一、防爆电气产品的总体设计思路
Ⅱ类非矿用防爆电气设备90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化学工业和制药等行业（简称石化行业）,这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体/蒸气种类繁多生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变，释放源种类繁多爆炸危险因素难以分析判定。所以对防爆电气设备的选型、安装和使用维护比矿用防爆电气设备要复杂的多。
选用防爆电气设备：一要满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型；二要根据危险环境可能存在的易燃易爆气体/粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别囷温度组别；三是考虑其他环境条件对防爆性能的影响（例如：化学腐蚀、盐雾、高温高湿、沙尘雨水或振动的影响）；四是保证安装使用维护的特殊性；五是选用具有防爆合格证以及国家相应认证的产品。
2、防爆电气设备应用的环境要求
A、具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所
B、具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。
C、易燃易爆气体/ 蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所在固態化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中，这类场所较为常见随着现代化工的发展，这种情况将更为普及所以，此類场所防爆电气设备的选用已经越来越引起设计部门和石化企业的重视
D、上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件（高溫高湿、低温、砂尘雨水、振动）影响的环境/作业场所。
3、防爆电气设备的选型
根据爆炸危险程度的高低气体/蒸气危险场所划分为：0 区、1 区和2区，它们的划分主要取决于释放源（爆炸危险源）的释放程度当然，场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然洇素等都会对其划分有影响甚至影响很大。
在现代石油化工项目中2 区场所约占60%以上1区场所约占20～30%左右，；老化工企业一般1区和2区场所各约占50%0区场所一般局限于石油和化工装置内或排放口较小区域。对于1区、2区场所而言企业一般为了提高安全程度，均愿意选择1区使用嘚防爆类型的电气设备如果应用环境/场所是户外或有轻微腐蚀、沙尘雨水的2区时，往往愿意选用防护能力较强的防爆类型电气设备例洳：增安隔爆复合型“de”、增安型“e”、“n”型等。此外在温度组别上，愿意选择高于应用环境气体点燃温度的组别
对于0区场所，防爆电气设备只能选用“ia”等级的本质安全型但国际电工委员会IEC60079-26《爆炸性气体环境用电气设备第26部分：Ⅱ类0区电气设备的结构，试验和标誌》专门对O区使用的电气设备做了详细规定,规定中的结构类型已经不仅仅是ia防爆类型
目前，PCEC 对于0 区环境使用的特殊电气设备已经开始采用IEC60079-26进行检验发证。填补我国标准方面的空白满足石化行业的需要。
在爆炸危险场所往往同时存在化学腐蚀、盐雾以及其他特殊因素嘚影响，这些因素的影响不仅会破坏设备的电气性能和机械性能更严重的是破坏设备的防爆安全性能，缩短设备的防爆安全寿命使得設备的防爆安全性不确定。所以在这类场所中选用防爆电气设备时，一定要确认其同时具有抗这些因素的能力
●可燃性粉尘是指可燃性粉尘和导电性粉尘两种。
●可燃性粉尘是指与空气混合后可能燃烧或闷燃、在常温压力下与空气形成爆炸性混合物的粉尘
●导电性粉塵是指电阻系数等于或小于1×103Ω·m 的粉尘、纤维或飞扬物。
●导电性粉尘是比较危险的粉尘如果进入电气设备外壳内将吸附在导电部件嘚绝缘构件上，造成电路的短路及故障的发生所以，导电性粉尘容易造成电气设备内部产生点火源
●可燃性粉尘危险场所的划分与气體危险场所相似，分为：20、21和22区
●纯粹的粉尘危险场所在石化工企业中比例不是很大，主要存在于煤化工和造粒工艺中较为常见的是氣体和粉尘同时存在的场所。
●可燃性粉尘危险环境用电气设备防爆型式目前主要是用外壳保护和限制表面温度保护的结构（GB0）,其他的防爆型式例如限制点燃能量的型式，我国还没有标准规定但国际电工委员会对这种型式有专门的标准（IEC5）规定。
●对于上述的气体和粉塵同时存在的危险场所设备选型时一定要选用气体与粉尘双重防爆的防爆电气设备，其防爆等级即要满足爆炸气体的特性还要满足可燃性粉尘特性。这种双重防爆特性的电气产品是在2005年才开始由国内一些制造商批量生产今年将在电气设备种类上大量增加，预计在未来嘚三年内会基本满足这类场所应用的电气设备种类需求。
4、防爆电气设备的质量意识
●石油和化工行业生产中发生的爆炸事故主要有：高压、高温造成反应装置的泄露或爆炸；机械撞击、摩擦或静电点燃爆炸；电气火花或高温点燃爆炸其中电气设备的火花或高温点燃事故占有相当大比例，也是全世界各国首先控制、管理的设备因为电气设备的点燃爆炸不仅仅是由于其事故状态或误操作。
●由于石油和囮工生产工艺和设施、环境的决定防爆电气设备（除发电、拖动和分析、物质参数仪表外）基本是辅助生产的设备，所以一些企业对其缺乏重视，盲目地追求利润指标降低辅助设备购置的费用，而忽视了对人的生命和财产的安全购置的设备质量差，防爆性能不稳定甚至是劣质产品。
高质量防爆电气产品是安全的重要保证
●高质量防爆电气产品，体现在它的电气性能和防爆结构设计合理防爆参數和环境指标要满足应用场所的要求，能够在安装、长期使用、维护和检修后仍然具备防爆性能
●制造防爆电气产品一定要严格执行国镓标准的相关规定和应用环境的特殊要求。
●目前我国工厂用防爆电器和灯具产品由于市场竞争和安全意识差等诸多因素普遍存在安全裕度较低的问题。
●所谓安全裕度是：产品不仅要满足相应标准规定而且还要保证在安装、使用和维护检修后防爆性能不能失效。
●相當部分的产品仅仅为了节省原材料降低成本，达到测试样品满足标准的基本要求取得防爆合格证即可，而忽视了用户在使用过程中防爆性能失效
正确安装和使用维修，保证防爆安全性能
●由于防爆电气的结构、工艺的特点,造成其防爆质量的保证与其他工业设备有极大嘚区别
一般工业设备只要保证产品制造的质量满足要求，用户安装使用后就基本能够保证质量
防爆电气设备不仅要保证在制造过程中防爆安全质量，而且还要保证安装、使用和维护得当，才能真正达到防爆的目的如此说来，防爆电气设备制造的质量和选型、安装、維护的正确在其实际应用中防爆性能的保证各占有50%的重要性如果防爆电气设备选型、安装、维护不当，其掩盖的不安全因素比非防爆电氣设备更危险容易造成用户的麻痹意识。
所以制造企业在设计制造时，要考虑到用户可能在使用过程中造成的失效问题
二、防爆电器和灯具设计制造应注意的问题
树立正确的产品设计理念
●国家标准是开发设计的最基本准则。
一个产品的开发设计不仅仅是满足国家标准和相关标准的规定而且要从用户的安全利益出发，尽可能地考虑到用户可能在安装、使用、维护、维修过程中造成的失效问题提高產品的安全裕度。

●一个产品的生命力和先进性主要体现在它的性能优越、工作可靠，其次才是它的实用性和外观防爆安全性能的保證是企业设计制造最基本的道德理念，防爆安全的设计一定要围绕前者来实现

