三星的电池是供应商的,为什么印的是三星的logo

新手学堂030

三星的电池是供应商的,为什么印的是三星的logo,第1张

因为电池是三星设计的,供应商只是电池生产,不是专利拥有者。

现在一部手机是先由手机公司设计出整体,然后再找供应商生产各自配件,这一个流程供应商只是起到生产的作用,整个手机的配件专利都是手机公司持有,因此在生产完成后,印的商标都是属于手机公司的而不是手机零部件的供应商。

锂离子电池的使用

1、如何为新电池充电

在使用锂电池中应注意的是,电池放置一段时间后则进入休眠状态,此时容量低于正常值,使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活,只要经过3—5次正常的充放

电循环就可激活电池,恢复正常容量。由于锂电池本身的特性,决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中,是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此,从我自己的实践来看,从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。

对于锂电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法,可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常,手机说明书上介绍的充电方法,就是适合该手机的标准充电方法。

此外,锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。

此外在对某些手机上,充电超过一定的时间后,如果不去取下充电器,这时系统不仅不停止充电,还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的,但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时,长充电需要很长的时间,往往需要在夜间进行,而以我国电网的情况看,许多地方夜间的电压都比较高,而且波动较大。前面已经说过,锂电池是很娇贵的,它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多,于是这又带来附加的危险。

此外,不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。

2、正常使用中应该何时开始充电

在我们的论坛上,经常可以见到这种说法,因为充放电的次数是有限的,所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下:

循环寿命 (10%DOD): >1000次

循环寿命 (100%DOD): >200次

其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量:10%1000=100,100%200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些,但前面网友的那个说法要做一些修正:在正常情况下,你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电,但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个白天的时候,就应该及时开始充电,当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。

而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候,即使在电池尚有很多余电时,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命,也就是“0x”次而已,而且往往这个x会很小。

电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把手机电池的电量用完,最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法,目的是避免记忆效应发生,不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现后,仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的手机在后来的充电及开机中均无反应,不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低,以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。

3、对锂电池手机的正确做法

归结起来,我对锂电池手机在使用中的充放电问题最重要的提示是:

1、按照标准的时间和程序充电,即使是前三次也要如此进行;

2、当出现手机电量过低提示时,应该尽量及时开始充电;

3、锂电池的激活并不需要特别的方法,在手机正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活”方法,实际上也不会有效果。

因此,所有追求12小时超长充电和把锂电池手机用到自动关机的做法,都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的,请你及时改正,也许为时还不晚。

当然,在手机及充电器自身保护和控制电路质量良好的情况下,对锂电池的保护还是有相当保证的。所以对充电规则的理解才是重点,在某些情况下也是可以做出某种让步的。比如你发现手机在你夜晚睡觉前必须充电的话,你也可以在睡前开始充电。问题的关键在于,你应该知道正确的做法是什么,并且不要刻意按照错误的说法去做。

为了便于阅读,小标题列举如下:

1.认识记忆效应

2.电池需要激活吗

3.前三次要充12小时吗

4.充电电池有最佳状态吗

5.真的是充电电流越大,充电越快吗

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1.认识记忆效应

电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可重新回复的性能记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向这个最早定义在镍镉电池,镍镉的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束

因为现代镍镉电池工艺的改进,上述的记忆效应已经大幅度的降低,而另外一种现象替换了这个定义,就是镍基电池的"晶格化",通常情况,镍镉电池受这两种效应的综合影响,而镍氢电池则只受"晶格化"记忆效应的影响,而且影响较镍镉电池的为小

在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程操作不当会适得其反

对于镍镉电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到10V/每节,老外称之为exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到10V/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能

对于长期没有进行exercise的镍镉电池,会因为记忆效应的累计,无法用exercise进行容量回复,这时则需要更深的放电(老外称recondition),这是一种用很小的电流长时间对电池放电到04V每节的一个过程,需要专业的设备进行

对于镍氢电池,exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池,几乎用不到recondition这个方法

▲建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要,而且是有害的,因为电池的使用寿命无谓的减短了

▲建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的,电流没法控制,容易过放到0V,甚至导致串联电池组的电池极性反转

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2.电池需要激活吗

回答是电池需要激活,但这不是用户的要做的事我参观过锂离子电池的生产厂,锂离子电池在出厂以前要经过如下过程:

锂离子电池壳灌输电解液---封口----化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是激活过程---分容,就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类,划分电池的等级,进行容量匹配等这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了我们大家常用的镍镉电池和镍氢电池也是如此化成激活以后才出厂的其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态,激活以后再封口,这个工序也只可能有电芯生产厂家来完成了

这里存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间有时会很长,短则1个月,长则半年,这个时候,因为电池电极材料会钝化,所以厂家建议初次使用的电池最好进行3~5次完全充放过程,以便消除电极材料的钝化,达到最大容量

