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保定市滿城區(qū)聯(lián)東U谷22號樓
鋰電池體系的溫度變化由熱量的產(chǎn)生和散發(fā)兩個因素決定，其熱量的產(chǎn)生可以通過熱分解和(或)電池材料之間的反應(yīng)所致。
當(dāng)電池中某一部分發(fā)生偏差時，如內(nèi)部短路、大電流充放電和過充電，則會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致電池體系的溫度增加。當(dāng)電池體系達到一定的溫度時，就會導(dǎo)致系列分解等反應(yīng)，使電池受到熱破壞。同時由于鋰電池中的液體電解質(zhì)為有機化合物而易燃，因此體系的溫度達到較高時電池會著火。當(dāng)產(chǎn)生的熱量不大時，電池體系的溫度不高，此時電池處于安全狀態(tài)。鋰電池內(nèi)部產(chǎn)生熱量的原因主要由以下所述。
(1)電池電解質(zhì)與負極的反應(yīng)，雖然電解質(zhì)與金屬鋰或碳材料之間有一層界面保護膜，保護膜的存在使得其間的反應(yīng)受到限制；
(2)電解質(zhì)中存在的熱分解，鋰電池體系達到一定溫度時，電解質(zhì)會發(fā)生分解并產(chǎn)生熱量；
(3)電解質(zhì)與正極的反應(yīng)，由于鋰電池電解質(zhì)的分解電壓高于正極的電壓，因此電解質(zhì)與正極反應(yīng)的情況很少發(fā)生；
(4)負極材料的熱分解；
(5)正極材料的熱分解；
(6)正極活性物和負極活性物的焓變；
(7)電流通過內(nèi)阻而產(chǎn)生熱量；
(8)其他，對于鋰電池而言，負極電位接近金屬鋰的電極電位，因此除了上述反應(yīng)外，與膠黏劑等的反應(yīng)亦須考慮。
定期檢查
定期檢查各單元電池的端電壓和內(nèi)阻。對12V單元電池來說，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或電他的內(nèi)阻超過80mΩ以上時，應(yīng)該對各單元電池進行均衡充電，以恢復(fù)電池的內(nèi)阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時充電電壓取13.5～13.8V即可。經(jīng)過良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內(nèi)阻恢復(fù)到30mΩ以下。
UpS電源在運行過程中，由于各單元電池特性隨時間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UpS電源內(nèi)部的充電回路來消除的，所以對這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組，若不及時采取脫機均充處理的話，其不均衡度就會越來越嚴重。
重新浮充
UpS電源停機10天以上，在重新開機之前，應(yīng)在不加負載的條件下啟動UpS電源以利用機內(nèi)的充電回路重新對蓄電池浮充10～12h以上再帶載運行。
UpS電源長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程，相當(dāng)于處在“儲存待用”狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù)的時間過長，造成蓄電池因“儲存過久”而失效報廢，它主要表現(xiàn)為電池內(nèi)阻增大，嚴重時內(nèi)阻可達幾Ω。
我們發(fā)現(xiàn)：在室溫20℃下，存儲1個月后，電池可供使用的容量為其額定值的97%左右，如果儲存6個月不用，它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80%。如果儲存溫度升高，它的可使用容量還會降低。
因此建議用戶最好每隔20°C個月有意地拔掉市電輸入，讓UpS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài)。但這種操作不宜時間過長，在負載為額定輸出的30%左右時，約放電10min即可。
減少深度放電
電他的使用壽命與它被放電的深度密切相關(guān)。UpS電源所帶的負載越輕，市電供電中斷時，蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大，在此情況下，當(dāng)UpS電源因電池電壓過低而自動關(guān)機時電池被放電的深度就比較深。