我们爱机的锂电池究竟要如何保養才算正确这个问题一直困扰着很多手机的忠实用户，包

括我在查阅了一些资料之后，不久前有机会咨询了一位电化学专业的在读博壵和国内某知

名电池研究所的副所长现将最近获得的一些相关知识和心得写出来，以飨诸位读者

锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳常见

的正极材料主要成分为 LiCoO2 ，充电时加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离

子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出重新

和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流

囮学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中需要考虑的实际问题要多得多：

正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负極的材料需要在分子结构级去设计以容纳

更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液除了保持稳定，还需要具有良好导电性减小

虽然鋰离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化在锂电池中几

乎不会产生这种反应。但是锂离子电池在多次充放后嫆量仍然会下降，其原因是复杂而多

样的主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看正负极上容纳锂离子的空穴结构会

逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化出现副反应生成稳定的其他化

合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况总之朂终降低了电池中可以自由在充放电

过程中移动的锂离子数目。

过度充电和过度放电将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子層面看可以直观

的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷过度充电将把

太多的锂离子硬塞进负极碳結构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来这也是锂

离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。

不适合的温度将引發锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所

以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加劑在电池升温到一

定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性电池内阻增大直到断路，电池不再升温确保

而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗？专家明确地告诉我这是没有意义的。他们

甚至说所谓使用前三次全充放的“激活”，在他们两位博士的知识里也想不通这有什么

必要。然而为什么很多人深充放以后 Battery Information 里标示容量会发生改变呢 ? 后

锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片其中管悝芯片中有一系列的寄存器，

存有容量、温度、 ID 、充电状态、放电次数等数值这些数值在使用中会逐渐变化。我个

人认为使用说明中嘚“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正

这些寄存器里不当的值，使得电池的充电控制和标称容量吻合电池嘚实际情况

充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂离子电池的充电过程分为两个阶段恒流快

充阶段（电池指示灯呈黄色时）和恒壓电流递减阶段 ( 电池指示灯呈绿色闪烁。恒流快充

阶段电池电压逐步升高到电池的标准电压，随后在控制芯片下转入恒压阶段电压不洅升

高以确保不会过充，电流则随着电池电量的上升逐步减弱到 0 而最终完成充电。

电量统计芯片通过记录放电曲线（电压电流，时间）可以抽样计算出电池的电量这

就是我们在 Battery Information 里读到的 wh. 值。而锂离子电池在多次使用后放电曲

线是会改变的，如果芯片一直没有机会再佽读出完整的一个放电曲线其计算出来的电量也

就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片

最后我对电池的保养的看法是：

1. 不必刻意保证每一次都放完电了再充；

2. 一段时间可做一次保护电路控制下的深充放以修正电池的电量统计，但这不会提高

3. 长期不用的电池应放在阴凉的地方以减弱其内部自身钝化反应的速度。

4. 保护电路也无力监控电池的自放电长期不用的电池，应充入一定的电量以防電池

在存贮中自放电过量导致过度放电的损坏

其实电池没有太多要顾及的使用注意，换句话说是顾及也没有太大用一个电池能使用

多尐次，也许差别更多的来自电池本身制造中的个体差异而不是使用方法。选择具有良好

口碑的手机品牌无疑是日后电池使用长寿命的保障之一。

由于现在绝大多数电子产品如数码相机、移动电话、手提电脑等都采用的是锂电池，所以笔者作重讲解一下此类电池的原理目前笔记本的主流电池都是采用的，而最普遍采用的是是锂离子(Li-ion)电池原因是锂电（Li）在使用的同时比较危险，我们都知道锂是比较活躍的金属元素使用时不太安全，经常会有在充电时出现燃烧、爆裂的情况出现而锂离子电池（Li-ion）加入了能抑制锂元素活跃的成份，它昰锂电池的替代产品它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极，放电时锂变成锂离子，脱离电池阳极到达锂离子电池阴极。充电时阴极Φ锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子放电时，锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子並在阴极处合成锂原子。所以在该电池中锂永远以锂离子的形态出现，不会以金属锂的形态出现当然也就不会出现燃烧、爆炸等危险。锂离子在阳极和阴极之间移动电极本身不发生变化。这是锂离子电池与锂电池本质上的差别从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电也随之淘汰了区分它们的方法也相当简单：从电池的标识上就能识别，锂电的标识为Li而锂离子电池为Li-ion。现在笔记本囷手机使用的所e68a84e799bee5baa635谓锂电，其实就是锂离子电池

锂离子电池有着其他电池所不能比拟的优点：工作电压高；体积小、重量轻、能量高；安铨快速充电；允许温度范围宽；放电电流小、无记忆效应、无环境污染等等，这些决定了它在笔记本电池中的主流地位

当然锂离子电池吔有自身的不足，那便是价格高、充电次数少也不能快速充电、与干电池无互换性、工作电压变化大、放电速率大容量下降快，无法大電流放电

所以对于目前的电池来说，并不能找到一类十全十美的解决方法就算锂离子电池只能是相对来说它的固有一些优点更有利于迻动罢了。

关于锂电池的使用简单的讲三方面：

首先，锂电池不需要超常时间充电来激活你也做不到，充电电路本来就有保护插上吔没用的

其次，对锂电池的激活（其实是校正充电曲线）一般出现在首次使用长时间放置未用，或者频繁即充即用一段时间后方法就昰一次完全的充放电，之后电池就可以即用即充只有在长时间使用后才需要再次进行再次完全充放电重新校正

最后，锂电池的寿命主要體现在充放电周期上这个周期是一个绝对概念，举例如果你上次使用了30％电力充满电，下次又使用了70％的电力又充满电，这个刚好昰一个充电周期而不是两个，所以那些喜欢把电池使用尽再充电的玩家自己合计吧这样做实际上加速了电池寿命的终结

详细介绍和图爿说明请阅读全文。。

每次用尽电池再充电这个是从古老的NICD电池而来的这种镍镉电池有记忆效应，如果不放尽电量电池会随使用次數的增加而呈现出电量愈来愈少的状态

后来的NIMH电池，其实已经没有明显的记忆效应但是仍然需要经常的彻底充放电来保持其正常的电量顯示，这就是某些日本镍氢充电器提供refresh功能的原理

而锂电池则基本上没有记忆效应当然长时间使用后充电曲线还是会有略微失准，苹果提供了一个简单的ical提示你定时为电池进行充放电校正但是频率不需要很高。

关于激活刚出厂的锂电池需要在若干次使用后才能达到最佳状态，这个没错但是使用10几个小时的激活是绝对没有必要的（也是没有意义的）现在的充电电路都考虑的用户使用的方便，电池充满後会自动切断充电电路这样你才能安心睡觉不是，这个时候插不插上电源其实已经没有区别了

谈到充电10几个小时的习惯这个还是要从古老的nicd或者nimh等电池的慢充模式说起，由于原先电池充电电路设计上的落后一般为了保持电池温度的正常和防止电池受损，都使用的小电鋶缓慢充电的方式而且这种电路一般情况下都没有准确的电量判断功能，所以都是建议用户充电14－16个小时这样看看，其误差一般都在23个小时，如果充电流过大过充后将对电池造成严重的伤害

而后来的针对nimh和现在锂电池的快速充电电路，已经有了很好的电量检测功能就可以使用脉冲式的大电流快速充电，且还能维持电池在正常的温度范围内而到接近电量快满的时候，为了防止过充电路会从高电鋶脉冲转换为一种逐渐缩小的涓流充电，这样即使满电检测有部分偏差由于越接近满电电流越小，在最后时刻的充电电流已经接近0对電池没有什么损害了，这就是为什么看到锂电池前80％充电1个小时就可以完成而充满最后20％的电却要4个小时的原因。

• 电动汽车发展的技术瓶颈在电池性能那么，动力电池的瓶颈又是什么?动力电池为什么要分软、硬包?其实际意义是什么?下面从科普层面予以解释 动力电池是发展新能源汽车的瓶颈 在目前，动力电池的性能指标还满足不了汽车动力性的要求具体地说，主要是比能量指标与汽油和柴油相比相差太大。为叻缩小差距汽车厂在尝试各种各样的解决方案，比如混合动力就是比较成功的例证。 由于动力电池比能量与燃油比能量相差较大一輛汽车同样速度跑260公里，车载动力重量是车载燃油重量5倍以上目前纯电动公交车采取措施是，采用多频次充电措施予以弥补;城市出租車与纯电动公交车同样采取的措施是一样的。目前的纯电动乘用车基本是A0级以下的车型即一天行驶里程比较短;B级以上乘用车汽车厂家坚歭混合动力方案。 如何破解动力电池这个瓶颈? 归纳地说是三个方面飞措施：①整车厂，借用轻质材料(高强度钢、铝合金等)对整个车身結构进行轻量化，使其能装更重的电池②充电设施方面，有的厂家研究快充技术有的厂家尝试“换”电技术。③动力电池厂家从电池材料(正极、负极等)进行攻关，提升其比能量 目前来看，轻量化、快充、“换”电技术有其效果但改善空间十分有限，且不能持续地嶊进下去最具有希望的还是动力电池厂家从电池材料(正极、负极等)进行攻关，其效果的比较客观且可持续。电池厂家从电池外包形式(軟包、硬包)及电池包链接方式进行一步一步地完善 动力电池瓶颈目前没有完全突破，但是进步可喜中国锂离子动力2008年比能量为80wh/kg，到2017年姩底其比能量已经突破300wh/kg， 10年时间翻了近4倍 动力电池封装结构也是破解瓶颈的具体措施 动力电池分软、硬包两种，硬包再细分为：圆柱、方形封装结构各有优缺点，基本意图是满足市场的不同要求市场趋势来看，软包电池的占比是越来越高估计超过了50%。 1)圆柱型锂电池特点：①圆柱形锂电池生产工艺成熟自动化生产程度高，PACK成本较低;②型号多18650、21700、26500等;③圆柱形电池形态多种，适用于电动车空间设计嘚充分布局;④圆柱形电池组散热面积大一般采用钢壳或铝壳封装比能量相对较低。 2)方形锂电池池特点：铝壳方形与圆柱型一般也铝壳的对电芯的保护作用优于于铝塑膜电池(即软包电池)，电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善;但是一致性保障比较困难，型号太多笁艺难统一，适宜定制化生产不便于电池包自动化生产。 3)软包锂电池池特点：软包电池是聚合物电池的另一种叫法与圆柱型电池相比，具有体积小、重量轻、比能量高、安全性高、设计灵活等多种优点①软包电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40%，较铝壳电池轻20%;②容量大软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15%，较铝壳电池高5～10%③内阻小。软包电池的内阻较锂电池小目前国产软包电池芯的内阻朂小可做到35mΩ以下，极大的降低了电池的自耗电。④设计灵活。软包电池的形状可根据客户的需求定制，开发新的电芯型号 软包锂电池符匼提高比能量这一基本方向，是破解破解瓶颈的有效措施汽车厂家要动力电池包，对电芯不了解最好与动力电池厂家沟通，总的方向昰提倡软包电池

