锂离子电池常见问题汇总

《锂离子电池常见问题汇总》

一. 电池使用时警告事项

为防止电池可能发生泄漏 , 发热、爆炸 , 请注意以下预防措施：

1.严禁将电池浸入海水或水中 , 保存不用时 , 应放置于阴凉干燥的环境中

2.禁止将电池在热高温源旁 , 如火、加热器等使用和留置

3.充电时请选用锂离子电池专用充电器

4.严禁颠倒正负极使用电池

5.严禁将电池直接接入电源插座

6.禁止将电池丢于火或加热器中

7.禁止用金属直接连接电池正负极短路

8.禁止将电池与金属 , 如发夹、项链等一起运输或贮存

9.禁止敲击或抛掷、踩踏电池等

10.禁止直接焊接电池和用钉子或其它利器刺穿电池

二. 电池使用时注意事项

1.禁止在高温下（炙热的阳光下或很热的汽车中）使用或放置电池 , 否则可能会引起电池过热、起火或功能失效、寿命减短.

2.禁止在强静电和强磁场的地方使用 , 否则易破坏电池安全保护装置 , 带来不安全的隐患

3.如果电池发生泄露 , 电解液进入眼睛 , 请不要揉擦 , 应用清水冲洗眼睛 , 并立即送医院治疗 , 否则会伤害眼睛.

4.如果电池发出异味 , 发热、变色、变形或使用、贮存 , 充电过程中出现任何异常 , 立即将电池从装置或充电器中移离并停用.

5.如果电极弄脏 , 使用前应用干布抹净 , 否则可能会导致接触不良功能失效.

6.废弃之电池应用绝缘纸包住电极 , 以防起火、爆炸.

三. 锂离子电池的常见故障及原因分析

1 .容量低

a. 附料量偏少；

b. 极片两面附料量相差较大；

c. 极片断裂；

d. 电解液少；

e. 电解液电导率低； ( 吸水 )

f. 正极与负极配片未配好；

g. 隔膜孔隙率小；

h. 胶粘剂老化→附料脱落；

i. 卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）

j. 分容时未充满电；

k. 正负极材料比容量小。

2 .内阻高

a. 负极片与极耳虚焊；

b. 正极片与极耳虚焊；

c. 正极耳与盖帽虚焊；

d. 负极耳与壳虚焊；

e. 铆钉与压板接触内阻大；

f. 正极未加导电剂；

g. 电解液锂盐浓度低；

h. 电池曾经发生短路；

i. 隔膜纸孔隙率小。

3 .电压低

a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）；

b. 未化成好（ SEI 膜未形成安全）；

c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）；

d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；

e. 毛刺；

f. 微短路；

g. 负极产生枝晶。

4 .厚度大

a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）；

b. 未化成好（ SEI 膜未形成安全）；

c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）；

d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；

e. 毛刺；

f. 微短路；

g. 负极产生枝晶。

5 .循环性能差

a. 未化成好（ SEI 膜不完整、致密）；

b. 烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料；

c. 负极比容量低；

d. 正极附料多而负极附料少；

e. 盖帽漏气，焊缝漏气；

f. 电解液分解，电导率降低。 ( 内阻增加 )

6 .平台低

主要取决于正极材料的结构与形貌,以 LiCoO2 为例 : 粒径小 , 层状结构好 , 表面形貌平整 , 则电压平台好.

7 .爆炸

a. 过充；

b. 隔膜闭合效应差；

c. 内部短路.

四.锂离子电池的原理图

充放电反应：

正极反应：

LiCoO 2 == Li 1-x CoO 2 + x Li + + xe -

负极反应：

6C + x Li + + xe - === Li x C 6

电池反应：

LiCoO 2 + 6C === Li 1-x CoO 2 + Li x C 6

五.锂离子电池的基本特性

1. 高能量密度

锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的 20-30% ，镍氢的 40-50% 。

2. 高电压

一个锂离子电池单体的工作电压为 3.7V( 平均值 ) ，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。

3. 无污染 ( 环保 )

锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。

4. 循环寿命高

在正常条件下 , 锂离子电池的充放电周期可超过 500 次。

5. 无记忆效应

记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。

6. 快速充电

使用额定电压为 4.2V 的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。

六.锂离子电池的安全性能是如何实现的？

1. 隔膜 135℃自动关断保护

采用国际先进的 PE-PP-PE 三层复合膜。在电池升温达到 120℃的情况下，复合膜两侧的 PE 膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部升温减缓，电池升温达到 135℃时， PP 膜孔闭合，电池内部断路，电池不再升温，确保电池安全可靠。

2. 向电液中加入添加剂

在电池过充，电池电压高于 4.2v 的条件下，电液添加剂与电液中其他物质聚合，电池内阻大副增加，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。