實際過程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢？方法很簡單：當(dāng)UpS電源處于市電供電中斷，改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時，絕大多數(shù)UpS電源都會以間隙4s左右響一次的周期性報警聲，通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量。當(dāng)聽到報警聲變急促時，就說明電源已處于深度放電，應(yīng)立即進行應(yīng)急處理，關(guān)閉UpS電源。不是迫不得以，一般不要讓UpS電源一直工作到因電池電壓過低而自動關(guān)機才結(jié)束。利用供電高峰充電
對于UpS電源長期處于市電低電壓供電或頻繁停電的用戶來說，為防止電池因長期充電不足而過早損壞，應(yīng)充分利用供電高峰(如深夜時間)對電池充電以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時間。一般電池被深度放電后，再充電至額定容量的90%至少需要10～12h左右。
（1）工作適宜溫度15～20℃
（2）太陽能蓄電池聯(lián)接的方法為：將太陽能蓄電池的正極與正極、負極與負極聯(lián)接。這樣太陽能蓄電池的電量就會增加一倍，而電壓與一塊太陽能蓄電池的電壓一樣。太陽能蓄電池兩極柱切不可短路（碰頭）。
（3）對于新安裝或整修后第一次充電的太陽能蓄電池，進行一次較長時間的充電，為初充電，應(yīng)按額定容量1/10的電流來進行充電。安裝前必須測量蓄電池是否充足，如電力不足，請在陽光充足的地方對蓄電池進行8—16小時以上充電或者用交流電先把電池充足，應(yīng)嚴格避免過放充電。用交流電正常充電時，最好采用分級充電方式，即在充電初期用較大電流的恒流均充，充到均充電壓并恒壓一定時間后改用常規(guī)的恒壓浮充方式。
（4）保持蓄電池本身的清潔。安裝好的太陽能蓄電池極柱應(yīng)涂上凡士林，防止腐蝕極柱。
（5）為太陽能蓄電池配置在線監(jiān)測管理技術(shù)，對太陽能蓄電池進行內(nèi)阻在線測量與分析，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池的缺陷，及時進行維護。
（6）冬季預(yù)防太陽能蓄電池凍裂，夏季避免陽光直曬，應(yīng)將太陽能蓄電池放于通風(fēng)陰冷處。
1.合漿
合漿時漿料分散的均勻性影響著導(dǎo)電劑是否能夠均勻的分散在活性物質(zhì)中與其緊密接觸，與電池內(nèi)阻相關(guān)。通過增加高速分散，可提高漿料分散的均勻性，電池內(nèi)阻越小。通過添加表面活性劑可改善提高電極中導(dǎo)電劑的分布均勻性，可減小電化學(xué)極化提高放電中值電壓。
2.涂布
面密度是電池設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)之一，在電池容量一定時，增加極片面密度勢必會減小集流體和隔膜的總長度，電池的歐姆內(nèi)阻會隨之減小，因此在一定范圍內(nèi)，電池的內(nèi)阻隨著面密度的增加而減小。涂布烘干時溶劑分子的遷移與脫離與烘箱的溫度密切相關(guān)，直接影響著極片內(nèi)粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑的分布，進而影響極片內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)格的形成，因此涂布烘干的溫度也是優(yōu)化電池性能的重要工藝過程。
3.輥壓
在一定程度內(nèi)，電池內(nèi)阻隨著壓實密度的增大而減小，因為壓實密度增大，原材料粒子間的距離減小，粒子間的接觸越多，導(dǎo)電橋梁和通道越多，電池阻抗降低。而控制壓實密度主要是通過輥壓厚度來實現(xiàn)的。不同輥壓厚度對電池內(nèi)阻具有較大程度的影響，輥壓厚度較大時，由于活性物質(zhì)未能輥壓緊密致使活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻增大，電池內(nèi)阻增大。且電池循環(huán)后輥壓厚度較大的電池正極表面產(chǎn)生裂紋，會進一步增大極片表面活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻。
4.極片周轉(zhuǎn)時間
正極片不同擱置時間對其電池內(nèi)阻具有較大程度的影響，擱置時間較短時，受磷酸鐵鋰表面碳包覆層與磷酸鐵鋰作用力影響，電池的內(nèi)阻增大較為緩慢；當(dāng)擱置時間較長時(大于23h)，受磷酸鐵鋰與水反應(yīng)以及粘合劑的粘合作用共同影響，電池的內(nèi)阻增大較為明顯。因此，實際生產(chǎn)中需嚴格控制極片的周轉(zhuǎn)時間。