在2001年颁布的三个关于镍氢镍镉和锂离子电池的国标中,其初始容量的检测均有明确规定,对电池可以进行5次深充深放,当有一次符合规定时,试验即可停止这很好的解释了我说的这个现象

★那么称之为"第二次激活"也是可以的,用户初次使用的"新"电池尽量进行几次深充放循环

●然而据我的测试(针对锂离子电池),存储期在1~3个月之内的锂离子电池, 对它进行深充深放的循环处理,其容量提高现象几乎不存在(我在专题讨论区有关于电池激活的测试报告)

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3.前三次要充12小时吗

这个问题是紧扣上面的电池激活问题的,姑且设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象,为了激活电池进行深充深放电循环3次其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问题那么我的另一片文章"论手机电池的充电时间"已经回答了这个问题

★★★答案是不需要充12小时

早期的手机镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程,要达到最完美的充饱状态,可能需要5个小时左右,但是也是不需要12个小时的而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时

对于锂离子电池有人会问,既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小,是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充我曾经画出恒压阶段电流减小对时间的曲线,对它进行多次曲线拟合,发现这个曲线可以用1/x的函数方式接近与零电流,实际测试时因为锂离子电池本身存在的自放电现象,这个零电流是永远不可能到达的

以600mAh的电池为例,设置截至电流为001C(即6mA),它的1C充电时间不超过150分钟,那么设置截至电流为0001C(即06mA),它的充电时间可能为10小时---这个因为仪器精度的问题,已经无法精确获得,但是从001C到0001C获的容量经计算仅为17mAh,以多用的7个多小时来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的

何况,还有其它的充电方式,比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到42V的限制电压,它根本没有截止最小电流判断阶段,一般150分钟后它就是100%充饱了许多手机都是用脉冲充电方式的.

有人曾经用手机显示充饱后,再用座充进行充电来确认手机的充饱程度,这个测试方法欠严谨

首先座充显示绿灯不是检测真正充饱与否的一个依据

★★检测锂离子电池充饱与否的唯一最终的方法就是测试在不充电(也不放电)状态时的锂离子电池的电压

所谓恒压阶段电流减小其真正的目的就是逐渐减小在电池内阻上因充电电流而产生的附加电压,当电流小到001C,比如6mA,这个电流乘与电池内阻(一般在200毫欧之内)仅为1mV,可以认为这时的电压就是无电流状态的电池电压

其次,手机的基准电压不一定等于座充的基准电压,手机认为充饱的电池到了座充上,座充却不认为已经充饱,却继续进行充电

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4.充电电池有最佳状态吗

有一种说法就是,充电电池使用得当,会在某一段循环范围出现最佳的状态,就是容量最大.这个要分情况,密封的镍氢电池和镍镉电池,如果使用得当(比如定期的维护,防止记忆效应的产生和累计),一般会在100~200个循环处达到其容量的最大值,比如出厂容量为1000mAh的镍氢电池用了120次循环后,其容量有可能达到1100mAh.几乎所有的日本镍氢电池生产商的技术规格书中描述镍基电池的循环特性的图上我都能看到这样的描述.

★镍基电池有最佳状态,一般在100~200循环次数之间达到其最大容量

对于液态锂离子电池,却根本不存在这样一个循环容量的驼峰现象,从锂离子电池出厂到最终电池报废为止,其容量的表现就是用一次少一次.我在对锂离子电池做循环性能的时候也从来没有看到过有容量回升的迹象.

★锂离子电池没有最佳状态

值得一提的是,锂离子电池更容易受环境温度的变化而表现不同的性能,在25~40度的环境温度会表现其最好性能,而低温或高温状态,他的性能就大打折扣了要使你的锂离子电池充分展现它的容量,一定要细心的注意使用环境,防止高低温现象,比如手机放在汽车的前台上,中午的太阳直射很容易就可以使其超过60度,北方的用户的电池待机时间,同等网络情况下,就没有南方的用户长了

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5.真的是充电电流越大,充电越快吗

对于恒流充电的镍基电池,可以这么说,而对应锂离子电池,这个是不完全正确的。

★★对于锂离子电池的充电,在一定电流范围内(15C~05C),提高恒流恒压充电方式的恒流电流值,并不能缩短充饱锂离子电池的时间

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下面是转来的电池的保养:

我们知道电池是手机电能的来源,也就是手机的动力,没有电池的供电,手机也就是一块废铁,一块高容量高性能的电池,不仅可以给手机长时间的续航能力,而且也可以保护手机的电路,使得手机能够长时间高效率的工作,反之则很有可能会使手机出现意想不到的损坏。而对我们玩家来说,电池的性能在出厂的时候,就已经被定性,其电量的大小,性能的好坏,都是由电池本身来决定了,在这一方面我们无法人为的改变,不过这并不是说,我们在拿到电池后,就对它一点不能做了。手机使用的都是锂离子的充电电池,使用内存储电量的用完,需要再次充电方可补充电源。你不要小看充电这一环节,一个好的充电器和正确充电方法,可以保持电池长时间的待机时间,更可以延长电池的使用寿命。更远一步说,还可以对手机起到保护作用。关于如何充电的方法,经常在论坛里会有玩家问到,经过一段时间来的自己实际使用和参考,我总结出下面的几点:

