锂离子电池基础理论知识答疑解惑

luhit

最近迷上了模型，长期潜水于各大模型网站，虽是最菜鸟级别玩家，但还是学到了不少知识，甚是感谢啊。
发现论坛很多朋友对电池的认识还是有很多误区的，觉得有必要站出来说道说道。本人毕业后一直从事锂电池的开发研究，虽然没专门做过模型电池，但自认为对这一块还算比较了解，大家如有相关问题，可以跟帖，我会尽量回答。
PS：问题只限定于电池本身，不要涉及具体品牌和厂家，不想引口水，见谅。

hfatw

两节锂电池并联需要注意什么？比如两节是否同一型号、同大小等

luhit

正规电池厂家按容量、内阻，电压等进行分选配组，标准每个厂家不同，有时按客户需求进行控制，一般在偏差5%以内，筛选标准越严格，相应的价格会越高。
自己进行串并时应选择同规格电池，容量、内阻尽量选择接近的，电池放电状态要保持一致。否则容易使电池组寿命大幅下降。

king1982

1，电池鼓胀的原因有哪些，如何防止？
2，鼓胀会影响性能吗？影响的机理是什么？

大卫

请问厂家根据什么来标电池的C数，为什么有些品牌15C的电芯能组成20C甚至25C的电池卖。

luhit

1、电池鼓胀，我们称之为胀气，顾名思义是使用过程中产气导致的。产气原因有很多，电池制造过程中的水分控制不好，电池过充过放导致电解液不可逆分解等是比较常见的原因。
2、胀气当然会影响性能。电池容量的不可逆损耗，电池内阻急剧增大，安全隐患等。至于影响机理，你可以简单的理解为电解液被分解，锂离子的不可逆损耗等。而且模型中使用的软包电池（所谓的聚合物）居多，一旦产气，电池芯就会松软变形，导致内阻增加。

luhit

所谓的C，就是倍率，指电池的放电能力，其中又有持续倍率和脉冲倍率之分。比如说一个电池2200mAh的电池，10C持续，15C脉冲，其最大的持续放电电流是22A（2.2*10A），最大瞬间放电电流时33A（2.2*15A）。你可以以此选择合适功率的电机。但是空间和重量不限制的情况下，你可以选择大容量，低倍率的电池，一样能够满足所需的电流。
电池的倍率性能主要是在电池设计的时候决定的，一般来说放电倍率越大，电池成本越高，有些军品要求80~100C放电，价格是相当可观的。

大卫

我的问题你回答得很业余啊，你只是解释什么叫C数，希望能有更专业深入的答 案，不要点到即止的回答。
到底厂家是怎么定义C数的，C数和电池寿命有关系吗。

[ 本帖最后由 大卫 于 2012-3-30 11:09 编辑 ]

dengxiao

锂电池的保存、使用、寿命方面有啥要注意的？

luhit

1、好的，专业一点，呵呵。电池开发时，会根据客户需求开发不同放电倍率的电池，也就是几C电池，这个是产品设计决定的，而不是你所谓的“定义”的。设计高倍率电池有几个通用的要点：
a、正极材料，不管是钴酸锂、三元、锰酸锂还是磷酸铁锂，都是有容量型跟功率型之分的，制造高倍率电池，一般选用功率型材料，一般来说导电性好，粒径小，稳定性高。
b、负极材料，以你产品性能而定，一般用户使用人造石墨，高端用户会使用到中间相碳微球，当然价格也是水涨船高
c、电解液，选用高电导率电解液，常规的是锂盐浓度提高，锂盐这一块现在国产的很少，价格很贵，是电解液的主要成本源。
d、隔膜，选用孔隙率大的，提高离子导电性。
e、电池设计，正负极的涂覆量要减小，负极过量要更大，极耳加厚加宽。
这些一般设计人员都知道，所以说电池的C数，只要再设计的时候提需求，一般厂家都能做到40C~50C ，高端的100多也不是问题，唯一的问题就是成本（或者说是客户的价格），倍率越高，成本越高，而且到后面的时候可能呈指数增长。
2、电池的设计倍率和寿命没有关系。但是这个寿命是怎么定义的，如果是同一型号电池，一个进行2C充3C放，一个进行2C充10C放，那寿命肯定是不一样的。
强调一点，这个所谓的C是电池的一项指标，和容量，电压一样，和电池使用过程中的几C充放要区分

luhit

1、保存的话注意温度，SOC。看见论坛上不少朋友放冰箱冷藏保存，这个我真不知道好不好，但是温度不能太高是肯定的。SOC的话尽量不要出现满电或者空电存储，电池出货一般保持50%SOC，我觉得我们平常使用中也可以参考。另外要注意一个周期内进行一下充放电。
2、尽量不要出现过充过放的问题，这个损害最大了。还有就是注意环境温度，现在锂电池一般来说低温性能都一般，零下一二十度就别去大功率使用了，容易产生锂枝晶，产生安全隐患。
3、寿命就真没啥好讲的了。相同使用工况，电池好，寿命就长，反之则短。但前面说的使用及储存注意了，多少会延长一点寿命。

fc23fcevff23

http://bbs.5imx.com/bbs/viewthre ... &extra=page%3D1
帖子求建议。
尤其是日立、三洋的这种新型锂离子电池会不会因为飞机摔落而导致爆炸？

冰山一脚

技术贴，学习了

pangzi313

不错不错看来楼主是业内人士不知楼主是不是常出没，有问题以后还多多指点，楼主是做软包还是圆柱的啊。

pangzi313

由于潜水太久密码想和很久才对上:em15:

pangzi313

楼主你能讲讲电池设计里的内阻公式吗？？

pangzi313

我刚转的技术正在学习基础理论望不吝赐教

pangzi313

只能说有起火爆炸的可能，但看比率的明天做三星和国内一牌子的重物冲击和针刺实验。有兴趣的等结果。图片就抱歉了本人相机不再身边节后给大家看看破坏性试验后的电池，那个叫惨啊～～～！！！！！:em15:

fc23fcevff23

原帖由 pangzi313 于 2012-3-30 20:42 发表
只能说有起火爆炸的可能，但看比率的明天做三星和国内一牌子的重物冲击和针刺实验。有兴趣的等结果。图片就抱歉了本人相机不再身边节后给大家看看破坏性试验后的电池，那个叫惨啊～～～！！！！！:em15:

明天试验的话，多久出结果了？我怕淘宝上那些个电池会被别人抢购完了。

luhit

锂离子电池是一个总称，聚合物是包含在锂离子电池范围之内的。
一般来说聚合物电池使用铝塑包装，区别于其他形式，包装均为钢铝壳，这就使得其在发生爆炸等意外时威胁减小。
但是，现在一般模型用的聚合物电池，并不是真正意义上的聚合物，严格来说应该叫软包电池。真正的聚合无电池电解液至少应该是凝胶态的，像sony有全固态的。但是软包电池电解液是液态的常规电解液，只不过选用了铝塑包装外壳。而模型、电动工具等电池，因为需要大倍率放电，真正意义上的聚合物并不适用，因为不管是凝胶电解液还是全固态电解液，电导率都太小，不满足大倍率放电需求，一般只是在3C应用，电流一般不超过3C。
一般小鬼子的电池价格应该非常贵，远高于国产电池，而且不太容易买到，我们想搞到小鬼子的动力电池进行拆解研究都很难。
至于截止电压，这可能不同厂家用的材料不一样，三元或钴酸锂等，不必太纠结，一般别超4.2，磷酸铁锂别超3.8