5.注液
電解液的離子電導(dǎo)率決定了電池的內(nèi)阻和倍率特性，電解液電導(dǎo)率的大小與溶劑的粘度程反比，同時還受鋰鹽濃度和陰離子大小的影響。除了對電導(dǎo)率的優(yōu)化研究之外，注液量和注液后的浸潤時間也直接影響著電池內(nèi)阻，注液量較少或浸潤時間不充分，都會引起電池內(nèi)阻偏大，從而影響電池的容量發(fā)揮。
1.正負極活性材料
鋰電池中正極材料是儲Li一方，更多的決定了鋰電池的性能，正極材料主要通過包覆與摻雜來改善顆粒之間的電子傳導(dǎo)能力。如摻雜Ni后增強了P-O鍵的強度，穩(wěn)定了LiFePO4/C的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了晶胞體積，可有效降低正極材料的電荷轉(zhuǎn)移阻抗。
而通過電化學(xué)熱耦合模型仿真分析得知在高倍率放電條件下，活化極化特別是負極活化極化的大幅增加是極化嚴重的主要原因。減小負極顆粒粒徑可以有效減小負極活化極化，當(dāng)負極固相粒徑減小一半時，活化極化可降低45%。因此，就電池設(shè)計而言，正負極材料本身的改善研究也是必不可少的。
2.導(dǎo)電劑
石墨和炭黑因其良好性能，在鋰電池領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。相對于石墨類導(dǎo)電劑，正極添加炭黑類導(dǎo)電劑的電池倍率性能更優(yōu)，因為石墨類導(dǎo)電劑具有片狀顆粒形貌，大倍率下引起孔隙曲折系數(shù)較大增長，易出現(xiàn)Li液相擴散過程限制放電容量的現(xiàn)象。而添加了CNTs的電池其內(nèi)阻更小，因為相對石墨/炭黑與活性材料的點接觸，纖維狀的碳納米管與活性材料屬于線接觸，可以降低電池的界面阻抗。
3.集流體
降低集流體與活性物質(zhì)間的界面電阻，提高兩者之間的粘結(jié)強度是提升鋰電池性能的重要手段。在鋁箔表面涂覆導(dǎo)電碳涂層和對鋁箔進行電暈處理可有效降低電池的界面阻抗。相較普調(diào)鋁箔，使用涂碳鋁箔可以使電池的內(nèi)阻降低65%左右，且可降低電池在使用過程中內(nèi)阻的增幅。
經(jīng)電暈處理的鋁箔交流內(nèi)阻可降低20%左右，在常使用的20%——90%SOC區(qū)間內(nèi)，直流內(nèi)阻整體偏小且隨放電深度的增加，其增幅逐漸較小。
4.隔膜
電池內(nèi)部的離子傳導(dǎo)需依賴電解液中Li離子通過隔膜多孔的擴散，隔膜的吸液潤濕能力是形成良好離子流動通道的關(guān)鍵，當(dāng)隔膜具有更高的吸液率和多孔結(jié)構(gòu)時，能提升導(dǎo)電性減小電池阻抗，提高電池的倍率性能。相較普通基膜，陶瓷隔膜和涂膠隔膜不但能大幅提高隔膜的高溫耐收縮性，而且可增強隔膜的吸液潤濕能力，在PP隔膜上增加SiO2陶瓷涂層，可使隔膜的吸液量增加17%。在PP/PE復(fù)合隔膜上涂覆1μm的PVDF-HFP，隔膜吸液率由70%增加到82%，電芯內(nèi)阻下降20%以上。
設(shè)計指標(biāo)的區(qū)別
兩種設(shè)備均采用了IGBT技術(shù)，同時都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統(tǒng)上有很大差異：UPS是以電壓反饋的單閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動態(tài)調(diào)整精度較好；而EPS的逆變器控制系統(tǒng)是由電壓、電流反饋組成的多閉環(huán)控制系統(tǒng)，其輸出功率的過載能力、負載適應(yīng)能力強，可靠性高。
輸出上的區(qū)別
UPS的供電對象是計算機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負載性質(zhì)差別不大，所以國標(biāo)規(guī)定UPS輸出功率因數(shù)為0.8。而EPS主要是作為電源應(yīng)急保障，負載性質(zhì)為感性、容性及整流性負載兼而有之。有些負載是市電停電后才投入工作的，因而要求EPS能提供很大的沖擊電流，一般要求120%額定負載下仍能正常運行10min以上，所以EPS需要輸出動態(tài)特性要好，抗過載能力要強。UPS額定容量以視在功率(kV·A)為單位，EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優(yōu)質(zhì)供電，是選擇逆變優(yōu)先；而EPS電源為保證應(yīng)急使用，是選擇市電優(yōu)先。
應(yīng)用范圍的不同
