锂离子电池的运用和保护技术

把握锂离子电池的运用和保护技术，可以延长锂离子电池的运用寿数和保持电池的优胜功用。

锂离子电池放电

放电中止电压：锂离子电池的额外电压为3.6V（有的产品为3.7V），中止放电电压为2.5-2.75V（电池厂给出作业电压规划或给出中止放电电压，各参数略有不同）。电池的放电中止电压不应小于2.5（n是串联的

电池数），低于中止放电电压持续放电称为过放，过放会使电池寿数缩短，严峻时会导致电池失效。电池不用时，应将电池充电到保有20%的电容量，再进行防潮包装保存，3～6个月检测电压1次，并进行充电，保证电池电压在安全电压值（3V以上）规划内。

放电电流：锂离子电池不适合用作大电流放电，过大电流放电时内部会发生较高的温度而损耗能量，减少

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

点击详情

放电时间，若电池中无保护元件还会发生过热而损坏电池。因此电池出产工厂给出最大放电电流，在运用中不能超过产品特性表中给出的最大放电电流。

放电温度：不同温度下的放电曲线是不同的。在不同温度下，锂离子电池的放电电压及放电时间也不同，

电池应在-20℃到+60℃温度规划内进行放电（作业）。

锂离子电池充电

在运用锂电池中应留意的是，电池放置一段时间后则进入休眠情况，此刻容量低于正常值，运用时间亦随之缩短。但锂电池很简单激活，只要通过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池自身的特性，抉择了它几乎没有回想效应。因此用户手机中的新锂电池在激活进程中，是不需要特别的办法和设备的。

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

点击详情

对锂离子电池充电，应运用专用的锂离子电池充电器。锂离子电池充电采用“恒流/恒压”办法，先恒流充电，到靠近中止电压时改为恒压充电。如一种800mA.h容量的电池，其间止充电电压为4.2V。电池以

800mA（充电率为1C）恒流充电，开始时电池电压以较大的斜率上升，当电池电压靠近4.2V时，改成

4.2V恒压充电，锂电池电流渐降，电压改变不大，到充电电流降为1/10C（约80mA）时，以为靠近充

满，可以中止充电（有的充电器到10C后启动定时器，过必定时间后完毕充电）。不能用充镍镉电池的充

电器（充三节镍镉电池的）来充锂离子电池（虽然额外电压相同，都是3.6V），由于充电办法不同，简单构成过充。

充电电压：布满电时的中止充电电压与电池负极材料有关，焦炭为4.1V，而石墨为4.2V，一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。在充电时应留意4.1V的电池不能用4.2V的充电器充电，否则会有过充危险

（4.1V与4.2V的充电器所用的充电器IC不同）。锂离子电池对充电的要求是很高的，它要求精细的充电电路以保证充电的安全。中止充电电压精度允差为额外值的±1%（例如，充4.2V的锂离子电池，其允差为

±0.042V），过压充电会构成锂离子电池永久性损坏。

充电电流：锂离子电池充电电流应根据电池出产厂的主张，并要求有限流电路防止发生过流（过热）。一般常用的充电率为0.25～1C，举荐的充电电流为0.5C（C是电池的容量，如标称容量1500mA.h的电池，

充电电流0.5*1500=750mA）。在大电流充电时往往要检测电池温度，以防止因过热而损坏电池或发生爆炸。

充电温度：对电池充电时，其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度规划。电池应在0～45℃温度范

围内进行充电，远离高温（高于60℃）和低温（-20℃）环境。

锂离子电池在充电或放电进程中若发生过充、过放或过流时，会构成电池的损坏或降低运用寿数。为此开

发出各种保护元件及由保护IC组成的保护电路，它安装在电池或电池组中，使电池获得完善的保护。可是

在运用中应尽或许防止过充电及过放电。例如，手机电池在充电进程中，快布满时应及时与充电器进行分

离。放电深度浅时，循环寿数会明显提高。因此在运用时，不要比及手机上呈现电池不足的信号时才去充

电，更不要在呈现此信号时持续运用，虽然呈现此信号时还有一部分残余容量可供运用。

储存和运送

锂离子电池可储存在温度为-5～35℃，相对湿度不大于75%的清洁、枯燥、通风的环境中，应防止与腐蚀

性物质接触，远离火源及热源，不要置于阳光直射的当地，不能随意拆开电池。电池若长时间储存，电池电

量应保持标称容量的30%～50%，举荐储存的电池每6个月充电一次。

电池应包装成箱进行运送，在运送进程中应防止剧烈振动、碰击或揉捏，防止日晒雨淋，可运用汽

车、火车、轮船、飞机等交通工具进行运送。

短路

关于锂离子电池的安全问题，请各位朋友重视。锂离子电池在充电进程中很简单发生短路情况。

虽然大多数锂离子电池都带有防短路的保护电路，还有防爆线。但许多情况下，这个电路在各种情况下，

不必定会起效果。防爆线能起的效果也很有限。

过充

一切的锂离子电池，包括聚合物锂离子电池、锂铁电池等等，都非常害怕过充。

锂离子电池假设充电时间过长，发生的爆炸的或许性就会加大。

锂的化学性质非常活泼，很简单燃烧，当电池充放电时，电池内部持续升温，活化进程中所发生的气体膨

胀，使电池内压加大。压力抵达必定程度，如外壳有伤痕，即会破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。