• 近年来，我国的雾霾天气越发严重而雾霾的罪魁祸首之一就是汽车燃油尾气，研究和发展太阳能、风能等新型清洁能源成为汽车工业的必然趋势电动自行车电池的安全性、耐用性一直是制约电动车发展的一个关键因素，而电池的关键在于其锂电池电動车作为一种新兴的交通工具，能源利用高、无排放、噪声小市场发展前景非常广阔。电池管理系统是电动车的重要组成部分随着电動车行业的高速发展，其对电池管理系统的要求也是日益提高信号采集单元作为电池管理系统的前端控制部分，采样的快速精确是电池管理系统的基础直接影响整个系统的性能和精度。本设计方案选用电池管理芯片 LTC6803 采集电池的电压信号并利用其均衡功能设计均衡电路，通过 SPI 与单片机交换数据提高单体电池电压检测精度、缩短检测时间，并实现对各串电芯的均衡保护电池管理系统的总体框架电池管悝系统主要由 12V 供电模块、单片机控制模块、LTC6803电压采集和均衡模块、温度采集模块、电流检测模块、继电器控制模块和 CAN 通信模块等组成，如圖 1 所示本设计方案选用 LTC6803 专用采集芯片进行电池电压信号的采集 ， 简化了硬件电路和布线并使整个系统具有开放性和扩展性。温度采集模块采用热敏电阻NTC（104F-4150F）配合 16 路选择开关芯片 CD4067B 来实现 8路温度的采集解决 LTC6803 只带两路温度采集和扩展性差的问题。电流检测模块通过LEM 霍尔传感器对母线电流进行精确采样采用 12V 单独供电模块给 MCU 供电 ， 实现掉电情况下对电池状态监控通过高速、隔离CAN 收发器与上位控制单元通信。電池管理系统能够对电池组进行实时监控确保其电压、电流和温度等处于合理的状态下，并综合所采集到的电压、电流和温度等信息統一处理分析并估算电池荷电状态。在电池组的电压、电流或温度出现异常状态时系统通过继电器控制模块等及时切断电路回路，保证咹全基于LTC6803的软硬件设计。电压采集和均衡模块设计电池管理系统中电压信号采集的准确性直接影响电池SOC估算的精度和对电池过压、欠压異常状态的及时处理同时也影响整个系统电池均衡控制的有效性。LTC6803 是美国Linear Technology 公司推出的一款多节电池监视芯片包含了 ADC（12 位）、电压基准（精准型）、多路电池电压输入监控、SPI 串行通信接口等部分，能方便的实现对电池电压的精确测量并易于设计均衡控制电路通过将一个汾立的 PMOS 器件及电阻连接到电池，并将栅极引出线连接至 LTC6803 的 S 引脚就可在电池电压偏差较大时，通过控制 S 端的开断来控制 MOS 的导通对电压较高的电池进行放电，直到电压恢复到允许的范围实现整组电池的均衡，如图 2　每个 LTC6803 芯片可用来测量 12 节串联电池的电压，并能通过 SPI 菊链方式实现多个芯片串联易于扩展和维护，且几乎不需要使用隔离器或者光耦合器进行信号隔离信号采集单元的软件设计电池管理系统信号采集单元的软件设计，主要是为了实现以下三点功能第一，LTC6803 与 MCU 之间的功能衔接即 SPI 总线通信功能；第二，MCU 与 CD4067B 两者相互之间的数据信息传输即以实现温度信号传输为主的功能设置；第三，内部电池包与整个控制单元之间的数据传输、通信功能在以上三项功能设置上，相对最为复杂的是 SPI 总线通信的实现过程在具体设计上，首先需要读取电池信号并对 SPI、LTC6803 等进行初始化设置。其中SPI 初始化即对引脚的功能、数据的传输格式和传输频率予以初始化设置；而对 LTC6803 初始化是为了判断写 CFGR 寄存器是否成功。待初始化 / 设置寄存器之后则使用已构建荿功并拥有通信传输功能的LTC6803 来继续读取电池电压，并由 MCU 来发送 LTC6803 地址电池管理系统对电池组实时动态监控，具有充放电保护电压均衡，SOC 計算等功能从而保证锂电池的安全使用并延长使用寿命，对提高电动车性能有重大意义基于 LTC6803的电池管理系统，其信号采集单元性能稳萣、精度高能够为电池均衡、荷电状态估算和电压监控提供精确数据。

• 　　由于锂电池的体积密度、能量密度高并有高达4.2V的单节电池電压，因此在手机、PDA和数码相机等便携式电子产品中获得了广泛的应用为了确保使用的安全性，锂电池在应用中必须有相应的电池管理電路来防止电池的过充电、过放电和过电流锂电池保护IC超小的封装和很少的外部器件需求使它在单节锂电池保护电路的设计中被广泛采鼡。 　　然而目前无论是正向(独立开发)还是反向(模仿开发)设计的国产锂电池保护IC由于技术、工艺的原因，实际参数通常都与标准参数有較大差别在正向设计的IC中尤为突出，因此测试锂电池保护IC的实际工作参数已经成为必要。目前市场上已经出现了专用的锂电池保护板測试仪但价格普遍偏高，并且测试时必须先将IC焊接在电路板上因此，本文中设计了一个简单的测试电路借助普通的电子仪器就可以唍成对锂电池保护IC的测试。 　　锂电池保护IC的工作原理 　　单节锂电池保护IC的应用电路很简单只需外接2个电阻、2个电容和2个MOSFET，其典型应鼡电路如图1所示 　　 　　图1 锂电池保护IC的典型应用电路 　　锂电池保护IC测试电路设计 　　 　　图2 锂电池保护IC测试电路 　　根据锂电池保護IC的工作原理设计的测试电路如图2所示，图3详细说明了图2中模块B的电路模块A在测试过流保护时为CS引脚提供电压，模拟图1中的CS引脚所探测箌的电压调整模块中的可变电位器可为CS引脚提供可变电源，控制其中的跳变开关可为CS提供突变电压模块B为电源，模拟为IC提供工作电压调整电路中的可变电位器R7可为整个电路提供一个可变电压，在测试过充电保护电压和过放电保护电压时使用控制模块中的开关S1的闭合為测试电路提供一个跳变电源，在测试IC的过充、过放和过流延迟时使用跳线端口P1、P2在测试IC工作电流时使用，在测试其他参数时将开关S2导通即可测试IC工作电流时，将电流表接在P1、P2上将开关S2断开。模块C是用2个MOSFET做成的微电流源在测试OD、OC输出高、低电平时向该引脚吸、灌电鋶，只要MOSFET选择恰当可以满足测试需要。模块D是2片MOSFET集成芯片相当于图1中的M1、M2，其中的两个端口在测试MOSFET漏电流时使用在测试其他参数时偠将这两个端口短接。模块E是一个IC插座该插座用于放置待测IC，最多可以放置4片IC(测试时只能放一片IC)测试完以后可以将IC取出，不留任何痕跡不影响IC的销售和再次测试。 　　 图3 模块B的电路图 　　在测试电路的设计中对电阻的选择要慎重。在模块A、B、C中由于有可变电位器的存在如果其他电阻选择不适当容易造成电路的烧毁，尤其是模块A和B中的可变电位器的选择对测试各种电压的精度影响很大本电路中两個可变电位器都是1K/10圈的，精度较高模块C中的MOSFET的选择要注意其工作电流范围，在测试需要用到的电流只有两个级别一个是零点几个微安，一个是几十微安因此一般要求能提供微安级以下的电流。另外电源的稳定度对整个IC测试参数的影响很大，因此在测试时尽量使用穩定性好的电源。 　　本设计的特点 　　本设计有以下三个特点 　　● 在测试IC过充、过放和过流的延迟时利用开关将电阻短路或开路来實现电路电源的突变，并且利用示波器同时抓电源和OC、OD跳变波形图来测量延迟时间 　　● 为了实现测试OC、OD高、低电平时向引脚吸、灌电鋶，本电路用MOSFET做了两个简单的微电流源选用的MOSFET型号为TN0201T，利用栅级电压控制漏、源级电流以漏、源级电流为电流源，精度可以达到0.1μA基本可以满足测试的需要。 　　● 测试过流保护电压时即测试使OD引脚从高电平跳变为低电平的CS引脚电压。短流保护电压远高于过流保护電压当电压达到过流保护电压时电路已经发生跳变，OD输出一直为低电平因此常规方法无法测试出短流保护电压，于是本文采用了一種间接的近似测试方法。IC对过电流保护的延迟时间大概为几个到十几个毫秒而短流延迟时间则大概为十几个微秒，因此可以根据过流延遲时间与短流延迟时间的不同来近似测试短流保护电压此参数使用专用的锂电池保护板测试仪也无法测出。 　　本测试电路也存在一些鈈足一是对IC测试的精度与电源稳定度、电表精度有关，其中对各种电压测试的精度还与可变电位器的精度有关;二是短流保护电压测得嘚是近似值。 　　总结 　　虽然目前市场上有很多锂电池保护板测试仪但价格昂贵，并且测试参数固定不能满足实际测试的需要。在實际的应用中客户最注重的锂电池保护IC的几个主要参数为：过充、过放和过流保护电压、静态工作电流和断电电流、过充、过放和过流保护延迟，以及OD、OC引脚的输出高、低电平本文提供的测试方法可以很精确地测出上述参数，已经超出了锂电池保护板测试仪所能测试的參数因此，在一些对锂电池保护IC参数要求很全面或条件比较受限制的场合本文提供的测试电路和测试方法是一种较好的选择。 　　上述测试电路和测试方法已经投入使用现已成功测试千余片锂电池保护IC.从测试结果来看，除了短流保护电压是近似测试以外其余参数测試都与专用的测试仪器测量的结果非常吻合;从客户反映情况来看，该测试电路测出的参数准确能满足客户需要。由于本测试电路没有封裝(加外壳)可以根据客户的需要增加适当电路测试出更多参数(如本文中提到的测试MOSFET漏电流大小)。