在我國EPS主要用于消防類負荷及一些對供電質(zhì)量要求不太高但需保證連續(xù)供電的用電設(shè)備，僅強調(diào)能持續(xù)供電這一功能。EPS用于消防負荷時，其產(chǎn)品技術(shù)受公安部消防認證。UPS一般用于計算機及數(shù)字信息系統(tǒng)等場合，要求供電質(zhì)量較高的負載，主要強調(diào)逆變切換時間、輸出電壓、頻率穩(wěn)定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。
功能上的區(qū)別
兩者均有市電旁路及逆變電路，但EPS僅具有持續(xù)供電功能，一般對逆變切換時間要求不高，可有多路輸出，有些EPS還配置蓄電池單體監(jiān)測功能。在市電中斷時才轉(zhuǎn)為逆變供電，電能利用率高，UPS并不是僅在市電中斷時才發(fā)揮作用，當(dāng)市電出現(xiàn)電壓過低、過高，線路出現(xiàn)浪涌等異常情況，UPS能輸出高質(zhì)量電源，確保用電設(shè)備正常運行。
在選用UPS、EPS時，需分清使用性質(zhì)、場合、用途，合理地選擇。千萬不能片面地認為EPS比UPS好或UPS比EPS好，它們各有各的用途，各有各的設(shè)計理念。總而言之，UPS電源與EPS電源工作原理不同，所負載的設(shè)備也不相同，因此，UPS電源不能完全代替EPS電源，反之相同。
1.極板面積的影響
在UPS電池殼體容積相同的條件下，選用薄極板，添加極板片數(shù)，也就是添加了極板面積，這樣就進步了電池的容量和比能量，改善了電池的大電流、低溫放電功能，但不足之處在于UPS電池的浮充壽數(shù)會有少數(shù)下降。
2.極板高度的影響
在極板高度方向上，活性物質(zhì)利用率散布不是均勻的，特別是當(dāng)極板較高時，極板下半部的利用率較差。放電初期極板上部的電流密度約為下部的2～2.5倍，跟著放電進行電流密度逐步減小，但上部一直比下部的電流密度大，所以極板規(guī)劃不宜寬度小而高度過高。
3.極板厚度的影響
前面在放電率對UPS電池容量的影響中曾評論過，因為受H2SO4分散的約束，活性物質(zhì)效果的深度有限，因而，跟著極板厚度的添加，活性物質(zhì)利用率將降低。這一點在大電流放電時體現(xiàn)得愈加顯著。但是，因為這種UPS電池的浮充及循環(huán)壽數(shù)較長，所以它在通訊備用電源中被遍及選用。
4.電解液的濃度
在鉛酸電池中，電解液也是反響物，在體積一定下，添加電解液的濃度就等于添加反響物質(zhì)，所以在實踐使用的電解液濃度范圍內(nèi)，跟著電解液濃度的添加，UPS電池容量也添加，特別是在高倍率放電并由正極板約束電池容量時更是如此。所以在選取合適的電解液濃度時必須與實踐的應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合。
UPS電源蓄電池容量的重要性不容忽視，蓄電池的維護保養(yǎng)也要落實到位，保證UPS電源蓄電池時刻處在最佳的工作狀態(tài)，以應(yīng)對市電斷電，UPS電源的正常運轉(zhuǎn)。
UPS電源蓄電池應(yīng)用時間長了，有時會出現(xiàn)起鼓鼓包變形現(xiàn)象，其實不管什么類型的蓄電池，也包括我們常用的手機電池，使用時間長的話也會出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。鼓包對電池的使用影響很大，甚至?xí)斐杀ㄎｋU。
UPS電源電池出現(xiàn)鼓包變形，主要是由體內(nèi)壓力激刷增加而產(chǎn)生的，主要原因有以下幾點：
（1）密封電池充電運行中特別是在串聯(lián)UPS電源蓄電池組中，如果對電池組進行過充電，若有品質(zhì)不良的電池常會出現(xiàn)內(nèi)部氣體復(fù)合不良等現(xiàn)象，從而出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。
（2）安全閥開閥壓力過高，或者是安全閥阻塞。當(dāng)體內(nèi)壓力增加到一定程度時閥門不能正常打開，在這種情況下勢必造成鼓包變形。
（3）因密封電池屬于貧液式設(shè)計，對氣體的化合留有預(yù)留避道，而如果有“富液”現(xiàn)象，就會阻擋產(chǎn)生的O2擴散到負極，降低O2的復(fù)合率，體內(nèi)壓力增大。
（4）浮充電壓設(shè)得過高，充電電流大，導(dǎo)致正極板上O2析出加快，而來不及在負極復(fù)合，同時UPS電源電池體內(nèi)的溫度上升也很快，在排氣不及，壓力達到一定時，使蓄電池出現(xiàn)鼓包變形。