1 一般锂电池出厂前,厂家进行激活处理,并进行预充电,因此电池均有余电,新买的手机电池是锂离子,那么前3~5次充电称为调整期,应充14小时以上,保证充分激活锂离子的活性。锂离子电池没有记忆效应,但有很强的隋性,应给予充分激活后,才能保证以后的使用能达到最佳效能。关于第一次充电这个问题,我也咨询了三星的技术人员,给我的回答是,三星的原厂电池,在出厂前就已经做了充分的激活处理,不用再用长时间充电的方法来激活锂离子的活性,第一次充电只要把电池里的余电用完后充满即可。我想三星技术人员的说法应该是可以信服的。

2.有些自动化的智能型快速充电器当指示信号灯转变时,实际上只表示充满了90%。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。不要当即就把充电器的电源切断,最好还要给电池一段补电的时间,将电池充满后再使用,否则会缩短使用时间。

3.充电前,锂电池不需要放电,也不可以放电,当前生产的锂电池的充电器都是没有放电功能的,如果可以调节充电的速度的话,建议大家充电时尽量以慢充充电,减少快充方式;无论慢充还是快充的时间都不要超过24小时。否则电池很可能会因为长时间的供电产生巨大的电子流而烧坏电芯。

4.有很多用户在充电时还把手机开着,在充电的过程中,电池一面因为手机的使用而向外放电,又因电池的充电而向内供电,很可能使电压紊乱导致手机的电路板会发热,如果有来电时,会产生瞬间回流电流,对手机内部的零件造成损坏。

5.电池的寿命决定于反复充放电次数,锂电池大约可以连续充放电500次左右,之后电池的性能会大大减弱,应尽量避免把电池内余电全部放完再充电,否则随着充电次数的增加,电池性能会慢慢减弱,电池的待机时间也就很难不下降了。

6.不要将电池暴露在高温或严寒下,像三伏天时,不应把手机放在太阳底下,经受烈日的曝晒;或拿到空调房中,放在冷气直吹的地方。当充电时,电流产品回流,电池有一点发热是正常的。

7.如果手机电池放置太长时间而未用,最好到手机维修部门申请给电池作一个激活处理,也可以自己用一个直流恒压器,调整电压为5~6V,电流500~600mA反向连接电池。注意,一触即放开,最多重复三次即可,经过这样处理后,再用原装充电器进行“调整期”充电。

8.充电的不是时间越长越好,对没有保护电路的电池充满后即应停止充电,否则会因发热或过热影响性能。计算电池的理论充电时间的方法如下:电池的电量除以充电器的输出电流就可以,例如:以一块电量为800MAH的电池为例,充电器的输出电流为500MA 那么充电时间就等于800MAH/500MA=16小时,当然这只是理论的充满电的时间计算,当充电器显示充电完成后,最好还要给电池大约半个小时左右的补电时间。锂离子电池必须选用专用充电器,否则可能会达不到饱和状态,影响其性能发挥。

首先要明白其中的原理。

原理简介:

手机锂离子电池的充放电是因电池离子流正反流动而产生的。它正如人的血管一样,随着年纪的增长,废物沉积,血流渐渐不畅。由于不断地充放电而产生废渣,它阻碍离子的流动,使充电容量减少,其结果导致通话时间变短。

手机电池能量贴含有从天然矿石里提炼出的特殊成分,能发出3~40微米的电子振动波,这个范围的波与锂电池内部的锂离子的振动频率波长相同。这些离子与手机电池能量贴中发射出的电子波产生波动效应,显著延缓了电池的氧化反应过程,使电流的通过性加强,从而达到提高充放电效率、延长待机和通话时间的效果。同时利用其不间断地放射出来的空洞放射能,使电池内的电子整齐地排列起来,并将废渣分解,使离子畅通无阻地流动,这样一来,就大大地提高了充电容量。

1找个电池恢复设备激活一下即可

2把电池用报纸包起来再放进塑胶袋裹好,放入冰箱冷冻库3天(报纸可吸收多余水份);

3天后取出常温下放2天; 2天后将电池充电,充满后开机测试 (预估可救回80~90%的电池能量)

本讯息由知名电池厂商工程师透露, 反正冰箱人人有, 各位就试试看吧!

