电池不耐用的原因有哪些呢?

2019-07-01      2842 次浏览

手机电池是有寿命的,随着使用的时间越长,充电次数越多,本身电池的活跃性降低,同时电池的容量也会下降。


理论上,我们使用的手机电池在理想环境下,充放电达到300-400次开始,就会有明显的电池性能衰弱的现象。而充放电次数则根据使用的情况而定。比如你是一个游戏发烧友,每天都会花上好几个小时玩游戏,而游戏本身对电池的消耗又比较大。经常玩游戏的朋友可能会知道,如果一直保持游戏状态,就算是满电量的手机,也就撑得了半天左右,如果一天内,玩的比较勤,最起码要充电2次以上。而这样的充电,基本都是把电池电量消耗的比较大。也就加剧了充电的消耗。同样,长时间亮屏拍照,看电视剧等,都是比较费电的。电量消耗得越快,充电的越频繁。电池的损耗也就越大。


当然还有一种可能就是系统优化的不好,导致手机特别费电,典型的问题就是,你明明什么也没干,手机电池消耗的就特别的快,比如一晚上没动手机,早上发现掉电10-20,这就是绝对不正常的表现。而且,手机电池衰弱是个持续性的表现,不是冲放到所谓300-400次,一下掉到90%的电量,这是在你逐渐的使用过程中,慢慢的衰弱。只是刚开始你没有注意到而已。对于电池的日常使用,我们虽然不能阻止他电池的损耗,但是可以尽量用使用习惯,减缓他的衰减。比如随用随充,不要赶在没电了一次性从空充到饱和。有或者,尽量避免游戏和使用过程中,持续充电。并且尽量少在夜间一直冲到第二天。最后要说的是,电池是个消耗品,有损耗也是正常的,现在电池也不贵,品牌电池几十块钱就可以买得到,电池如果损耗比较大,换一块电池就好了。动手能力强的,自己就可以搞定,现在买电池的时候,很多卖家都提供拆机方法,和一些拆机小工具。还是比较容易的。


小编的iPhoneX使用了9个多月,现在电池容量为95%,而我之前的iPhone6在使用1年不到的时间,就更换了电池!手机电池的容量变化,主要原因还是因为我们日常电池使用有关,我之前iPhone6的不好的使用习惯,让我的电池损耗严重,而iPhoneX良好的用电习惯,让我没有出现大电量的亏损!


电池为什么不耐用了?电池不耐用的原因:一是因为锂电池的特性,锂电池的使用寿命有周期性,一般能用正常充放电400-500次左右,但是并不是你用到这么多次,手机就没有电了,而是这时候手机的电池亏损度已经很高!二是因为手机的使用习惯导致的,比如你每天晚上充电到第二天早上,充上一夜不断电,这就会损坏手机电池!同样,你每天充电,充满100%,这时间一长也会影响手机电池!


使用习惯分享:对于不可逆的手机电池容量,我们不能改变,但是我们在使用手机的时候可以尽量延长手机电池亏损时间!不要充一夜电!充电是一个循环的过程,当你手机充满电的时候,你不拔掉电源,它会因为过充保护,断电!等到电池电量流失达过充保护设置的时候,手机继续充电,所以不要充一夜电!随用随充!有时间就充电,尽量不要充到100%,充电到98%左右就Ok!


“锂电池”应用早已无形渗透在日常生活中,小到可携式的电子产品如耳机、手机、移动电源,大到交通运输工具如电动汽车等的大小锂电池,可谓新型态的“锂生活”已正式来临!


然而,锂电池的安全状况不断,尽管透过安全标准的要求可以大幅降低电池安全的问题,但要达到完全杜绝锂电池起火仍是非常困难!


锂电池的失效风险:热失控


锂电池为什么危险?从锂电池的基本运行原理中就可窥知一二。市面上绝大部分锂电池的主要成分除了正负极材料外,还有电解液与隔离膜。这些材料与结构的特殊组合造成了锂离子能在电池正负极中来回,形成充电与放电的作用。然而这些材料本身在高温下具有不稳定的特性,一旦遇到内短路或是其他情况引起的高温,就可以分解出构成燃烧的要件:氧与可燃物。若是这样产生的热无法散去,就会在电池内部持续循环加速反应,产生所谓的“热失控”,顾名思义就表示了这样的失效无法控制,相当危险。


随着锂电池的应用层面广,安全疑虑也因此扩大。一般手机仅使用了单颗电池,但电动车、储能系统等应用,动辄使用上千颗、上万颗,倘若一颗失效,就可能发生像是放鞭炮一样的连锁效应,一个接着一个,造成严重的伤害与损失。


因此,UL研发技术总监王凯鲁提醒,“千万不可以假设锂电池一定是没有问题的,要使用锂电池,就必须了解它有一定的失效风险。”而锂电池的用料、结构、系统设计绝对会影响热失控发生时的严重性。