3. 电池盖复合结构

电池盖采用刻痕防爆结构，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。

4. 各种环境滥用试验

进行各项滥用试验，如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况。

七.影响手机的待机时间/通话时间因素

1. 手机型号、具体手机个体耗电情况、手机参数设置

2. SIM 卡芯片工艺制程 (1.8V 制程 SIM 卡耗电只是常规 3V 制程 SIM 卡的 1/3 ）

3. 手机所处位置信号强度；信号强、与基站距离近，手机与基站沟通需的发射功率就小;

4. 充电方式、充电时间、充电后电池闲置时间；

5. 电池容量、质量、使用年限；

6. 环境温度（接近零度的低温下容量会锐减）。

八.如何判断锂离子电池的剩余容量？

判断电池剩余容量最简便的方法是测量电压（ 4.2V 为例）：

4.20V----100%

3.95V----75%

3.85V----50%

3.73V----25%

3.50V----5%

2.75V----0%

九.如何对锂离子电池进行正确的充电？

锂离子电池充电要求：

锂离子电池的电芯电极结构对充放电的电压要求非常严格，必须要求具备恒流恒压（ CC/CV ：Constant Current-Constant Voltage 来自国家标准 GB/T18287 2000 规范）兼顾的锂离子电池充电器。

即充电开始电流恒定、电池端电压随着充电过程逐步升高达到 4.2V （ 4.1V ）拐点电压时改为恒压充电，此后充电电流随充电饱和度加深逐步减小，当达到 0.01C 时，充电结束。

非锂离子电池专用充电器不具备此充电特性，若用之对 LION 电池这种充电器将会缩短电池的使用寿命，甚至发生危险。

十.长期未使用的电池如何激活？

新电池出厂电池为半充电状态（以减轻运输保管过程中自放电现象），另电池放置一段时间后会进入休眠状态；新电池和存放久的电池做激活充电有利于帮助电池进入状态。方法是：先直接使用电池直到手机自然关机、然后用手机关机充电到显示充满、再加冲 1-3 小时。该方法的优点：既让电池得到初步热身、避免了以往“三次 14 小时初充电”的麻烦（该法实际是牺牲消耗一段电池寿命去换取激活速度的），以后让电池在使用中“自然激活”。初充电避免使用手机加线充之外的其他充电方式。

十一.锂离子电池的组装过程

锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。

1. 制浆

用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。

2. 涂膜

将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。

3. 装配

按正极片 -- 隔膜 -- 负极片 -- 隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池极芯，再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。

4. 化成

用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，对每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池，待出厂。

十二.锂离子电池的安全特性

锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。

1. 短路：不起火，不爆炸;

2. 过充电：不起火，不爆炸;

3. 热箱试验：不起火，不爆炸（ 150℃恒温 10min ）;

4. 针剌：不爆炸（用Ф 3mm 钉穿透电池）;

5. 平板冲击：不起火，不爆炸（ 10kg 重物自 1M 高处砸向电池）;

6. 焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池）.

十三.对电池认识的几个误区

由于对锂离子电池认识不足，许多人对锂离子电池存在以下认识误区：

1. 放电平台越高越好

通常所指的放电平台是指电池以 1C 放电，电池电压达到 3.6V 时的放电时间（以分钟计）。影响平台时间的因素很多，如放电温度、电池容量、电池结构、隔膜特性、电解液配比、活性物质配比、制造工

艺、电池质量等；有时人们为追求高平台，会放弃一些电池的其它性能如使用粒径更小的材料、更薄的隔膜导致的安全性降低。因此应根据用电器的实际使用要求来确定合适的平台时间；

2. 电池内阻越小，电池性能越好

电池内阻是电池所有部件阻抗的总合，包括电子导体电阻（包括接触电阻、导体电阻）、离子导体电阻（包括电解液电阻、隔膜电阻、活性物质层中的离子迁移 / 扩散电阻）、半导体阻抗（包括正负极材料阻抗）、容性阻抗、感性阻抗等，由于各厂家设计结构、材料特性、生产工艺等不同，所以电池内阻也有很大区别，电池内阻受环境温度的影响也很大，所以不能仅依据内阻来判断电池性能的好坏。

3. 电池容量越高越好

电池容量高，可以为用电器提供更多的能量；但在目前的技术水平下，许多企业以牺牲电池安全性为提高电池容量，这为最终用户带来使用风险。因此建议使用者选择市场通用容量的电池，避免选择高容量电池。

4. 电池无电时才充电

在锂离子电池充放电过程，正负极材料体积随充电饱和程度发生变化，深充深放将导致电池材料体积的膨胀收缩变化较大，影响电池的循环寿命。建议在电池放出 70% 容量时即充电，可有效延长电池使用寿命。