目前经常有人使用了那种万能充电器(由于是两个支点,所以可充几乎所有电池)后出现各种问题。其实这可能就是那种4元一个的充电器的充电电压是固定的45V-5V,与电池实际需要的充电电压相差比较大而导致电池电压出现异常(当然只是一个猜测),偏离了正常使用范围,导致本来有电,但电压太低而使手机无法使用。现在有一个办法可以修复这种问题了。具体原理不得而知道,猜想可能是恢复了电压。 将电池电量用光,然后在冰箱冷藏室4度环境下24小时。完成后电池恢复正常。(注:好像和方法2一样的)

原来我也面对日渐衰老的电池一筹莫展,任由电池经常处于饥饿状态,只能在它寿终正寝后,好好的收藏起来,以防污染环境。但是现在我有了解决的办法,经人介绍给我一样东西——电池魔力卡,一块2/3块口香糖大小,比纸还要薄的一张小卡片。说是贴在手机电池上就能延长手机的使用寿命,延长手机待机时间。起初我看到它的说明书就像看到天书一样,上面都是一些听起来很专业的词。"电池魔力卡是将稀有金属与经过特殊处理的金属箔片有机结合而成。它用离子穿透力(能量波)改变电池内部的化学结构,加速聚集在电池内部的碳积物(由于电池频繁充放电而在电池内部产生的杂质,积累到一定数量后,电池就会报废)分解,从而激活和促进电池内部的离子流动,使电池恢复正常机能,延长使用时间。"虽然我对原理不动,但是使用过后我真是相信了它的功效,不愧叫"魔力卡",就是这么一个小东西真的延长我的手机的待机时间,寿命我还不知(因为我现在的电池还能用)。

假如你有锂电的机器放太久没用,发现无法开机也无法充电,千万别急着换电池,尤其是PDA电池一块都超过一千元,只要注意几项重点要就回电池并不困难。我有一台IPAQ 3870,也是新机器但一直都没使用,也是无法开机也无法充电,用车充可以开机,但插头一拔掉,也就跟着关机。于是找来工具,终于挥复正常。

步骤及过程如下:

先找工具,一拆卸起子,一个充饱的旧锂电池,相信大家都有不用的手机锂电,都可以用,线材与电阻。要先说明的是充电原理与对应方式及注意事项,如果明白这些,那你就成功一半了。锂电没电是因为装在机器内,虽然机器没开,有可能机器还是会耗电,作一些资料维池,避免流失,还有锂电池还是是自我放电的特性,虽然已比镍氢充电电池小很多,但放上几个月不用,还是有机会没电的。

每个锂电池都有一个保线路,这个线路会控制电流,及电池在异常状态下不会进行充电的动作,以免造成危险,一个锂电充到爆炸,他损害面积大约是一张书桌的范围,所以要小心。

作业前先说明一下锂电充电一些基本概念

除了锂电池包本身有串联作成72/84V外,其余都是36/42V,也就是说,充饱时是42V,电池没电是36V,(串连的电池包数据自己乘以二),电池保护装置会在电池电压低于25V~3V(每个厂家设定可能不一样),停止供电及充电,也就是断路,当作电池本身不存在。

那么救电池主要动作就是将电池电压,使它高于保护线路认定的电压,整个工作就算完成。

以我的电池为例,打开后一量,电压只剩1V,在确定正负极之后,我将手机锂电的正负极各拉一条电线,并在正极端先焊上一个电阻,因我手边只有一颗200欧母的电阻,不过没关系,只是慢一点,其实也差不了一点时间,反而比较安全,47欧母以上都可以用,越大电流越小,所耗时间也久一些。

正极对正极,负极对负极,最好用三用电表监看,是看是否达到36V,就算你出门很久,这系统也不会出错,更不会有安全顾虑。

如果你有时间一旁守候,就会看到电压一路增加上来,大约一小时电压就会到达3V以上,等到3V以上,就可以换47欧母的电阻来加快速度,不换的话就去作别的事情,以我200欧母来算,3V以上大约是6Ma在充,反正只要一点电力就可以使电池恢复正常电压,不急啦,果然很快就到达36v左右,于是卸下电线,先别急着合上盖子,过个五分钟再量一次,以免刚刚量到的是虚电压,等你合上盖子后又降到保护电压以下,造成不充电,让你觉得是电池已坏掉,那就冤啦。

合上盖子后果然充电恢复正常,充放两次后一切完好如初,不用换电池了。

一点小技巧,给大家参考一下。

接线部份放大一点,红色线是正极,接一个200欧母电阻(47欧母以上都可以)

不论是数码相机,还是收音机,随身听,电池是所有设备的动力,电池性能的好坏决定了设备的使用性能。电池的结构不同,规格不同,容量的差别很大,就是相同规格的电池,由于型号不同,生产厂家不同,容量也不一样。拿我们最常用的AA尺寸电池(5号电池)来说,早期的镍镉电池容量是500mAh,新式的镍镉电池容量是850mAh,而同样尺寸的镍氢电池,容量更大,在1100mAh~2100mAh之间。