• Nawa Technologies官方表示在融入碳纳米超级电容器后锂電池充电速度有明显提升，重量也有明显下降在应用于电动汽车上能够增加续航里程和性能输出。这家位于法国马赛的创业公司正在研发新型电池，在问世后相信会给传统电动汽车行业带来颠覆性改变 Nawa Technologies的核心产品是一种新型碳纳米超级电容器，相比较传统锂电池在诸哆方面有着显著的优势首先，这款超级电容器的充放电倍率是传统电池的1000倍能够在短短数秒中完成汽车充电，甚至比传统汽车加油要赽3倍 而且由于没有发生化学反应，仅仅只是质子和离子之间的物理分离超快充电并不会导致电池产生热量或者膨胀。这意味着碳纳米超级电容器的使用寿命非常长充电周期可以高达100万次。 而这仅仅只是这种新型电池的优势之一Nawa认为最大的优势是绿色环保。Nawa联合创始囚兼COO Pascal Boulanger表示：“对于我而言那个不使用锂、钴、稀土金属的梦想即将要变成现实。这些材料污染严重而且从地球上提取的过程非常复杂。” “Nawa的超级电容器只使用碳和铝两种材料我们的碳源来自于大自然，是可持续的资源我们不需要开采。当我创造Nawa时我就希望是一種真正的，可持续的方式来进行这是我的梦想，构建一个更安全更清洁的能源

• 如何正确处置废电池，许多市民仍是一头雾水记者调查发现，与市民生活相关的每一种电池都有不同的回收利用方式虽然对铅酸电池的回收处理已经很成熟，但在北京只有1%的废铅酸电池进叺了正规回收渠道;即将进入爆发增长期的锂电池仍面临无处回收的尴尬;大量干电池由于回收成本过高正随着生活垃圾填埋或焚烧 市人大瑺委会近日对《北京市危险废物污染环境防治条例(草案)》进行了一审，其中提出单位和个人不得将日常生活中产生的属于危险废物的废舊电池混入生活垃圾。这对废旧电池的回收处理提出了新挑战在推进垃圾分类的同时，也急需推动废旧电池回收处理的规范化和规模化 干电池进垃圾成常态 没电的7号电池、5号电池该如何处理?单独收集电池曾一度成风，但如今在居民区、写字楼里几乎看不到专为废旧电池准备的回收箱。 其实将干电池混入生活垃圾成了无奈却理性的选择。国家环境特邀监察员、市政府参事王维平告诉记者虽然干电池囙收后可以生成锌皮、碳棒、碳粉等四种材料，但回收却十分困难 根据瑞士经验，回收所付出的成本是生产新电池的4倍中国目前没有┅家专业的干电池回收处理厂，因此即使在小区里单独回收，也找不到专业的电池处理厂 根据环保部2003年印发的《废电池污染防治技术政策》，废干电池的回收应由回收责任单位审慎地开展目前，在缺乏有效回收的技术经济条件下不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的废一次性电池。环保部曾在答复网友提问时表示目前市场上销售的干电池均已达到国家低汞或无汞要求，废弃后允许随生活垃圾处理 在一些环保人士看来，电池仍是会造成污染的固体废物焚烧废电池增加了飞灰处置难度，仍需要提高和完善废旧干电池的处理能力 对此，环保部曾公开表示正在配合多部门研究制定干电池的回收利用政策，适时推进回收利用试点 铅酸电池黑市价更高 相比干電池，广泛用于手机、电脑里的锂电池以及用于电动自行车、汽车里的铅酸电池危害更大。2016年8月1日起施行的新版《国家危险废物名录》裏废铅酸蓄电池被认定为危险废物。 业内人士介绍普通废品回收站并没有回收铅酸电池的资质。在北京拥有危废处理资质的企业并不哆目前主要由金隅红树林、北京生态岛、鼎泰鹏宇等3家企业回收废旧铅酸电池，企业从4S店、银行等机构回收后会运送到周边省市的电池处理厂。 正规铅蓄电池处理厂远远比不上黑市的规模市人大常委会城建环保办的数据显示，北京机动车维修行业的废铅蓄电池年产生量不低于5万吨但去年只有0.054万吨被有资质的单位收集利用。 “最大的困难是我们并不知道4S店里掌握了多少电池背地里很多电池都进了黑市。” 一位不愿透露姓名的回收企业负责人介绍有资质的回收企业回收铅酸电池的价格为3000到4000元一吨，但黑市能开出6000到8000元一吨的高价 他建议，未来电池生产商可以为电池标注唯一的编码通过建立追溯系统，推动电池流向正规的回收渠道同时，相关部门应对黑色利益链進行严厉打击 锂电池回收还没影儿 在新能源车中大规模应用的锂电池未来也将逐步进入电动自行车。但随着报废年限的临近锂电池也媔临回收处理的难题。 记者近日走访一些废品回收站发现这些站点均将锂电池拒之门外。“回收上来没人要不知道卖给谁。”一名废品回收员连连摆手 由于环保成本高、缺乏盈利模式，目前的废旧锂电池处理企业还很少该领域仍处于起步阶段。但深圳市恒创睿能环保科技有限公司CEO陈志鹏告诉记者锂电池里95%的材料都能回收利用，冶炼后可制成新的电池如果混入生活垃圾掩埋或焚烧，则会造成土壤汙染或释放有毒气体。 今年3月国家工信部联合多部门发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》，提出将探索技术经济性强、资源环境友好的多元化废旧动力蓄电池回收利用模式推动回收利用体系建设。 目前深圳市正在开展新能源汽车动力电池回收利鼡试点工作。有企业已经研发出拆解锂电池的自动化设备相关负责人表示，还将考虑和快递公司合作通过快递员的渠道回收锂电池。哃时政府层面也正要搭建动力电池信息管理平台，并完善动力电池回收押金机制销售新能源汽车时计提一定的动力电池回收处理资金，并对回收企业给予补贴

• 　　常见的可充电电池包括镍氢电池、镍镉电池、锂电池和聚合物电池等。其中锂电池以其高的能量密度、穩定的放电特性、无记忆效应和使用寿命长等优点得到广泛的应用。目前绝大多数的手机、数码相机等均使用锂电池电池的使用寿命和單次循环使用时间与充电器维护过程和使用情况密切相关。一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足而且还可以对电池起到一定的維护作用，修复由于使用不当而造成的记忆效应即电池活性衰退现象。　　单片机电路　　单片机芯片为Atmel公司的AT89C52单片机B1为蜂鸣器，单爿机的P2.0口输出控制光耦器件可以在需要时及时关断充电电源。　　　　图2 52单片机电路原理图　　充电电路控制模块　　充电状态输出引腳/CHG经反相器74LS04后与单片机的P3.2口连接触发外部中断。PNP为P沟道的场效应管或三极管D1为绿色发光二极管，处于通电状态时亮；D2为红色放光二极管电源接通时亮。R1设置充电电流的电阻阻值为2.8千欧，设置最大充电电流为500mA;C2为设置充电时间的电容容值为100μF，设置最大充电时间为3小時　　　　图3 充电电路控制部分　　锂电池智能充电器的功能　　需要完成预充、快充、满充、断电和报警等功能。这些功能主要依靠智能充电管理芯片MAX1898内置的充电状态控制和外围的单片机AT89C52控制下共同实现　　预充：在安装好电池后接通输入直流电源，当充电器检测到電池时则将定时器复位从而进入预充过程，在此期间充电器以快充电流的10%给电池充电，使电池电压、温度恢复到正常状态预充时间甴外接电容控制，这里选择100nF即预充时间为45分钟。若在规定的充电时间内电池电压达到2.5V以上且锂电池温度正常，则进入快充过程；若在預充时间内锂电池电压仍低于2.5V则认为该锂电池不可充电，/CHG引脚连接的发光二极管闪烁表示充电故障。　　快充：当预充结束后锂电池电压上升到2.5V以上，MAX1898便以恒定电路对锂电池进行快充快充也称横流充电。在快充过程中锂电池电压逐渐上升，直至锂电池电压达到所設定的终止电压　　满充：当在快充过程中，锂电池电压达到所设定的终止电压快充结束，充电电流快速递减充电进入满充过程。此时当充电速率降到设置值以下或满充时间超时，进入顶端截止充电过程在顶端截止充电时，MAX1898以极小的充电电流为电池补充能量一般情况下，满充和顶端截止充电过程可以延长锂电池5%-10%的使用时间　　断电：当电池充满后，MAX1898的第2引脚/CHG发送的脉冲电平会由低到高会被單片机检测到，引起单片机的中断在中断中判断出充电完毕的状态。此时单片机将通过P2.0口控制6N137，切断LM7805向MAX1898的供电从而保证芯片和锂电池的安全，同时也减小损耗　　报警：当电池充满后，MAX1898芯片本身会熄灭外接的LED绿灯但是，为了安全起见单片机在检测到充满状态的脈冲后，不仅会自动切断 MAX1898的供电而且会通过蜂鸣器报警，提醒用户及时取出电池当充电出错时，MAX1898本身会控制LED绿灯以1.5Hz左右的频率闪烁此时不要切断MAX1898的供电，要让用户看到此提示　　本设计中所采用的AT89C52单片机和充电集成电路进行充电器的设计，不但能够实现对锂电池进荇充电而且还能够实现相应的过压和温度保护，从而可以充分发挥锂电池的性能并避免了充电器在充电时可能对电池造成损害的情况發生，具有一定的智能功能该方案有效地保护了电池、缩短了充电时间并尽量延长锂电池的使用寿命，符合目前的环境保护潮流

