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介紹鋰電池定制化的現(xiàn)狀與要求

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   鋰電池作為一個新興的行業(yè)，近兩年的發(fā)展快速，越來越多的企業(yè)將鋰電池組應用到自身的產(chǎn)品中去。鋰電池組定制在這個大環(huán)境下應運而生。鋰電池在越來越多的領(lǐng)域被應用，鋰電池定制也被越來越多的企業(yè)所需要。

 
   鋰電池的定制化使用過程是一個充放電循環(huán)的過程。充放電系統(tǒng)如充放電電流的大小、充放電截止電壓的選擇以及充放電方式對鋰離子電池的循環(huán)壽命也有重要影響。盲目增加電池的工作電流，增加充電截止電壓，降低放電截止電壓，會降低鋰電池的性能。鋰電池老化可以說是鋰電池定制中最不可缺的過程。鋰電池定制的活性階段主要目的是讓電池內(nèi)的電解液和活性物質(zhì)充分活化，以達到電化學性能穩(wěn)定，鋰電池的老化是這一目的達成的主要功臣。目前國內(nèi)鋰電池生產(chǎn)廠商有數(shù)百家，但是真正具備整套動力電池生產(chǎn)能力的并不多，定制鋰電池生產(chǎn)核心技術(shù)缺乏，很多核心技術(shù)仍依賴于國外專利與設(shè)備，使得定制鋰電池價格上漲。
探討鋰電池在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的應用

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   隨著醫(yī)療保健范圍擴大到涵蓋新興技術(shù)，以及鋰電池尺寸的縮小和互連性提高，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒂瓉硪粓鲋委煼桨傅姆妒睫D(zhuǎn)移。許多醫(yī)療設(shè)備鋰電池，醫(yī)療儀器鋰電池，儀器電池，設(shè)備電池，醫(yī)療電池和醫(yī)療設(shè)備電池的做法基本一樣，而做這些醫(yī)用電池時千萬不能投機取巧，它也許影響醫(yī)療儀器的運用，儀器電池功用嚴峻時會將醫(yī)療設(shè)備電池斷電，必會影響患者生命危險。

　　 鋰電池在醫(yī)學方面主要應用于助聽器、心臟起搏器和其他一些非生命維持器件等。使用鋰離子電池代替助聽器中的原電池，可解決成本高、環(huán)境污染、電壓下降引起的助聽效果下降等問題，具有廣泛的應用潛力。
 
　　 幾年前，醫(yī)療專業(yè)人員還無法將救助生命的設(shè)備帶到現(xiàn)場；因為那時便攜式儀器的技術(shù)尚未成熟。但如今，醫(yī)療設(shè)備鋰電池的應用，成就了大量的監(jiān)控儀器、超聲設(shè)備和輸液泵可在遠離醫(yī)院的場所使用—甚至在戰(zhàn)常便攜式設(shè)備的移動越來越方便。正是由于諸如鋰電池等技術(shù)的應用，重達50磅的笨重除顫器才可以被更輕便、更緊湊的用戶友好型裝置取代，也不會造成醫(yī)護人員肌肉的拉傷。
 
　　 病人的移動性也變得越來越重要。如今的病人可能會從放射科轉(zhuǎn)移到重癥監(jiān)護病房，從救護車轉(zhuǎn)移到急救室，或用救護車從一家醫(yī)院轉(zhuǎn)移到另一家醫(yī)院。同樣地，便攜式家用儀器和移動式監(jiān)控設(shè)備的普及，使病人可以待在喜歡的地方，而并不一定要留在醫(yī)療機構(gòu)中。便攜式醫(yī)療器械必須真正實現(xiàn)完全意義上的便攜，為病人提供服務。對更小型、更輕便的醫(yī)療器械的需求也因此顯著增加，這大大激發(fā)了人們對更高能量密度、更小巧的醫(yī)療設(shè)備鋰電池的興趣。
磷酸鐵鋰電池的工作溫度如何？

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     目前使用相對較多的鋰電池組是磷酸鐵鋰電池組，因為大家都知道鋰電池本身的穩(wěn)定性較差，相對來講其安全系數(shù)并不是很高，而磷酸鐵鋰電池則是在原有的鋰離子電池的正極材料基礎(chǔ)上對其進行改進，讓其的安全系數(shù)更高，常見的磷酸鐵鋰電池組正極材料有鉆酸鋰，錳酸鋰以及鎳酸鋰等等，最為常用的則是鉆酸鋰。雖然磷酸鐵鋰電池組也屬于鋰離子電池，但是從正極材料上我們可以看出，磷酸鐵鋰電池是目前鋰離子電池中穩(wěn)定性較高的電池，而且就成本來講，也不算很高，所以磷酸鐵鋰電池組在一些大型工業(yè)以及移動移動基站中使用的越來越多。