三元鋰電池目前的單體能量密度已經(jīng)接近極限，很難再有大的突破。越來越多的國內(nèi)外企業(yè)和研究機構(gòu)將重心集中到了固態(tài)電池上。目前純電動汽車的發(fā)展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破，純電動車的續(xù)航里程就無法大幅提高，純電動汽車的發(fā)展將智能依賴于政策支持，缺乏市場動力。
業(yè)內(nèi)人士表示三元鋰電池目前的單體能量密度已經(jīng)接近極限，很難再有大的突破。要想進一步提升三元鋰電池的能量密度，就需要進一步提升電池中鎳的比重。但是電池中鎳的比重提升后，由于高鎳的熱穩(wěn)定性很差，電池內(nèi)部的熱反應(yīng)就會非常劇烈，安全問題令人擔(dān)憂。
依靠三元里電池技術(shù)路線，動力電池能量密度要做到350Wh/kg的目標(biāo)，難度很大。因此行業(yè)希望依靠固態(tài)電池進一步提升電池能量密度。固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。其固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液，高溫下表現(xiàn)良好，安全性更高。固態(tài)電池會大大降低電動車自燃的概率。越來越多的國內(nèi)外企業(yè)和研究機構(gòu)將重心集中到了全固態(tài)鋰電池上。大眾曾宣布計劃研發(fā)續(xù)航1000km固態(tài)電池;豐田汽車預(yù)計2022年完成固態(tài)電池的研發(fā)工作，并計劃于2030年實現(xiàn)量產(chǎn)。
電解質(zhì)材料是全固態(tài)鋰電池技術(shù)的核心，目前固態(tài)電解質(zhì)的研究主要集中在三大類材料：聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高溫性能好，已經(jīng)有商業(yè)化的應(yīng)用案例;氧化物循環(huán)性能良好，適用于薄膜柔性結(jié)構(gòu);硫化物電導(dǎo)率最高，是未來主要方向。
一般認為將鋰電池的空載電壓放到3.0V以下就認為電用完了（具體值需要看電池保護板的門限值，比如有低到2.8V，也有3.2V的）。大部分鋰電池放電不能將空載電壓放到3.2V以下的，否則過度放電會損害電池（一般市場上的鋰電池基本都是帶保護板才使用的，因此過度放電還會導(dǎo)致保護板檢測不到電池，從而無法給電池充電）。
4.2V是電池充電的最高限制電壓，一般認為將鋰電池的空載電壓充到4.2V就認為電充滿了，電池充電過程中，電池的電壓在3.7V逐漸上升到4.2V，鋰電池充電不能將空載電壓充到4.2V以上的，否則也會損害電池，這就是鋰電池特殊的地方，一般來講，18650鋰電池具有以下的優(yōu)點。
1、使用范圍廣
筆記本電腦、對講機、便攜式DVD，儀器儀表、音響設(shè)備、航模、玩具、攝像機、數(shù)碼照相機等電子設(shè)備。
2、串聯(lián)
可串聯(lián)或并聯(lián)組合成18650鋰電池組。
3、內(nèi)阻小
聚合物電芯的內(nèi)阻較一般液態(tài)電芯小，國產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻甚至可以做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長手機的待機時間，完全可以達到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產(chǎn)品。
4、沒有記憶效應(yīng)
在充電前不必將剩余電量放空，使用方便。
5、電壓高
18650鋰電池的電壓一般都在3.6V、3.8V和4.2V，遠高于鎳鎘和鎳氫電池的1.2V電壓。
6、安全性能高
18650鋰電池安全性能高，不爆炸，不燃燒；無毒，無污染，經(jīng)過RoHS商標(biāo)認證；各種安全性能一氣呵成，循環(huán)次數(shù)大于500次；耐高溫性能好，65度條件下放電效率達100%。為防止電池短路現(xiàn)象，18650鋰電池的正負極是分開的。所以它發(fā)生短路現(xiàn)象的可能已經(jīng)降到了極致。可以加裝保護板，避免電池過充過放，這樣還能延長了電池的使用壽命。
7、使用壽命長
18650鋰電池的使用壽命很長，正常使用時循環(huán)壽命可達500次以上，是普通電池的兩倍以上。
8、容量大
18650鋰電池的容量一般為1200mah~3600mah之間，而一般電池容量只有800左右，如果組合起18650鋰電池來成18650鋰電池組，那18650鋰電池組是隨隨便便都可以突破5000mah的
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