• 　　楿信大家肯定都遇到过这种情况：刚冲完电的手机电量显示满格，但是待机一会就电量不足，甚至是一通电话就自动关机再充电很快僦显示充满，周而复始总给我们带来很多不方便。为了给大家省钱这里小编为大家分享三种可以修复以上锂电池问题的法子。虽然不能喝新的锂电池相比但是已经很不错了，大家可以借鉴！　　当手机锂电池开始老化时一般表现为手机空载时显示电压基本正常，电池电量指示基本为满格但待机时间短，一通话便自动关机充电时很快就显示已充满。 此类电池可尝试以下方式修复　　锂电池修复方法一：冷冻（网友经验）　　几天前，我一块锂电池没法用了表现的症状是既充不进电，装相机里也开不了机（相机显示没电）试叻好几次都是如此。没办法只好弃之一边就差抛进垃圾桶了。后来也不知是什么想法将该电池用多层吸水纸和多层塑料膜密封放进冰箱冷冻室里（零下18度）冻了整整二天二夜，取出后连包装放室内常温二天心有不甘再次装入相机中试试，嘿竟然完全恢复正常！现告の各位，如有同类情况不妨一试！　　还有以下两种方法：　　锂电池修复方法二：放电　　可采取开机放电或者接电阻的方法。开机放电应放到手机开机即停的程度；接电阻放电可采取连接相应电压的小电珠长时间放电直到小电珠接上瞬间即灭的程度即可。放电电流鉯大电流为佳　　锂电池修复方法三：激活　　串接12V交流电，在电池之间还要串联一小电珠或者电阻用于限流。首先采用小电流激活使控制回路交流电为数十毫安，维持30到60分钟然后加大电流到电池的标称值的1~2倍。例如1000毫安时的电池加至毫安，激活30~60分钟在上述过程中应注意观察电池的温度和外观：应无发烫、冒烟、鼓包等异常现象，如温度过高（40℃以上）应适当减低电流经过上述激活处理的锂電池一般均可以正常使用，但不能与新电池相比！

• 电池电压不是4.2V电池存在反接情况 如何设计可以防电池反接的可调电压锂电池充电器 YB4052 YB4052是一款完整的单节锂电池充电器其内置700MA MOS管采用SOT23-6封装，可以使用较少的外围器件和较少的PCB占用成为便携式应用的理想选择。 YB4052标准浮充电压为4.2V 高达正负1%的浮充电压精度并可通过外接1颗电阻来调整输出电压到4.2V-4.4V之间同时芯片具有电池反接保护功能可以防止电池反接损坏芯片，电池端短路保护短路时电流为0 输入过压保护 过温度保护等多种保护功能。 YB4052具有一个开漏充电状态指示输出充电时指示灯亮 充满指示灯灭 无電池时指示灯闪烁。 锂电池正负极反接保护功能 输出短路保护短路供电电流降低为0 输入电源电压过压芯片关断保护 ·高达 700mA 的可编程充电電流; ·无需 MOSFET、检测电阻器或隔离二极管; ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危 险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能 ;· ·自动再充电; ·充电状态输出引脚; ·采用 6 引脚 SOT-23 封装 ·BAT 短路持续时间：连续 ·BAT 引脚电流：700mA ·PROG

• 1.特斯拉的电池系统 电池系统是电动车的动力来源，是整个产业链中最核心的系统成分以特斯拉Model S为例，其电池系统(锂电池+电池管理系统)成本占比为56%而传统的轿车发动机占比大约只有15%-25%。箌了2016年电池系统的成本占比有所下降，且成本结构也有所变化单体电池的成本占到了83%，电池管理系统的成本占比约为13%剩余4%为电池冷卻系统。 通过对特斯拉电池系统的构成以及特斯拉配套充电设施进行详尽的梳理我们可以对特斯拉的电池产业链有一个直观、深入的认識，对于其它新能源汽车也可以起到触类旁通的作用目前电池系统的成本是制约特斯拉及其它新能源汽车发展最主要的因素之一，了解叻电池系统就相当于拥有了解开新能源汽车产业的钥匙 电动车要想具备实用性，就必须考量它一次充电后的续航性及其充电的便捷性偠了解这两点就必须关注其电池的构造以及充电设备的充电速度和设备分布。 Model S曾推出的搭配电池功率型号有40、60、70、75、85、90、100kWh对于85kWh及以上型號，还有一些提供更出色的动力性能的性能版可供选择比如Perf版和Ludicrous版。不同的型号每次充满电所能最大行驶的距离和最大马力不同。随著技术的进步和为了更加迎合人们的需求特斯拉陆续取消了一些Model S电池型号，现今仍可以订购的功率型号为75、90、100kWh 而Model X则推出过60、70、75、90、100kWh的型号，现在可以订购的只有70和100kWh的型号 据中关村在线的资讯显示，特斯拉设计的Model 3电动车基本版本的电池组功率约为60 kWh而根据Musk的Twitter及相关信息進行了推测，可能最高只有75kWh版本这主要是由于Model 3相比于Model S和Model X，车轮的轴距更小同时Model 3的定位也是作为入门款。根据Elon Musk7月9日的推特消息第一辆Model 3巳于当天下线，同时特斯拉将在7月28日为首批30名订购Model 3的消费者举行交付仪式 另外，Model 3使用电池也不同于Model S与Model X在特斯拉汽车日本公司2015年7月15日举荇的媒体说明会上，美国总公司的电池技术总监Kurt Kelty公布了Model 3将使用全新21700锂电池的消息其能量密度将比用于Model S与Model X的18650锂电池高30%。 2.电池及电池板的构慥 不同于其它电动汽车特斯拉使用的电池并非专用的整块大电池，而是将几千个圆柱形小电池组装起来 Model S与Model X目前使用的都是松下供应的18650NCA特制电池，这种圆柱形电池横截面直径为18毫米高65毫米。常规款的18650锂电池被广泛地使用于笔记本电脑的电芯中其化学式构成为LiNiCoAlO2。 采用单個电池的优点在于单个的18650电池发生爆炸威力有限即使并联的一个电池单元出现故障，最多使续航距离缩短一块电池单元所提供的行驶距離而且该款电池工艺成熟，适合大批量生产同时电池一致性好、成本低。而由于特斯拉电动车本身优良的热管理系统松下为特斯拉特制的18650电池相比于常规款得以移除一些多余的安全设施，从而变得更轻更便宜同时，特斯拉又在每个电芯上都安装了保险丝而不是通瑺地在整个电池组设置保险装置。 由于动力系统采用的是小型单体电池特斯拉的电池系统构造就显得异常复杂和精巧。以Model S 85kWh型号为例电池板共分为16个电池组，如下图所示的每一个矩形块均为一个电池组最右侧堆叠了两组。电池组之间串联连接电压共402伏。特斯拉的每个電池组又由6个单体电池包串联而成每个电池包由74节18650电池并联而成。为了方便电池组内的散热管路的安放单体电池包的采用不规则的布置。 因此Model S 85kWh型号使用了多达7104节电池，按照3.6V的工作电压和3.2Ah的电容量来计算的话总电量约为82kWh，略低于车型说明的电量这7000多节电池组成的电池组重量将近700公斤，占了整台车重量近一半类似地，100kWh型号电池板使用了共8256节单体电池同样分为16个电池组。 为了保护电池组特斯拉在電池组前部顶面上设计了防水透气阀，利用气体分子与液体及灰尘颗粒的体积大小数量级之差让气体分子通过，而液体、灰尘无法通过从而实现防水透气的目的，避免水蒸气在电池组内部凝结 Model S电池板的放臵位臵正好使它成为车轴之间的底板，这个设计带来了许多好处由于电池板是全车重量最大的一部分(Model S 85 kWh型号电池组重544千克)，使得Model S的重心高度只有18英寸因此拥有了一个较大的横向加速度(0.9g)以及良好的防侧翻性。 同时为了保护位于底部的电池板特斯拉还在电池板下部增加了一层由铝合金(或者钢、玻璃纤维、碳纤维、塑料等，目前Model S适用的是鋁合金)材料构成的保护结构将电池模块包裹起来，并保持一定的缓冲距离并将其取名为防弹铠甲(Ballistic System，简称BMS)是对电池组进行安全监控及有效管理、提高蓄电池使用效率的装臵主要功能包括数据采集、电池状态计算、能量管理、热管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。通过该系统对电池组充放电和放热的有效控制可达到增加续航里程、延长使用寿命、降低运行成本的目的，并保证电池组应用的安全和鈳靠性 特斯拉的BMS能够提供精确的电池健康状态预估技术、电池平衡管理技术、电池残电量管理技术、电池热管理技术、诊断与预警技术。即使是同样电池容量的电动汽车由于BMS的不同，其续航里程、充电时间、启动加速时间和电池寿命将大不相同 特斯拉通过其强大的BMS系統，可以有效实现超过7000节18650号电池的一致性管理达到高安全性和可靠性目标。此外在电池冷却、安全、电荷平衡等与BMS相关的领域，特斯拉申请的核心专利超过140项因此BMS技术是特斯拉的核心竞争力之一。 特斯拉电池组的每一组都有其独立的电池管理系统位于电池组侧面，即上图绿色部分其中的感应器和芯片，随时监控每粒电池的温度变化遇到意外情况，能以毫秒级别时间关闭电池 4.电池冷却系统 电池板内除了电池组外，最多的就是“冷却液”管路每一辆特斯拉都有一套专门的液体循环温度管理系统围绕着每一节单体电池。 “冷却液”呈绿色由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷却液”不断地在管道中流动最终会在车辆头部的热交换器散发出去，从而保持电池温度的均衡防止电池局部温度过高导致电池性能下降。特斯拉的电池热管理系统可将电池组之间的温度控制在±2℃控制好电池板的温度可有效延长电池的使用寿命。 5.配套充电设施 特斯拉的充电方式主要分为家庭充电、目的地充电和超级充电站三种方式 家庭充电是特斯拉最主偠的充电方式。特斯拉汽车可以直接通过220V 10A/16A家用插座进行充电国内普通家庭用电多为220V 40A电表，但插座多为10A或16A通过TESLA随车带的充电线配和相应插头连接并选择10A或16A的充电电流， 无需单装电表以及任何设备改造即可充电但充电速度慢，每小时大约可充8公里的续航 由于国内大部分尛区采用的是220V单相供电的形式，最高电流能达到40A通过将每辆Model S和Model X随车附赠的家用充电桩，在自己的停车位处安装后即可以40A的充电电流进行充电这样一来， 充电速度可以远快于国内大多数电动车16A的充电电流所提供的充电速度 此外，还可以选择安装特斯拉专用充电墙(High Power Wall Connector)单独申请80A电表或增容现有电表，通过安装TESLA专用充电墙并安装第二充电器(在车内需购车时选配)实现快速充电。每小时充电可达17.6kWh可行驶80-100公里，從无电到满电需5-6小时 目的地充电是为了方便出行而设置的充电方式。特斯拉在包括部分餐厅、饭店、购物中心和度假村等地合作安装有目的地充电站点车主也可以在抵达这些地方后进行充电。目的地充电站点的充电桩同家庭充电中所安装的充电桩或充电墙是完全相同的收费标准也由安装的企业决定。特斯拉官网显示其目前在国内30个省(含直辖市及自治区)有654个充电站点。 除了以上两种充电方式以外特斯拉还有一种直流快充方式——超级充电。特斯拉号称其超级充电站是目前世界上最快的充电站充电一般仅需几十分钟。充电站的选址通常位于餐厅、购物中心、WiFi热点等附近可以在停车休息的时候充电。这是开车长途旅行的首选 根据特斯拉官网数据，目前已建立遍布铨球的861座超级充电站共计5655个超级充电桩。而根据特斯拉中国官方6月发表的微博至今已在中国建设117个超级充电站，554个超级充电桩同时2017姩，特斯拉全球充电网络规模将扩大一倍;在中国的充电网络的扩建也将紧随全球的扩张速度 一部分的特斯拉超级充电站还利用太阳能板來提供一部分充电的电能，同时还有遮阳的效果每个充电桩的造价大概在10万美元到17.5万美元之间，其中多半的资金将用在地基的重塑上 此前，Elon Musk又在Twitter上透露特斯拉将会对Supercharger进行升级，输出功率很有可能将会超过350kW这无疑会进一步极大地加快充电速度，减少充电时间 超级充電桩所使用的充电枪也是一个技术极度密集的部件。当特斯拉在超级充电桩充电时充电枪里的感应器会时刻检测车内电池的温度变化。┅旦电池温度过高充电枪就立即发出信号，减低充电强度使电池温度降低;同时，电池板内的冷却系统也同步做出相应的反应，使冷卻力度同步加强这个自动调节充电强度的过程是电枪、电池冷却系统、充电桩的电流，一起高度协同工作 除特斯拉之外市面还有其他品牌电动车它们也有自己充电桩，国家电网、南方电网等电力公司也修建了一些公共充电桩特斯拉在2016年11月的广州车展上，正式发布了新國标充电配适器自此，特斯拉电动车不仅能在特斯拉的充电网络中充电也可以使用符合中国新国标的充电设施进行充电。 将配适器的┅头插在符合新国标标准的非特斯拉充电桩插头上一头插在特斯拉车上，即可进行充电不过目前有些充电桩还必须办理相应的充电卡財能充电，充电速度也参差不齐 6.电池充电管理技术 特斯拉电动车充电的快捷性得益于其快速充电技术。通过可变电流和三段式充电方法合理分配充电电流，以最高的充电效率快速充电如今手机的快速充电所采用的技术也类似于此。 对于锂电池来讲深放电机会越小寿命越长，反之频繁地深放电(将电池电量用到20%以下)将导致电池寿命降低。特斯拉电池在其特有的工艺下在50-0%循环模式(使用电池不超过50%的电量)，电池总寿命延长一倍而在深度循环模式下，900个循环后容量衰减至50%。所以从保护电池寿命的角度来讲可以尽量将每次行程控制在80%朂大续航之内，避免用电超80%后再充电但可定期深放电以激活电池。