 
　　但是磷酸鐵鋰電池的振實密度較低，也正是這一特點決定了磷酸鐵鋰電池在電動工具方面上的使用有所成效，相對來講如果將磷酸鐵鋰電池應用在手機上，那么它的弊端則暴露無遺，最為明顯的一個缺點就是容量不足。在工作的時候，磷酸鐵鋰電池組難免會產(chǎn)生熱量，一般來講，磷酸鐵鋰電池組的工作環(huán)境是-50℃到+80℃之間，但是實際情況中，磷酸鐵鋰電池組在工作的過程中以及國祚過程之后都是需要產(chǎn)生熱量的，所以，我們最好將磷酸鐵鋰電池組的溫度控制在+50攝氏度之下，然而磷酸鐵鋰電池組最大的一個缺點就是對于低溫的耐性很低，通俗的講就是磷酸鐵鋰電池組不耐低溫，所以盡量不要在超過的溫度范圍內(nèi)工作。
 
　　不管磷酸鐵鋰電池組是在高溫下工作還是低溫下工作，兩種情況都會對磷酸鐵鋰電池組產(chǎn)生較大的損耗，因為磷酸鐵鋰電池組長期在高溫下工作，雖然從化學角度來講有利于電極材料的轉(zhuǎn)換，但是上面也講到磷酸鐵鋰電池組主要應用于電動工具方面，所以其放電量是很大的，雖然磷酸鐵鋰電池組具有耐高溫的特點，但是長期在高溫下工作也是會對磷酸鐵鋰電池組有一定的影響，最為常見的就是使用一段時間后發(fā)現(xiàn)電池組的容量明顯下降，對于此種情況，這是所有二次電池的通病，而磷酸鐵鋰電池在這方面的損耗還是相對較低的。而低溫對于磷酸鐵鋰電池組的影響可就稍微大點了，因為上文也提到過，磷酸鐵鋰電池組能夠有很好的穩(wěn)定性，全部得益于它的正極材料，但所謂凡事都有兩面性，雖然磷酸鐵鋰電池的正極材料使得其本身的穩(wěn)定性增強，安全性大漲，但是相對于其他的鋰電池來講，磷酸鐵鋰電池組的導電性能相對較差，而低溫是會影響到電解液的，因為高導電率的電解液的凝點較低，在低溫環(huán)境下很容易發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，所以低溫環(huán)境對于磷酸鐵鋰申池組來講則是“雪上加霜”，在低溫下工作會發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池性能大幅度下降，工作時會有斷開的現(xiàn)象。
電動車鋰電池容量放電過程是怎樣的？

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   一、電動車鋰電池在初始階段端電壓快速下降，放電倍率越大，電壓下降的越快；

 
  二、電動車鋰電池電壓進入一個緩慢變化的階段，這段時間稱為電池的平臺區(qū)，放電倍率越小，平臺區(qū)持續(xù)的時間越長，平臺電壓越高，電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實際使用過程中，盡可能希望鋰電池工作在平臺區(qū)；
 
  三、在鋰電池電量接近放完時，鋰電池負載電壓開始急劇下降直至達到放電截止電壓。從容量測試的結(jié)果中，同時還可以得到放電電流與容量的曲線關(guān)系。
 
  電動車鋰電池不同放電電流與容量的關(guān)系，鋰電池放電電流的大小，會直接影響到電池的實際容量。放電電流越大，電池容量相應減小，這表明放電電流越大，到達終止電壓經(jīng)歷的時間越短。所以談到電池容量時，應指明其放電電流（放電倍率）。
 
磷酸鐵鋰電池安全嗎？

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   1. 磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對人體有害的重金屬元素，其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出，提高了材料的穩(wěn)定性。

   2. 磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)流程與其他鋰電池品種大體相同，其核心工序有：配料、涂布、輥壓、制片、卷繞。在配料環(huán)節(jié)，磷酸鐵鋰材料導電性能相對較差，所以，顆粒一般做得更小一些，這樣做的客觀效果是：內(nèi)部排列更為均勻，促使其形成了平衡的電壓平臺，工作時能夠保持電池的狀態(tài)穩(wěn)定。
 