电池的容量是以mAh来计算的,你可以理解为在多少mA(毫安)电流下放电1小时。例如,1000mAh就是指电池可以在1000mA电流下放电1小时这么大容量。这样,假如负载(用电器)的耗电为100mA,该电池就可以放电10小时,假如负载电流为200mA,该电池可以使用5小时,依此类推。

电池的原理是化学反应产生电能,两种金属材料在电解液的作用下产生电流,这我们在中学的物理课中都学到过。不同种类电池的端电压也不相同,干电池为15V,氧化银电池为155V,银汞电池为13V,镍镉电池和镍氢电池为12V,铅酸电池为2V,一次性锂电池为3V,二次锂电池为36V。用电器的供电电压不同,使用的电池种类与节数也不同。例如,早期的爱娃随身听使用口香糖型铅酸电池,工作电压设计在2V,新式的索尼随身听使用镍镉口香糖电池,端电压为12V,现代的数码相机多使用锂电池,工作电压高达76V,需要两节二次锂电池串联供电(虽然是单体,但在外壳内封装了两节二次锂电池),而多数现代收音机都设计能够使用干电池或镍镉、氢镍电池,由2~4节电池串联供电,供电电压可以在一定的范围内改变。

一次性的电池不能再充电,象干电池,碱性干电池,氧化银电池,银汞电池,一次锂电池等。它们的电量用尽以后就只能报废了。有许多人试图给这类电池充电,设计了各种充电器,写了大量的文章,我也一样,曾经为此做出了很大的努力,对各种电池做过上百次试验,结果收效甚微,充电以后,电池的容量连新的一半也达不到,再放电很快就又枯竭了!但是今天仍然有不少文章,提出这种带有欺骗性的理论与充电产品。

随着科技的发展,电池的技术也不断进步,虽然这种进步比起其他电器来显得过于缓慢。镍镉二次电池已经有很长的历史了,其品种规格比较齐全,但多数为圆筒形,大小不一,容量不同。这种电池的放电性能比干电池好,内阻比较低,允许大电流放电,但记忆性较强,正常寿命在400次到1000次之间。近几年大量开发的镍氢电池具有更大的容量,更低的内阻,更适合大电流放电,记忆特性比镍镉小多了,寿命多在1000次充放电,价格也不贵多少。所以,镍氢取代镍镉已经是必然趋势,目前已经很少能够看到镍镉电池有售了。二次锂电池是最新一代高级电池,它具有端电压高,容量最高,内阻特低,性能稳定,寿命长的特点(充放电1000次以上)。但是它的售价比较高,主要用在高级电器上,如笔记本电脑,手机,掌上电脑,数码相机等等。

电池的记忆特性是这样的,假如你经常让电池放电到还剩一半容量就给它充电,那么日久它的实际容量就会减小。没有记忆特性的电池可以随时为它补充电,它的容量也不会有任何变化。目前只有锂电池号称是没有记忆特性的电池,但是,实际上任何化学电池都具有一定的

随着环境压力增加以及能源危机的问题日益突显,倡导绿色能源已是大势所趋。在这样的行业背景下,发展新能源车俨然已成为全球共识。截至目前,已有多个国家陆续发布了明确的新能源车发展规划,并用高额补贴引导发展。在市场和政策的双重推动下,新能源车市场快速放量,动力电池行业也迎来爆发期。

数据显示,去年全球锂离子动力电池出货量超1166GWh,同比增长166%,前五的企业分别为宁德时代、日本松下、LG化学、比亚迪和三星SDI,其中宁德时代连续3年位居出货量榜首。受补贴退坡影响,去年国内新能源车销量不及预期,但动力电池装机量依然实现了逆势增长,达到6238GWh,同比增长约9%。

去年动力电池实现逆势增长

而随着全球电动化进程不断加快,动力电池的体量还将继续膨胀,这也给动力电池产业链上相关材料企业创造了巨大的发展机遇,这其中就包括作为锂电池溶剂材料的NMP(N-甲基吡咯烷酮)。东莞市振欣环保 科技 有限公司总经理刘德国表示,“随着动力锂电池在全球迅速起量,未来对NMP材料需求增长潜力将非常大”。

根据此前发布的《节能与新能源 汽车 产业发展规划》,到今年我国纯电动、插电式混合动力 汽车 产能达200万辆、累计产销量突破500万辆。虽然今年受到补贴退坡叠加新冠疫情的影响,新能源车销量可能与去年持平,纯电动车销量约100万辆,但按照平均每辆纯电动车用06吨NMP计算,理论上NMP年需求量约为60万吨。

风口正当时 企业加速布局NMP

据了解,NMP属于氮杂环化合物,具有优异的物理和化学性能。包括沸点高、极性强、粘度低、腐蚀性小、溶解度大、挥发度低、稳定性好、可生物降解、易回收等,此前被广泛应用于石油化工、农药、医药、电子材料等领域。如今,其又被应用于锂电池领域,是锂电池生产过程中,优质且不可或缺的有机溶剂。