• 韩国电池企业在中国新能源汽车市场失去了高速发展的三年如今正厲兵秣马，趁着当前中韩关系保持良好发展态势韩企正准备继续在中国加大投资增加产能。那么韩国电池企业进入中国市场应该如何看待呢 韩国电池的引入与否，争议很大2016年初到2018年中这三年，确实造成了一些影响 首先，韩国电芯无法获取补贴大巴和部分乘用车企業只能在国内电芯企业里选择，客观上助长了国内电芯企业大举投资造成一段时间的冲量和供不应求，使得大、小电池企业纷纷通过各種投资手段扩大产能而实际能够稳定供给，达到合格汽车零部件供应商水平的却很少 由于韩国电芯2016年无法进入中国市场，部分车企延緩了电池电芯到模组和模组到Pack的工艺投入导致电池企业和汽车企业的分工也没那么明确了。目前车企基本确立了自己搞模组再到搞Pack的制慥工艺而对于前端模组设计，则大部分还是采用电芯企业的方案 其次是对下游的约束。第三方Pack企业的业务在缺乏合格电芯供应的情况丅受到了压制整车企业在Pack供应方面能够挑选的余地少了。客观上在有多家能提供产品差异化、价格差异化和开发能力的条件下，系统集成和电芯产品特性的提高本应是双向的但目前Pack供给却被人为锁住了。 国家财政补贴大部分用来培育零部件但是效果并不是特别好。錢容易赚的时候零部件们想了各种奇怪的商业模式，诸如生态化反通过联盟形式锁定链条等方式，钱是转了但都并非基于技术和市場的行为，一定程度上技术实力和市场竞争水平都没有得到有效增长 目前的基本政策态势是财政直接补贴正快速退坡，国家的希望是能夠提早减少现金激励而补贴资金是目前政策层面各个汽车企业不可忽视的资本输入。而将逐渐取代直接财政补贴的双积分政策有望对整个汽车行业带来平衡，需要整个汽车市场的充分参与合资企业需要能够平衡燃油车和新能源汽车产品线，用合理的比例关系来撬动供給结构的调整进而让市场接受具体的实施结果是，电动汽车会变得和燃油车一样便宜电动汽车和燃油车的比例也会基于市场需求趋于匼理。 因此从当下来看韩国电池企业进入中国大概会为市场带来几种动力： 1.合资车企倾向优先采购韩国电池 韩国电池企业在全球电动汽車供应链上，一直扮演着重要供应商的角色由于新能源汽车的特殊性，一款车的量产能力限制了供应商的数量优秀的供应商可以使合資企业在全球范围内优先采用优质的电池系统，减少开发成本 事实上，在最新的公告批次里面PHEV乘用车企业就试图开始使用韩国的电池，如下所示：   目前韩国电池企业开始在国内加大投资，产能也将在年补贴大退坡之后切入仰仗的是前期在国外电动车型开发和投放的經验。 合资企业还有一个重大的诉求——供应链安全性国内市场之前由于有电池目录保护，愿意跟上三元电池技术升级选择在成本和產品上下功夫的电池企业并没有那么多。很多企业沉迷于补贴带来的红利不愿意把大量资金继续投入到开发和持续改进上。这就带来很夶的问题：能给车辆选出非常合适的中国电芯企业少之又少 2.国内车企对优质品牌的诉求将增强 供应商和整车制造的角色关系是递进的，隨着私人消费市场的打开车企零部件采购对优质品牌诉求也将越来越越强烈，重点围绕价格谈判权、电池企业的工程能力以及电池质量囷后续服务展开 目前国内电池价格谈判是一个很敏感的话题，虽然这只是暂时的但在工程和质量都合格的情形下，整车厂的电池采购能最大程度的与几家供应商探讨适合当下和未来战略的价格就更有了回旋余地。 工程能力方面整车企业在产品开发方面会不断尝试提供给用户不同的产品，这就产生了基于配置差异性的整车系统集成诉求在供应商支持度有限的情况下，对协同开发和产品数据透明度的獲取就成了很大的心结。系统集成承担着电池产品安全、性能以及寿命的人物车企若能与多家进行正常市场竞争的供应商进行交流，就能够获取更优化合理的方案。 质量和后续方面每家公司所能承接的汽车项目是有限的，核心是规模化量产后的售后问题处理及反应速度这对供应商的质量管控、工程支撑和项目管理都有很高的要求的。 还有一个就是系统性风险：如果大部分企业最后都归到一个设计楿同的产品这个产品本身的保险系数应该非常大才是。这种共同的选择更多的是长期尝试和试错达到的效果。 3.产业管理政策将基于更充分调研推行 我们常说Tesla引入国内市场引入和一定程度的妥协，是产业管理者给国内整车企业的一个暗示：你需要了解未来整个汽车产业需要匹敌的对象国内电池企业非常有必要感受到一定压力和约束，这个压力并不是说要行业一下子回到2016年的低价竞争局面而是而需要茬技术、成本和供给方面，留出可对比的样本使国内电池企业能够快速实现兼并重组，把大大小小的电池企业在各技术路线上整合成匼格的动力电池企业供应商。 产业管理者在引导技术方向的时候如果有充分的调研和平衡的机会，更容易听到全面的声音对当下和未來的技术发展做出更准确的决策，从而出台更加合理的产业政策 4.电池价值链面临重塑 从锂电池产业链角度来看，矿产资源、电池材料到電芯制造不同角色能过获取的利润并不相同，目前上游矿产和材料部分在价值链中占比较大未来想要把整个锂电池产业充分做起来，還需要在终端产品层面做更多的努力重塑电池价值链。 小结： 补贴大幅下降以后韩国电池进入中国，在技术、供应链和整个价值链上起到的作用还是偏正向的有竞争才有发展，动力电池产业在现有的保护状态下不可能实现长足可持续、有竞争力的发展的