   3. 充放電是鋰電池兩種基本的工作狀態(tài)。當磷酸鐵鋰電池充放電時，由于鐵離子氧化能力不強，不會放出氧氣，自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應，這使得磷酸鐵鋰電池充放電過程處在一個安全的環(huán)境中。不但如此，磷酸鐵鋰電池在大倍率放電，甚至過充放電過程中，也難以發(fā)生劇烈的氧化還原反應。同時，鋰在脫嵌后，晶格變化使晶胞（晶體的最小構(gòu)成單位）最終體積會縮小，這正好抵銷了碳負極在反應中增加的體積，所以，在充放電中磷酸鐵鋰電池能夠保持物理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，消除了體積增大而產(chǎn)生電池爆裂現(xiàn)象的隱患。
磷酸鐵鋰電池組六大特性介紹

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 (1)高倍率放電

 
  當測試溫度為25℃，測試電壓為2.9～3.3V時，磷酸鐵鋰電池不同倍率放電曲線如圖所示，從圖中可以看出，在不同測試電壓及倍率下，放電電壓接近2.0V時放電容量接近100%。
 
 (2)高能量密度
 
  鋰離子電池的重量能量密度為150Wh/kg。相同體積下，鋰離子電池的能量密度約是鉛酸電池的3~4倍。相同容量的磷酸鐵鋰電池與鉛酸電池相比，重量減少了約60%~70%，鐵鋰電池和鉛酸電池能量對比見表1。
 
  (3)循環(huán)性能高
 
  在正常情況下，普通鉛酸電池的充放電周期為300~500次，鋰離子電池的充放電周期可以超過1000次。
 
 (4)可快速充電
 
  能量轉(zhuǎn)化效率高，可以在1～3h內(nèi)完成充電，而普通鉛酸電池則不能如此快速充電。
 
 (5)安全性高
 
  由于普通鉛酸電池含鉛、銻等重金屬，易對環(huán)境造成嚴重污染，使用與維護易發(fā)生泄漏，若內(nèi)部硫酸外溢，則會造成設(shè)備腐蝕、人員傷害事故，而磷酸鐵鋰電池不含任何對人體有害的重金屬元素、無污染、高安全性，是目前最安全的鋰離子電池。
 
 (6)成本低
 
  傳統(tǒng)的48V鉛酸電池生命周期一般為5年，通信鐵鋰電池生命周期可以達到10年。此外，磷酸鐵鋰電池采用智能間歇式充放電管理模式，很大程度上降低了耗電成本。
聚合物鋰電池和鋰電池區(qū)別

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   相對于鋰離子電池，鋰聚合物電池的特點如下：

 
　　 1.無電池漏液問題，其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液，使用膠態(tài)的固體。
 
　　 2.可制成薄型電池：以3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。
 
　　 3.電池可設(shè)計成多種形狀。
 
　　 4大點看清聚合物鋰電池和鋰電池區(qū)別
 
　　 5.電池可彎曲變形：高分子電池最大可彎曲900左右。
 
　　 6.可制成單顆高電壓：液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓，高分子電池。
 
　　 7.由于本身無液體，可在單顆內(nèi)做成多層組合來達到高電壓。
 
　　 8.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。
聚合物鋰離子電池有哪些注意事項？

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   短路：一般為內(nèi)部短路、外部短路等。一般在充電過程中容易發(fā)生，電池極板間貼合不佳也會造成短路。

   雖然，現(xiàn)在大多數(shù)鋰離子電池都帶有防短路的保護電路，還有防爆線，但很多情況下，這個保護電路在各種情況下不一定會起作用，防爆線能起的作用也很有限。
 
   過充：聚合物鋰離子電池，如果充電電壓過高，時間過長過長，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，電池內(nèi)壓加大，壓力達到一定程度，引起膨脹，破裂。并且過充過放都會使電池內(nèi)部化學物質(zhì)的可逆性遭到破壞，從而嚴重影響電池的壽命。
 
   鋰的化學性質(zhì)非?；顫?，很容易燃燒，當電池充放電時，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。而聚合物鋰離子電池只會膨脹。
 
   破損：電池受到碾壓，電芯刺破。由于聚合物鋰離子電池屬于膠態(tài)電解質(zhì)，很難達到爆炸的程度。
 
   使用環(huán)境：避免在高溫、低溫環(huán)境下使用。高溫超過60℃會對電池內(nèi)部的隔離膜造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷，從而導致電池報廢。過低的的溫度會減低聚合物鋰離子電池的性能，導致電池容量放不出來，無法使用。
 
   總結(jié)：聚合物鋰離子電池從以上條件可見其安全性能還是不錯的，當然不是說聚合物鋰電池就不會爆炸，只是相對于液體電池來說，聚合物鋰電池發(fā)生爆炸的幾率很低，不然也不會在移動電子設(shè)備上那么受歡迎。
工業(yè)備用電池用哪種電池比較好呢？