在锂电池制造过程中,NMP可溶解正极材料胶黏剂聚偏氟乙烯(PVDF)。PVDF属于高分子固体粉状材料,通过NMP溶剂将其溶解、拌成浆后,才可以进行涂布。溶解形成的浆料品质对锂电池生产工段的涂布质量、效果有直接影响。同时,NMP还可作为锂电池碳纳米管导电浆料(CNT)的扩散液,以改善锂电池能量密度。

据悉,NMP主要原料为1,4-丁二醇(BDO),而我国是世界上最大的BDO产区,为NMP行业发展提供了良好的基础。但是锂离子电池对有机溶剂纯度要求非常高,NMP具有很强的吸湿性,为保障NMP纯度和使用效果,要求其水含量小于002%;金属离子等级也由传统的PPM级提升至PPB级,导致NMP进入门槛较高。

国内尚未形成NMP品质及规模优势

在此前的发展中,国内并没有在NMP领域形成品质和规模优势。截至目前,国内涉足NMP的企业仅有信敏惠、滨州裕能、迈齐化学等几家为数不多的企业。研究机构统计,2016年国内NMP年产能仅20万吨,与60万吨的市场预期相比,还存在较大缺口。基于这样的供需格局,相关材料企业也在积极布局NMP溶剂的产能。

早在2016年,国内知名NMP材料企业信敏惠集团在山东庆云8万吨/年NMP项目及安徽蚌埠20万吨级NMP/年的项目已经启动。去年7月,信敏惠新总投资5亿元建设的“年产10万吨NMP项目”首期建成投产。信敏惠称,随着今年安徽NMP项目的建成投产,其NMP总产能有望达25万吨,遥遥领先于其他材料企业。

2018年3月,新宙邦也发布公告称,公司拟在波兰弗罗茨瓦夫市投建波兰新宙邦锂离子电池材料项目。项目投资预计为36亿元,合计年产4万吨电解液、5000吨NMP以及5000吨导电浆。项目将分期建设,其中首期拟建设2万吨电解液年产能;项目二期拟建设2万吨电解液、5000吨NMP、5000吨导电浆的年产能。

2018年底,万向集团在其官网上发布《万向创新聚能城年产80G瓦时锂电池项目环境影响评价公众参与信息公开》。万向集团称,拟在萧山经济技术开发区投建该项目,预计总投资达6857亿。建设内容包括:动力电池中试基地及新能源材料实验室、NMP提纯工厂和电解液配制工厂等,涉足NMP提纯和电解液生产。

业内人士认为,“随着锂电行业的发展,NMP的用量也将会呈现出快速增长的态势,如果考虑电池更换的因素,NMP的用量可能比预估的还要多。但目前正在建设中和规划中产能早已经超过市场预期,不排除后期有企业重金投向NMP领域,迅速提升产能,从而导致高端产能不足,低端产能过剩的局面,蓝海变为红海”。

而且更重要的是,锂电池行业的NMP是必须要回收循环使用的,这是降成本要求,也是安全环保强制性要求。电池制造企业如果不重视NMP回收,就会导致废气排放不达标,从而造成环境污染。而NMP具有易回收的特点,部分企业回收率可以做到95%甚至更高。因此从实际需求来看,NMP的市场需求并没有理论上的那么大。

循环使用 助力锂电池绿色生产

作为打赢“蓝天保卫战”的重要举措,发展新能源车是大势所趋,作为新能源车核心部件的动力电池,其生产过程却未必能做到绿色环保。据了解,在锂电池生产过程中,NMP会在涂布完毕烘干时产生挥发,并通过气箱排到外界。NMP作为有机溶剂跟所有的有机化学品类似,具有微弱的毒性,会对环境造成一定的污染。

随着国家对锂电池安全、环保要求越来越高,对NMP的排放也制定了严格要求。根据此前出台的环保标准,国内要求NMP排放不能超过10PPM。而在国外,要求还会更高,欧洲甚至要求NMP的排放不得超过1PPM。因此,如何对NMP产生的废气进行处理,使其达到规定的排放标准,成为锂电池生产企业需要思考的问题。

在这样的行业背景下,诞生了多家针对NMP尾气净化的企业,其中就包括振欣环保、百瑞空气、欧赛莱等,相应的设备和解决方案也应运而生。“据我所知,当前涉足锂电池生产过程中NMP尾气净化处理的企业大概有十家左右。”刘德国提到,随着NMP回收工艺的不断完善,目前NMP已经实现了净化和回收的一体化。

在刘德国看来,“倡导锂电池的绿色生产,还要从源头做起。而锂电池企业日益增长的节能降耗诉求,也将倒逼NMP回收行业不断进步。”振欣环保作为专注于NMP节能环保尾气净化系统的研发和生产的企业,在NMP节能环保尾气净化领域已有七年的沉淀。主营产品包括NMP节能环保系统、高塔式NMP环保系统等。

