,充分了解電池的特性,考慮安全使用范圍,并思考可能失效的方式與嚴重程度,將緩解失效的模式設計出來,降低電池失效的嚴重性。
此外,UL認為預測失效相當重要,王博士重申,電池系統的失效模式應該是被“設計”出來的,完善的失效模式設計可以降低傷害的嚴重性。波音787的新電池設計就是最好的例子,將產生熱失控的熱能透過導管排到機身外,降低失效的嚴重性,有效控制失效后的損害。
電池安全標準新趨勢
UL今年推出最新版針對儲能系統的UL9540A測試方法標準,由于鋰電池是目前儲能系統的首選,隨著美國紐約地區核能電廠陸續退役,為緩解電力需求,開始規畫于大樓內自建儲能系統,但因鋰電池本身存在不可控的失效問題,因此不同于以往,推出新的測試方法,并從考慮最壞的情況出發,直接評估儲能電池在熱失控起火后的燃燒情況,在安裝儲能系統時,由系統廠商提供給當地消防人員,藉此了解該儲能電池系統在熱失控下的火災特性,進而提供消防系統設計出應對方法的依據。
從基本的電池芯標準ANSI/UL1642、電池組標準ANSI/UL2054,延伸到發展各領域如移動電源、平衡車、電動車、儲能對應標準。在儲能領域,從第一代固定電池組標準ANSI/CANUL1973、到全球第一本儲能系統標準ANSI/CANUL9540,以及最新出版的UL9540A測試方法。面對鋰電池,UL也以新思維因應,要求了解鋰電池的應用特性,提出層層防護的安全要求。
王凱魯并以特種業者舉例,對于貨機機師來說,相較于單顆引擎的故障,更怕貨艙傳出的“失火警報”!不僅要考慮到機上消防設備有可能不足以應付的火勢,更要考慮到迫降及排泄燃油對于環境的問題。因此特種業者對于“鋰電池的飛安”新思維也轉向了解熱失效的燃燒狀況,提出相對應的消防設計與防護應對。
鋰離子電池由這些部分組成:
(一)隔膜——一種特殊的復合膜
(二)外殼(分為鋼殼和鋁殼兩種)
(三)有機電解液
(四)上蓋和下蓋
(五)正極材料——鈷酸鋰、三元材料和錳酸鋰
(六)負極材料——碳負極材料等
例如,在照相機中使用的按鈕電池屬于鋰電池。因此,在介紹鋰離子之前,我們首先介紹鋰電池。我們稱之為電池容量是指放電容量。鋰離子電池是電池材料比如正極和負極材料經過燒結爐或者回轉窯燒結后得到的鋰電池的進化版。當電池充電時,在電池的正極上產生鋰離子,并且產生的鋰離子通過電解質移動到負極。同樣,當電池放電時(即,當我們使用電池工藝時),嵌入陽極碳層中的鋰離子脫落并移動回到正極。在鋰離子的充放電過程中,鋰離子處于從正極到負極再到陰極的作用狀態。電池組裝后,電池有電壓,無需充電。
建立鋰電池安全使用共識
鋰電池確確實實存在的安全問題。除了制造商必須認清及防范使用鋰電池可能帶來的安全風險外,一般消費大眾也同樣有責任,必須正視鋰電池的危險,了解如何安全使用,像是搭乘飛機,就必須遵守將鋰電池產品置放在隨身手提行李中,以減少飛安問題的產生。也因此,唯有每一個人都有安全共識,才能降低鋰電池發生意外帶來的傷害。
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