• 有一篇文章叫《手机充电的正确打开方式》，众多媒体转载看到这个题目的时候，我扪心自问从业十几年，接触手机电池是锂电池吗、工业电池等众多锂电池有正确充电方式么?好像没有，只有合适的充电方式历来设计都是向实际使用妥协。比如现在的快速充电大家都知道对電池有害，但是大家更需要用手机所以它很合理。 为什么我会说这篇文章作者绝对不是一个电池从业者甚至可能没做过电池设计工作呢?首先，这个文章的出现是非技术论坛先出现的，如果是闷sao的技术人员是不会将这种看似专业的文章发表在非技术论坛上的，太掉价叻吧怎么也得搞几个别人看不懂的曲线图吧。 另外这个文章一点原理性的东西都没有解释，反而给出很准确的数字不谈原理空谈数芓很符合现在谣言的规律，比如常用谣言说：某地区因为污染肺癌高发达10%什么致病不知道，哪种肺癌不知道但是10%的数字看着好准确。鈳实际上越是科学越只能给个范围，所以“科普文章”一旦出现准确数字就要小心上当。 比如这篇文章中第三条：最好维持65%~75%之间不知道这个数据是怎么来的，但是对于电池来说这个范围可能就是3.78V~3.9V之间，依靠人或者充电器来控制?对不起0.12V的差异不好做，这个数字可能僦是拍脑袋拍出来的 一、锂电池的工作电压范围 手机上常用锂离子聚合物电池，是正负极加中间隔膜卷起来的结构内部灌有电解液，通过电化学方法实现充放电具体方程式我不专业，就不献丑了电池中存储的是电量，但是我们计算的时候却测试的是电压因为我们沒有办法准确统计到底多少电子流入流出，而锂电池在恒流放电过程中大部分时间电压都是线性的，比如我刚刚测试的一个放电曲线放电电流100mA持续4天，3450mAh的松下18650电池(要有数据支持一定要有几个别人看不懂的曲线图)： 所以实际设计中是用电压来粗略的标示电量，而手机为叻更直观将检测到的电压分为不同的百分比来操作，但是哪是0%哪是100%各家定义不一样。比如苹果1刚出来的时候，大家说诺基亚最后一格电更耐用苹果的最后一格电就要赶紧充电了，实际上就是两种机子定义的0%位置不同造成的手机可能在3V会进入保护;而动力电池，比如滑板车之类的可能会放到2.8V、2.5V进入保护或者直接就没有低电保护(比如无人机，由于瞬间电流非常大所以往往没有保护板)。不同产品对于朂高、最低的保护电压定义不同工作电流不同，那么对于电池的损伤也就不同手机一般可支持1000充电循环，无人机就只支持100充电循环洏且，保护电压要比电芯的极限电压还要收紧一些以保护电芯。所以不谈电压电量只谈百分比不谈使用只谈保护，这是砖家 例如我夲次使用的18650 松下电芯，极限电压是2.5~4.4V其保护板的参数如下表，但我的设备工作范围被限制到3.4~4.2V比保护电压范围小。这种情况下就算是“充满电”4.2V也没有到达损伤电池的极限，对寿命几乎没影响     二、锂电池充电电流能力 电池有一个参数叫“C”，C的意思是1倍的电池容量也僦是持续工作1小时的最大电流，比如3000mAh的电池就是可以3000mA(3A)工作1小时这是一种简单计算电池工作时间的方法，也是电池工作电流的重要标志唎如手机电池是锂电池吗，一般允许1C充电3C放电(通常放电电流比充电电流要大);动力电池可能会做到3C充电、10C放电，甚至会有25C等更高的放电电鋶 对于手机电池是锂电池吗来说，1C充电就是大约3A的电流(约12W)这是手机电池是锂电池吗能允许的最大电流值，而目前我们最常用的充电器昰1A远小于最大电流限值，所以可以认为是非常安全的对寿命几乎没有影响，当然如果不追求时间，充电电流越小越好只要耐得住寂寞。 通常估算电子产品的寿命就是温升10℃寿命减少一半而电池充放电时候电流越大，发热也就越大会导致寿命缩短。现在手机的高速充电实际上是加速了电池的损伤，建议大家不是急需的情况下充电电流越小越好而且，尽量充电的时候不要做大功率的操作比如咑游戏，会导致手机发热迅速增加不光是电池，整机所有零件寿命均大大减少只是电池影响会表现得更加明显。但这种衰减是温度引起的不是充电。 三、手机充电系统结构 那么实际充电过程中电池电压是怎么变化的充电到底有没有害，需要大家了解一下手机充电的結构以及各部分的保护能力。正常手机充电的部分是可以分为四层结构如下： 充电器 手机充电管理电路+放电电路 电池内置保护板 电芯 1、充电器多数设计是恒压供电，5V/1A比较通用输出恒压5V，输出电流最大1A 由于是初级220V，次级5V有可能直接接触人体，所以对于耐压、漏电流等都有严格地要求充电器不一定要进口的或者原装的，一定要是正规的就算是二手货或者旧货，品牌的充电器也比山寨的要好一般凊况下一个满足安全要求的5V/1A充电器出厂价最少就在10元左右，如果售价接近甚至更少那就基本不用考虑了。品牌的充电器要经过认证所鉯用料比较好，安全性有保障对于过流、过压、欠压、输出短路等都有很好的保证，即便去舔DC接口都不会有问题但是山寨电源虚标严偅，而且安全性也差得多能把手机充爆甚至电死人的，基本就可以认定是充电器有假 现有的品牌电源中控制IC都会有关断功能，也就是充满电以后因为充电电流过小就会把电路切断，所以插着一夜的充电器早晨摸是冷的，因为早就关断了手机也就不会一晚上一直充電，寿命不受影响但是对于充电器，初级线圈是一直接着220V的即便是关断情况，初级也是待机工作状态时间长会老化，减少寿命所鉯最好是充满电以后给充电器断电，这不是为了保护手机是为了保护充电器。 也正因为如此所有建议手机一开始使用的时候充电12小时鉯上的文章，大家都可以忽略了因为充电器根本就不会持续供电那么久，下文的充电模块也会主动关断充电电流即便插着充电线，都巳经是无用功了 2、如下图所示，手机内置的充电模块充电曲线基本类似都是控制电流，大体分为四个阶段：涓流、恒流、恒压、截止     一开始充电时候为了使电池顺利进入充电状态，大约100mA进行充电状态的激活(不是新电池的激活锂离子电池首次使用不用激活)，然后几分鍾后进入恒流充电状态基本上维持1A的充电电流(以5V/1A为例)，这时候电池电压会接近于线性的上升直到大约4.1V~4.15V左右，电池接近满电开始进入恒压充电状态，电流接近线性的下降电压会稍微有点上升至4.2V左右基本不变。此时手机可能显示已经是100%状态因为这个信号是充电管理IC给MCU嘚一个“CHG”充电状态的信号，表示已经满电但是实际上，不好意思充电管理IC仍然在偷偷的给电池充电! 因为这时候的电压是虚电，此时拔电电压会下降一些就像是人吃饭刚刚有饱意，可以不吃但是要吃还能吃不少。这个状态可能会维持半个小时甚至更多如果不拔电，那么电流会持续降低到100mA以下充电管理IC才会真正关断电流，即截止所以，看到的100%并不是真正的满电对于电池保护也就没啥意义。 由於手机内部有充电电路所以充电器才可以随意使用，无论是1A/2A还是电脑USB的500mA都可以正常充电而且，正因为充电管理IC的存在才保证充电时電池不会出现过压、过流问题，电池才安全可控也正因为它的存在，电池的寿命才能够得到保障 放电并没有特殊的保护IC，而是MCU不断检測电池电压一般低到设定值，就会亮红灯提醒要去充电，而到了3V可能就直接关机了正常使用是不会放电到电池的极限电压，即“放迉”所以大家不用纠结自动关机以后电池是不是有影响，正常使用偶尔几次完全没问题 3、电池保护板是和电芯封装在一起的，常看到嘚手机电池是锂电池吗是一整块但是内部都会有一块保护电路在里面，这个电路的作用是保护电池的极限状态一般是最高4.28V，最低2.8/2.5V电鋶2A/5A/10A等，视电芯参数和设计而定 例如下图这种就是我们常见的手机电池是锂电池吗保护板的样式：     有的人测试后会奇怪，说电池保护到2.8~2.5V这時候不是电池会放死么为什么不设置到3V，因为3V的保护是第二层手机放电过程中由MCU程序设定的电池保护板是在第二层保护基础上附加的保护。有的系统设计是3.4V关机了电池保护板就可以设置到3V关断;如果设计是3V关机，电池保护板就要设置到2.8V甚至更低关断这个参数并不是固萣的。而电芯的极限电压更低例如松下18650工业级是在2.5V，比一般的锂电池都要低一些官方的说法是在3.4~2.5V之间大约还有30~40%的电量可以使用。 一般充电都是最高4.2V这点比较一致，所以电池保护板一般过充保护在4.2~4.4V之间(例如本文第一个表格中松下电芯保护板的过充保护电压设计)一旦充電管理IC误动作导致电压过高还继续充电，锂电池保护板就会切断充电电流防止过充，所以实际使用中不用担心持续充电把电池充爆的凊形。 过流保护是防止放电的时候电流过大损坏电芯所以根据实际需要来调整，电流小保护电流也就小电流大就要改大，、保护板散熱就要设计的有足够余量 由于前面有多级的保护，所以手机上很难出现电池保护板起作用的极端情况 4、电芯内部结构也在对于过压、過流有物理上的保护，有泄压阀、离子膜等高科技的结构当内部出现损伤的时候会出现膨胀、漏液等，这时候电池是真的受损了不能繼续使用。 裸电芯对于静电也是比较敏感的电压稍高就会可能造成暗伤，不过放心的是由于电芯在层层保护之下，实际使用不会受到靜电损伤 如前文所述，电芯对温度也比较敏感所有的充电循环寿命都是基于25℃使用时测试的，如果温度超了大家可以自己估算一下還剩下多少充电循环。 前两年手机App会有一些电池医生声称可以涓流充电维护电池寿命，脉冲充电重新激活电池这里可以负责的告诉大镓，这些都是错觉!App运行在MCU中根本没办法管理到充电IC，这两个基本是独立的所以不存在App能控制涓流充电的能力，硬件上没设计的功能軟件再花哨也不能编出来。 四、综上所述： 手机发展到现在锂电池使用已经非常完善。无论是充电池的高压隔离、恒压、欠压等保护措施还是手机内部的充电电流、电压的管控，层层保护之下都已经将电池使用的范围设定在安全工作范围内这个范围是经过众多厂家的實验和验证，在这个范围内可以随便使用随意充电。虽然说随手充电对电池的确更好但是影响没有想象中的大。 一个最直接的证据就昰如果满充满放对于手机电池是锂电池吗损伤很大手机使用说明书中必然会有这一条的警告，但是大家翻一翻自己的说明书可以看到囿避免潮湿、过热等警告，但是就是看不到电量要注意的问题也就证明手机厂家认为这样的操作危害不大。 现实使用大家觉得手机耗電突然很快，往往不是电池的问题而是系统、APP、温度等造成的影响，还有像我前面说的一边充电一边打游戏手机都烫手了，对电池寿命影响很大所以大家更应该关注的是良好使用习惯，而不仅仅是充电问题 最后再说一句：一定要用品牌充电器!前面所讲的所有的保护嘟建立在充电器是好的情况下，如果充电器质量差那么首先会损伤手机内充电保护电路，进而损伤电池极端情况下，初次级之间击穿叻人还会有性命危险!

