常见电芯问题整理

如何测试K值？ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K值是用于描述电芯自放电速率的 物理量，其计算方法为两次测试的 开路电压差除以两次电压测试的时 间间隔，公式为OCV2-OCV1/△T。 电芯在出货之前，一定要进行K值 测试，并将K值大的电芯挑出来。 电芯电压下降速度太快，电芯的电 压一致性会随着时间的推移变的越 来越差。
什么是边电压？
锂电池爆炸的原因-外部短路
当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内 部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。当 电池内部温度高到135摄氏度时，质量好的隔膜纸，会将细 孔关闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢 慢下降，进而避免了爆炸发生。但是，细孔关闭率太差，或 是细孔根本不会关闭的隔膜纸，会让电池温度继续升高，更 多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，甚至将电池温度提 高到使材料燃烧并爆炸。
100%充电状态
94%(一年以后) 80%(一年以后) 65%(一年以后) 60%(3个月以后)
电芯或电源类产品的存储要求：
电芯的存储温度要求如下，电芯存储的电压范围一般为3.75 ~ 3.95V，入库超过半年以上的电芯，需要进行重新老化检 测，仓管人员需按照温湿度点检表上时间段要求进行实际确 认与点检（≥2次/天）；
故障都发生在什么时候？
所有元件和系统的失效曲线形状都近似相同，如下“浴盆 曲线”，只是时间轴方向上的延伸率不同。可以根据故障 发生期可以分为三个区域：早期故障其（Ⅰ），有效工作 期（Ⅱ），生命终期（Ⅲ）。
电源产品为什么要进行老化测试？
早期故障期（Ⅰ）通常是由于潜在的材料失效或者是在发货 前的最终产品检测中没被发现的制造缺陷所造成的。早期故 障通常持续时间较短，即使是很复杂的系统在使用了200小 时候也很少再出现早期故障。 对于DC-DC转换器来说，大多数早期故障会在使用24小时内 发生。试想一个DC-DC转换器的工作频率为100Hz，开关三 极管和变压器在使用的第一天就会被操作一亿四千万次以上， 如元件有缺陷则会在这段时间内暴漏出来。 故大多数DC-DC制造商使用预烧处理来发现主要的早期故障。
锂电池爆炸的原因-过充
锂电池芯过充到电压高于4.2V（高压4.4V）后，会开始产生 副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。 锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到 一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。 如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续 的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面 往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过 隔膜纸，使正负极短路。 因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼 顾到电池的寿命、容量、和安全性。
锂电池爆炸的原因-内部短路
主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝 状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属，会造成微短 路。由于针很细有一定的电阻值，因此电流不见得会很大。 铜铝箔毛刺系在生产过程造成，可观察到的现象是电池漏电 太快，多数可被电芯厂筛检出来。 而且由于毛刺细小，有时会被烧断，使得电池又恢复正常。 因此，因毛刺微短路引发爆炸的机率不高,各电芯厂内部都常 有充电后不久，电压偏低的不良电池，但是却鲜少发生爆炸 事件,内部短路引发的爆炸主要还是因为过充造成的。
充饱的电池进行存储好吗？
锂离子电池的时效，即锂离子电池在存储一段时间后，即使不 进行循环使用，其部分容量也会永久的丧失。这是因为锂离子 电池的正负极材料从一出厂就已经开始了它的衰竭历程。不同 的温度和电池充饱状态，其容量衰减程度不同（如下参考）：
存储温度
0℃ 25℃ 40℃ 60℃
40%充电状态
98%(一年以后) 96%(一年以后) 85%(一年以后) 75%(一年以后)
锂电池的边电压特指软包电池正极 耳与铝塑膜之间铝层的电压。 理论上,正极与铝塑膜之间铝层是 绝缘的，他们的电势差应该为0。 实际上，铝塑膜加工过程中，内层 的PP层会产生局部受损，导致他 们之间出现局部导通（含电子通道 和离子通道），形成微电池，从而 有了电压差。
为什么要控制边电压？
如果铝塑膜内层PP膜破损后，容易出现腐蚀破损。 发生腐蚀的条件必须有两点：1、电子通路，负电极和铝塑 膜的铝层形成电子通路；2、离子通路，铝塑膜的铝层和电 解液形成离子通路；缺少任何一个，腐蚀都不成立。两个条 件都成立后，锂离子就会和铝塑膜的铝层发生反应，生成锂 铝合金；而锂铝合金是一种粉末状物质，导致铝塑膜洞穿； 也就是我们经常看到的铝塑膜内部有些黑点，这些黑点会随 着时间以及充放电次数增加而变得越来越明显。 测试正极和铝膜之间的电压，一般认为大于1V则为不良品。
K值品质检测有何意义？
1）筛选内部微短路电芯：极片上的颗粒或微量金属残渣、 隔膜上的微小缺陷、电芯在组装过程中引入的粉尘等，都会 造成电芯内部微短路。对于微短路电芯，仅通过容量及一次 电压是无法完成筛选的，因此必须引入K值测试：通过精确 计算其电压降速率来判断电芯是否存在微短路情况。
2）辅助筛选其它性能不良电芯：当电芯K值较大时，电芯腐 蚀气账或循环不良的可能性增大。前者的原因是铝塑膜封装 不良，能通过K值测试进行部分筛选；后者的原因是电芯内 部微短路，循环过程中不停地发生副反应从而造成电解液过 早消耗干、电芯循环跳水。
锂电池仓库应避免存放或陈列在阳光直射处或会遭受雨淋处， 电池被淋湿后绝缘电阻会减小，可能出现自放电或生锈。
锂离 子电 池存 储温 度
小于3个月 小于1年 建议存储温度
温度：+10℃~+35℃ 湿度：20%~75%
温度：+18℃~+30℃ 湿度：40%~65%
温度：+15°C ~ +25°C 湿度：40%~65%
锂电池爆炸的原因-过放/过流
锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部 分材料会开始被破坏，易造成内部的微短路。又由于电池会 自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到 2.4V才停止。锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间，所释放的 能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的放 电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流 过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这 些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与 过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。