振欣环保NMP节能环保回收系统

以振欣环保主打设备——NMP节能环保回收系统为例,该设备无需对现有的生产设备做任何改动,用电能耗低至3KW/H。通过与涂布机同时联动,使用变频器调节风温,NMP有机溶剂的回收率高达95%,而系统年故障率更低至1%,净化吸附后尾气排放达到国家环保二级标准,领先于同行。据了解,该设备已获得实用型专利。

振欣环保同样获得实用型专利的NMP高塔式回收系统,具有立体式占地面积小,热量回收效果好,自动化程度高的特点。该系统采用PLC进行系统控制,触摸式人机画面实现机组运转实时操作,与涂布机实现远程联动,废气中NMP基本溶于水,回收效率高。处理过的废气经气液分离后过塔顶漂洗器进行漂洗,从而达到国家环保二级标准。

刘德国表示,“振欣环保给客户提供的不仅是优质设备,更可免费提供安装、调试、售后在内的完整解决方案,在实现全回收、零排放同时,降低了使用成本。更重要的是,客户可用回收的NMP废液抵扣设备款,缓减客户的资金压力。通过对NMP循环使用,可降低锂电池3%左右生产成本,而这个节约出来的生产成本将是锂电池企业重要的利润来源”。

NMP回收利用将成为主流

而据了解,当前国内领先的锂电池生产企业中,几乎都在其生产线上都安装了NMP材料回收系统,以达成对NMP回收、提纯、应用的目的。通过回收系统,可以对85%以上的NMP实现循环利用,不仅达到了国家环保要求,推动了锂电池的绿色生产。同时也大大降低了锂电池生产成本,极大地提升了锂电池企业的核心竞争力。

业内人士认为,未来伴随着动力电池和储能的体量不断增大,对于锂电池市场需求也将持续攀升,NMP在锂电池产业链中的地位将更加凸显,循环使用NMP也将成为锂电池溶剂材料行业的主流。对于NMP净化回收设备企业来说,如何将设备性能发挥到极致,用最低能耗实现最高效回收,为企业提供最大回报,将成为致胜的关键。

为了给智能手机或特斯拉 Model 3 供电,目前来看,还没有比锂电池更好的选择。

自1991年推出以来,可充电锂电池一直是日常 科技 设备和电动车的标准。当前,世界上有300多万辆电动 汽车 使用锂离子电池。但随着世界向电动 汽车 的未来迈进,它需要比锂离子电池更高效的东西来跟上步伐。

一个产业共识是,锂电池现有材料体系现在几乎是已经碰壁。如果真的想增加能量密度,就必须采用一种完全不同的模式。更高的能量密度意味着电池更便宜、更轻和更长的续航里程。

也正是在这样背景之下,一些新的初创企业将目光投向新的材料体系及下一代电池的产业化上,以期生产出更好的电池,这些电池成本更低、能量密度更高、性能更好,适用于增压工业产品和消费技术,以及充电速度更快、行驶距离更长的电动 汽车 。

这其中,美国企业就极具代表性,德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会发布的一份全球锂电产业发展的报告中,特别提及了美国在研发和产业领域的破坏性创新,即实现至少一种性能参数,如能量密度比现有的锂离子电池有显着改进的技术。

事实也的确如此,从今年开始,包括Sila Nanotechnologies、Solid Power、Quantum Scape等几家初创企业将把他们的电池推向商业市场。这些企业认为,与目前的锂离子电池技术相比,它们的电池技术有了很大进步。

Sila Nanotechnologies的首席执行官Gene Berdichevsky说:“我们花了8年时间,大概进行了35万次材料合成,才有了商业化的东西。”

Sila Nanotechnologies公司正在建设其第一条硅负极电池商业生产线。

Sila只是几个电池初创企业之一,最近收到重大资金继续调整电池技术。去年,位于加利福尼亚的公司阿拉米达总部承担了7000万美元的D轮融资,来自包括西门子全球风险投资公司在内的几个投资者,用来建立它的第一个商业硅负极电池生产线。

这距离埃隆·马斯克旗下特斯拉的第七员工、机械和能源工程师伯迪舍夫斯基(Berdichevsky)成为该公司联合创始人刚好十年。伯迪舍夫斯基曾经领导了特斯拉跑车(Tesla Roadster)电池系统的开发。Tesla Roadster跑车曾经被马斯克旗下SpaceX发射送入太空轨道中。

投资回报即将到来

目前锂离子电池的新材料体系已经花了大约10年的时间来研究。直到现在,初创企业才开始为商业聚光灯做准备,这一推出至少需要几年时间,甚至可能还要整整十年。

“一辆 汽车 所需的材料相当于1万部智能手机或1000块智能手表,”伯迪舍夫斯基说。“我们将从消费设备开始。在未来五年,我们将扩大与 汽车 合作伙伴的规模。”