电池失效案例与原因


UL以三星Note7起火与波音787飞安事件的电池失效调查发现为例,剖析电池失效事故的原因。


三星Note7电池问题,主要是来自两家不同的电池供货商在制程品管上分别发生问题。其一是在电池组装过程中,锂电池角落受压力变形,造成隔离膜无法有效阻隔正负极,而产生内部短路;另一则是锂电池极耳的超音波焊点突出部位未贴上绝缘胶带,造成内部短路起火,导致产品全面下架回收。


而波音787的锂电池则是由于铆钉的设计,受到飞机引擎与起降等震动使其接触不良,在高电流下使得局部发热造成隔离膜融化,同时系统设计未考虑电芯间泄压阀与失效热传递的影响,造成2013年在一个月内发生两起的飞安事件。


总观而言,UL提出锂电池会出问题的真正原因有二,一是在设计产品时,把电池当成了一般组件使用,但不同于以前的传统电池,锂电池本身存在不可抗的热失控问题必须被彻底了解,电池的质量也须进行严格控管;另亦没有考虑到什么样的环境下使用才安全,做出最适当的要求;二则是没有对电池失效做出最坏情况的打算,忽略了失效所可能产生的风险与严重性。


经深入分析后,这两个案例也开始重新思考看待锂电池的方式。三星从加强质量管控下手,也彻底去评估电池安全范围与失效后的损害。而波音则接受了电池会热失控的现实,从系统端着手改善,利用设计去缓解电池热失控后的失效蔓延。


锂电池安全应用新思维


锂电池确实存在不可控的潜在危险!因此,UL呼吁对于锂电池的安全要有新的思维模式,若要应用锂电池在产品上,就必须认清现实,锂电池一定有安全风险,不能当作一般组件使用,要懂得如何要求电池的安全性,一方面从质量把关着手,降低出问题的机率,一方面从设计着手,充分了解电池的特性,考虑安全使用范围,并思考可能失效的方式与严重程度,将缓解失效的模式设计出来,降低电池失效的严重性。


此外,UL认为预测失效相当重要,王博士重申,电池系统的失效模式应该是被“设计”出来的,完善的失效模式设计可以降低伤害的严重性。波音787的新电池设计就是最好的例子,将产生热失控的热能透过导管排到机身外,降低失效的严重性,有效控制失效后的损害。


电池安全标准新趋势


UL今年推出最新版针对储能系统的UL9540A测试方法标准,由于锂电池是目前储能系统的首选,随着美国纽约地区核能电厂陆续退役,为缓解电力需求,开始规画于大楼内自建储能系统,但因锂电池本身存在不可控的失效问题,因此不同于以往,推出新的测试方法,并从考虑最坏的情况出发,直接评估储能电池在热失控起火后的燃烧情况,在安装储能系统时,由系统厂商提供给当地消防人员,藉此了解该储能电池系统在热失控下的火灾特性,进而提供消防系统设计出应对方法的依据。


从基本的电池芯标准ANSI/UL1642、电池组标准ANSI/UL2054,延伸到发展各领域如移动电源、平衡车、电动车、储能对应标准。在储能领域,从第一代固定电池组标准ANSI/CANUL1973、到全球第一本储能系统标准ANSI/CANUL9540,以及最新出版的UL9540A测试方法。面对锂电池,UL也以新思维因应,要求了解锂电池的应用特性,提出层层防护的安全要求。


王凯鲁并以特种业者举例,对于货机机师来说,相较于单颗引擎的故障,更怕货舱传出的“失火警报”!不仅要考虑到机上消防设备有可能不足以应付的火势,更要考虑到迫降及排泄燃油对于环境的问题。因此特种业者对于“锂电池的飞安”新思维也转向了解热失效的燃烧状况,提出相对应的消防设计与防护应对。


锂离子电池由这些部分组成:


(一)隔膜——一种特殊的复合膜


(二)外壳(分为钢壳和铝壳两种)


(三)有机电解液


(四)上盖和下盖


(五)正极材料——钴酸锂、三元材料和锰酸锂


(六)负极材料——碳负极材料等


例如,在照相机中使用的按钮电池属于锂电池。因此,在介绍锂离子之前,我们首先介绍锂电池。我们称之为电池容量是指放电容量。锂离子电池是电池材料比如正极和负极材料经过烧结炉或者回转窑烧结后得到的锂电池的进化版。当电池充电时,在电池的正极上产生锂离子,并且产生的锂离子通过电解质移动到负极。同样,当电池放电时(即,当我们使用电池工艺时),嵌入阳极碳层中的锂离子脱落并移动回到正极。在锂离子的充放电过程中,锂离子处于从正极到负极再到阴极的作用状态。电池组装后,电池有电压,无需充电。


建立锂电池安全使用共识


锂电池确确实实存在的安全问题。除了制造商必须认清及防范使用锂电池可能带来的安全风险外,一般消费大众也同样有责任,必须正视锂电池的危险,了解如何安全使用,像是搭乘飞机,就必须遵守将锂电池产品置放在随身手提行李中,以减少飞安问题的产生。也因此,唯有每一个人都有安全共识,才能降低锂电池发生意外带来的伤害。


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