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   1、從電池化學性能上來講

 
 （1）電池的能量密度上，目前磷酸鐵鋰的已經(jīng)可以達到260～290kW.h/Kg，雖然比不上聚合物鋰電池，但卻遠遠高于鉛酸電池；
 
 （2）大電流放電上，比聚合物稍差，但比鉛酸蓄電池要大得多；
 
 （3）放電平臺和放電效率高于鉛酸電池；
 
 （4）耐高溫性能上，據(jù)相關(guān)公開資訊報道，運行溫度可以達到80℃左右，比鉛酸蓄電池好很多；
 
 （5）使用循環(huán)壽命達到2000次以上，遠遠高于鉛酸蓄電池的500次；
 
 （6）與鉛酸蓄電池相比，同樣用電需求下，磷酸鐵鋰電池在體積和重量方面要小很多；
 
  （7）鉛酸蓄電池使用過程有鈍化效應，磷酸鐵鋰電池沒有；
 
  2、從安全應用方面來講
 
  磷酸鐵鋰晶體中的P-0鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鉆酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，但未出現(xiàn)一例爆炸事件，而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電，發(fā)現(xiàn)依然有爆炸現(xiàn)象。雖然如此，其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鉆酸鋰電池，已大有改善。
 
 3、從環(huán)保生態(tài)方面來講
 
 磷酸鐵鋰電池使用的原材料不僅來源豐富，而且是對環(huán)境友好的能源材料，不會對人類生活環(huán)境造成污染，鉛酸蓄電池使用的部分原材料則是會對環(huán)境造成污染，影響人類的生活環(huán)境。
  
 4、磷酸鐵電池可做梯次利用，比如從新能源汽車上更換下來的舊電池，經(jīng)過科學的檢測修復，可以應用到下一級對電性能要求不是很高的備用電源領(lǐng)域，比如信息基站備用電源等，鉛酸蓄電池和鎳氫電池則不能。
太陽能路燈選擇磷酸鐵鋰蓄電池有什么優(yōu)勢

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       1、安全性能提高

       蓄電池常會因為過充過放等情況而造成故障，影響它的使用性能還是小事，伴隨著這些故障的往往還潛藏著爆炸的危險，比如鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，在高溫或者過充的情況下就很容易崩塌發(fā)熱，或者形成強氧化物質(zhì)，影響到其安全性。
 
       而磷酸鐵鋰電池晶體結(jié)構(gòu)中，P-O鍵十分穩(wěn)固，難以分解，當然也不能說完全沒有危險了，要是使用不當，還是有可能會發(fā)生危險，但是較其他的蓄電池相比，其安全性已經(jīng)大大的提高了，在配合一些安全保護裝置，使用起來會更加放心。
 
       2、壽命延長
 
        磷酸鐵鋰電池在放電過程中，放電電壓平穩(wěn)，基本保持不變，只有在快到終止放電電壓時，才會有點變化，表現(xiàn)出很好的放電特性，循環(huán)壽命可達2000次以上，可使用7~8年，而鉛酸電池循環(huán)壽命往往也就在300~500次，用不了多久就失去特性了，最多也就用個1年半左右。
 
       3、容量穩(wěn)定
 
        蓄電池若是長期處于一種充滿而不放完的環(huán)境下，對容量的影響是很大的，因為有一種記憶效應，對于像鎳氫、鎳鉻這樣的電池而言，這樣的情況是不可逆的，電池容量小了，就真的小了。
 
        而磷酸鐵鋰電池過放電到零電壓存放，也不會有泄漏或者損壞的情況，容量也沒有太大的變化，之后要使用時，做幾次充放電循環(huán)，容量又可以恢復如初，這是其他一些鋰離子電池都不具有特性。
 
         4、重量輕
 
         這涉及到一個比能量的問題，與鉛酸電池相比，相同的條件下，磷酸鐵鋰電池的體積大概只有其60%~70~，而重量只有鉛酸電池只有它30%~40%作用，可以更好的節(jié)省空間，也從另一層面一定程度證明了，相同條件下，磷酸鐵鋰電池的容量要更大一點。
 
          5、環(huán)保性
 
           這主要涉及到的是在蓄電池廢棄后的處理問題，鉛酸電池中含有大量的鉛這樣的重金屬，若是處理不當，很容易對環(huán)境產(chǎn)生污染，而磷酸鐵鋰電池不含有什么有害物質(zhì)，性能有比較穩(wěn)定，不管是在使用中，還是在廢棄后處理過程中，都不會環(huán)境造成什么污染。
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