Sila目前的 汽车 合作伙伴之一是宝马。

目前的锂离子电池在材料和物理能量密度方面受到限制。新电池技术旨在提高锂离子电池的安全性和能源效率,因为这样即便是电池过热或损坏,也不会有起火的风险。

每个锂离子电池由四个基本部分组成:正极和负极(每个锂离子电池两端的电极)、液体电解质和隔膜。当电解液携带锂离子通过隔膜进出正极和负极时,就会产生正负电流。正是这个过程产生了储存在电池里的电量。

如果组成正极和负极的化学物质——分别是石墨和某种金属氧化物——温度过高,就会破坏隔膜,从而暴露出高度易燃的电解质。回想一下三星Galaxy Note 7手机爆炸的情况,你就会发现这个问题。目前锂离子的最大能量密度约为250wh/kg;相比之下,目前大多数电动 汽车 电池的电芯能量密度为220——250wh/kg。

备战下一代电池

固态电池是一种新的电池技术,它不仅用锂金属制成的负极取代石墨负极,还用一块固体(通常是陶瓷、玻璃或阻燃聚合物)代替液体电解质和隔膜。采用这种方法的是总部位于科罗拉多州的固态电池制造商Solid Power,该公司在2018年获得了2000万美元的A轮融资。据该公司高管称,他们正在开发的电池至少能增加50%的能量密度。

Sila Nanotechnologies创始人(从左至右):首席技术官Gleb Yushin,首席执行官Gene Berdichevsky和工程副总裁Alex Jacobs

神秘的斯坦福大学(Stanford University)的子公司Quantum Scape也在与大众 汽车 合作开发固态电池。去年大众增加了1亿美元的投资。Pitch Book的数据显示,这家总部位于圣何塞的初创公司估值175亿美元。

根据宣布这笔交易的新闻稿,Quantum Scape的电池一次充电可以让大众的E-Golf行驶750公里(目前的行驶里程为300公里),使其能够与传统动力 汽车 的行驶里程相媲美。大众 汽车 表示,Quantum Scape的电池应该比目前的锂离子电池充电速度更快、重量更轻。

不过,正如日产一位副总裁去年所说,固态电池可能要到下个10年的某个时候才能全部上市。甚至Quantum Scape的新闻稿也宣布了2025年的商业生产目标。固态技术的更长的时间表是解决当前电池工厂如何建立。

现有锂电池工艺设计初衷是用液体电解质来处理锂离子电池的生产,而改用固体材料则不仅仅是更换工厂车间的生产流程那么简单。“这是一项处于商业化非常、非常早期阶段的新兴技术,”Solid Power的业务开发主管迪恩-弗兰克尔(Dean Frankel)说。“从扩大规模的角度来看,这只是需要时间。”

尽管一些初创企业正致力于完善和扩大固态电池的规模,但像Sila Nanotechnologies这样的公司则希望利用目前的锂离子制造工艺,将电池快速推向市场。Sila不是制造固态电池,而是用硅材料代替石墨阳极,硅材料吸收锂离子的速度是石墨的四倍。

更重要的是,大多数带有石墨负极的锂离子电池的充电倍率(C率)低于1C。用硅阳极开发新电池的初创企业表示,他们的电池的倍要高得多,这是实现电动车未来的一个关键区别,因为大多数人不愿意等一个多小时才给 汽车 充电,而给 汽车 加油只需几分钟。

Enevate首席执行官罗伯特•a•兰戈(Robert a Rango)表示:“我们可以维持比传统石墨电池快10倍的充电速度。”这家总部位于加州欧文的公司正在研发一款采用硅阳极的下一代锂离子电池,该公司获得了111亿美元的资金,其中包括韩国电池公司LG化学去年的一笔投资。

Rango表示,Enevate的电池研发工作已经进行了10年,距离该技术的首次商业应用大约还有一年半的时间,最有可能是在电动自行车和小型摩托车上。

不过,硅负极电池有一个潜在的缺点:硅材料膨胀,这意味着每次充电都会导致电池变质。

Berdichevsky和Rango都表示,他们各自的公司已经解决了这个问题。兰戈表示:“硅确实存在膨胀现象,这一直是该行业面临的挑战之一。”

“在我们的电池中,我们已经能够控制膨胀。我们的电池规格符合电动 汽车 的要求。这种电池在充电和放电1000次后,充电率可以达到80%。”

这些初创企业的漫长发展历程表明,推动电池技术的发展是多么困难。虽然电动 汽车 系列的改进肯定是更好的电池的主要影响之一,但目前锂离子电池的后续产品很可能在更小的产品中找到。

伯迪舍夫斯基说:“这是必须要发生的技术变革。在现有电池的150年里,已经有四种与商业相关的化学物质进入市场。每次使用这些新的化学试剂,转变会变得更难。”