所以，我们在运用锂离子电池的时候要非常留意安全。

充电

充电是电池重复运用的重要进程，锂离子电池的充电进程分为两个阶段：恒流快充阶段和恒压电流递减阶

段。恒流快充阶段，电池电压逐渐升高到电池的规范电压，随后在操控芯片下转入恒压阶段，电压不再升

高以保证不会过充，电流则跟着电池电量的上升逐渐减弱到设定的值，而最终完结充电。电量计算芯片通

过记录放电曲线可以抽样计算出电池的电量。锂离子电池在屡次运用后，放电曲线会发生改变，锂离子电

池虽然不存在回想效应，可是充、放电不妥会严峻影响电池功用。

充电留意事项

锂离子电池过度充放电会对正负极构成永久性损坏。过度放电导致负极碳片层结构呈现陷落，而陷落会造

成充电进程中锂离子无法刺进；过度充电使过多的锂离子嵌入负极碳结构，而构成其间部分锂离子再也无

法释放出来。

充电量等于充电电流乘以充电时间，在充电操控电压必定的情况下，充电电流越大（充电速度越快），充

电电量越小。电池充电速度过快和中止电压操控点不妥，同样会构成电池容量不足，实践是电池的部分电

极活性物质没有得到充沛反响就中止充电，这种充电不足的现象跟着循环次数的添加而加剧。

放电

第一次充放电，假设时间能较长(一般3--4小时满足)，那么可以使电极尽或许多的抵达最高氧化态（足够

电），放电（或运用）时则强制放到规定的电压、或直至自动关机，如此能激活电池运用容量。

但在锂离子电池的平常运用中，不需要如此操作，可以随时根据需要充电，充电时既不必要必定布满电为

止，也不需要先放电。象初次充放电那样的操作，只需要每隔3--4个月进行接连的1--2次即可。

内短路保护

锂离子电池由于材料系统及制成工艺等诸多方面要素的影响，存在发生内短路的危险。虽然锂离子电池在

出厂时都现已通过严格的老化及自放电挑选，但由于进程失效及其他不可预知的运用要素影响，依然存在

必定的失效概率导致运用进程中呈现内短路。关于动力电池，其电池组中锂离子电池多达几百节甚至上万

节，大大扩展了电池组发生内短的概率。由于动力电池组内部所蕴含的能量极大，内短路的发生极易诱发

恶性事故，导致人员伤亡和财产损失。

关于并联的锂离子动力电池模组，当其间一节或几节电池发生内短时，电池模组中的其他电池会对其放

电，电池组的能量会使内短电池温度急速升高，极易诱发热失控，最终导致电池起火爆炸。

惯例的温度勘探在电池升温时，虽然可以告知IC堵截主回路，但无法阻止并联电池模组内部的持续放电，

而且由于主回路堵截，电池模组一切的能量都集中于内短路电池，反而添加了热失控发生的几率。

志向的方案是，在发现某节电池发生内短而升温时，可以堵截该节电池与模组中其他电池的衔接回路。如

图2所示，在单节电池上组装TEPPTC或许MHP-TA系列产品，当内短路发生时TE保护器件可以有效地阻断

内短路电池与模组内其他电池的联络，防止恶性事故的发生。关于单体电池数量大的动力电池组，配组时

对电池及器件内阻共同性要求较高，而MHP-TA由于其内部双金属结构，器件电阻的共同性非常好,可以极

大地满足关于电池内阻的要求。

锂离子动力电池的系统组成及实践路况杂乱，被动器件的防护是必不可少的。

锂电池长处

1）电压高

单体电池的作业电压高达3.7-3.8V（磷酸铁锂的是3.2V），是Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍。

2）比能量大

能抵达的实践比能量为555Wh/kg左右，即材料能抵达150mAh/g以上的比容量（3--4倍于Ni-Cd，2--3

倍于Ni-MH），已靠近于其理论值的约88%。

3）循环寿数长

一般均可抵达500次以上，甚至1000次以上，磷酸铁锂的可以抵达2000次以上。关于小电流放电的电器,电

池的运用期限，将倍增电器的竞争力。

4）安全功用好

无公害，无回想效应.作为Li-ion前身

新型锂离子电池

的锂电池，因金属锂易构成枝晶发生短路，缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的

元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd电池存在的一大弊端为“回想效应”，严峻束缚电池的运用，但Liion根本不存在这方面的问题。

5）自放电小

室温下布满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni-MH的30-

35%。

6)快速充电

1C充电30分钟容量可以抵达标称容量的80%以上，磷铁电池可以抵达10分钟充电到标称容量的90%。

7)作业温度

作业温度为-25~45°C，跟着电解液和正极的改进，希望能扩宽到-40~70°C。

锂电池缺点

1）衰老

与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与运用次数有关，也与温度有关。这种衰退的现象

可以用容量减小表明，也可以用内阻升高表明。

由于与温度有关，所以在作业电流高的电子产品更简单表现。用钛酸锂替代石墨好像可以延长寿数。储存

温度与容量永久损失速度的联系：

2）收回率

大约有1%的出厂新品因种种原因需要收回。

3）不耐受过充

过充电时，过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中，无法再释放，可导致电池寿数短。

4）不耐受过放

过放电时，电极脱嵌过多锂离子，可导致晶格坍塌，然后缩短寿数。