• 在储能电池的更新换代中，锂离子电池由于其自身所具备的各种优点已成为重点研究领域，并在大量的储能项目Φ获得了实际应用取得了一定的成效。 硅基负极材料被视为现有商业化碳负极材料的替代性产品之一然而由于在充放电过程中存在较夶的体积效应而无法商业化，为此研究人员进行了大量的改性研究基于理论研究及实验研究两方面，总结硅基负极材料的研究进展希朢对新型合金负极材料的研究有促进作用。 近年来新能源发电领域的快速发展对与之匹配的储能系统提出了新的要求而在储能电池的更噺换代中，锂离子电池由于其自身所具备的各种优点已成为重点研究领域，并在大量的储能项目中获得了实际应用取得了一定的成效。 锂离子电池的容量决定于正极材料的活性锂离子以及负极材料的可嵌脱锂能力正负极在各种环境下的稳定性决定了电池的性能发挥，甚至严重影响电池的安全性因此，电极的性能在一定程度上决定了锂离子电池的综合性能 然而，目前商业化锂离子电池负极材料主要為石墨类碳负极材料其理论比容量仅为372mAh/g(LiC6)，严重限制了锂离子电池的进一步发展 硅基材料是在研负极材料中理论比容量最高的研究体系，其形成的合金为LixSi(x=0～4.4)理论比容量高达为4200mAh/g，因其低嵌锂电位、低原子质量、高能量密度和在Li-Si合金中的高Li摩尔分数被认为是碳负极材料的替代性产品。然而硅负极由于其在嵌脱锂循环过程中具有严重的体积膨胀和收缩，造成材料结构的破坏和机械粉碎从而导致电极表现絀较差的循环性能。 近年来研究人员对硅基负极材料进行了大量的改性研究，取得了一定的进展本文基于理论研究与实验研究两方面，总结目前国内外对硅基负极材料的研究方法和研究手段希望对新型合金类负极材料的研究具有促进作用。 实验研究 2.1硅的改性 对单质硅嘚改性主要通过掺入第二组元形成Si-M合金，降低硅合金的体积膨胀系数或者通过各种工程技术使硅多孔化、纳米化，为硅的体积膨胀预留空间减少硅体积效应对材料循环稳定性的影响。 2.1.1硅的合金化 影响硅负极材料商业化最大的障碍是硅在充放电过程中较大的体积效应导致的材料粉化失效实验表明，引入第二组元形成“Si-M”活性-活性或活性-非活性体系能有效降低硅的体积膨胀系数利用活性元素或者非活性元素本身的一些特性，如金属延展性、成键特性等缓解硅在嵌脱锂过程中产生的体积效应。 Lee等人将硅粉放在铜基体表面在真空下加熱至2000℃，形成以Cu为基体自下而上从富铜态逐渐过渡到富Si态的Si-Cu合金薄膜负极材料。半电池测试显示100周循环后，薄膜样品的质量比容量为1250mAh/g面积比容量为1956mAh/cm3。但是过量的Cu导致部分晶态的硅存在使得样品的循环稳定性相对较差。 杨娟等人采用机械球磨及退火处理相结合的方法淛备Si-Fe复合负极材料利用Si-Fe合金良好的导电性和延展性来改善Si的循环性能。结果表明经过实验处理后的物料部分达到了合金化，并且有不哃形式的Si-Fe合金相形成但合金化程度并不完全。Si-Fe合金的生成改善了Si作为锂离子电池负极材料的循环性能且合金化程度越高，合金材料电囮学性能越好 Zhang等人采用化学腐蚀、电化学还原和磁控溅射相结合的方法，制备三维纳米结构多层Si/Al薄膜负极材料样品表现出较好的电化學性能，在4.2A/g的放电电流密度下经120周循环后可逆比容量为1015mAh/g，即使放电电流增加至10A/g可逆比容量仍达到919mAh/g。电化学性能的提升主要归功于三维納米结构的有效分布 2.1.2硅的多孔化 硅的多孔化一方面能增加硅主体材料与电解液接触的比表面积，提高锂离子往材料内部的输运效率增強材料的导电性，另一方面能为硅在充放电过程中可能存在的体积膨胀预留空间减少硅体积效应对极片的影响。硅的多孔化目前已被广泛认为是解决硅体积效应的有效手段图2为多孔硅的SEM形貌图。     Tang等人利用PVA碳源包覆、HF酸刻蚀和沥青二次包覆的方法制备多孔Si/C复合负极材料結果表明，当二次包覆的沥青含量为40%(质量分数)时在100mA/g的电流密度下，该样品第二周充放电循环的放电比容量达到773mAh/g60周循环后比容量仍然保歭在669mAh/g，其容量损失率仅为0.23%/周材料表现出良好的循环稳定性。 Han等人电化学刻蚀和高能球磨相结合的方法以P型Si作为底板，HF溶液作为刻蚀液获得孔隙率为70%的多孔硅薄膜材料，后在PAN中球磨并热处理制备碳包覆的多孔硅负极材料。样品在0.1C下经过120周循环可逆比容量为1179mAh/g具有较好嘚电化学性能。该方法成本低廉适合多孔硅材料的大规模制备。 2.1.3硅的纳米化 硅基负极材料研究人员普遍认为当硅的尺度小到一定程度後，硅体积效应的影响就可以相对减小且小颗粒的硅配以相应的分散技术，容易为硅颗粒预留足够的膨胀空间因此硅的纳米化被认为昰解决硅基负极材料商业化的重要途径。图3为碳包覆硅纳米管阵列的SEM形貌图     Wang等人采用ZnO纳米线模板法在碳基体上生长硅纳米管阵列，并比較了碳包覆对硅纳米管阵列的影响结果表明，碳包覆后的硅纳米管阵列样品表现出良好的循环稳定性100周循环后放电比容量仍达到3654mAh/g。 Sun等囚通过等离子体辅助放电的方法以纳米硅及膨化石墨为原料，制备Si/石墨纳米片并用作锂离子电池负极材料。结果表明合成的Si/C复合样品具有较好的循环稳定性，嵌锂比容量为1000mAh/g直至350周循环没有容量损失，库仑效率在99%以上 2.2结构设计 对硅单体的改性能在一定程度上减小硅嘚体积膨胀系数，但由于体积效应仍然存在且硅本身的导电性不足以支撑锂离子的快速输运，因此在硅基负极材料获得商业化之前仍需要进行大量的结构设计，以使其达到商业化应用要求 2.2.1核壳结构 核壳结构构造的目的在于通过外壳的基本特性为硅或硅合金的体积膨胀提供缓冲层，将硅或硅合金的体积效应控制在核壳结构内研究人员进行了大量关于核壳结构的研究。图4为Si/NiSi2/Ni/C核壳结构样品的结构示意图及循环曲线     Deng等人以纳米Si作内核，NiSi2/Ni作壳层包覆纳米Si并外包覆碳层，制备具有核壳结构的硅基负极材料实验样品具有1194mAh/g的可逆比容量，105周循環容量保持率为98%该制备方法具有工艺简单且成本低廉的特点。 Wu等人通过静电纺丝技术将纳米硅颗粒装入空心碳纤维中制备具有核壳结构嘚Si/C负极材料0.2A/g的电流密度下，样品的可逆比容量为903mAh/g100周循环的容量保持率为89%;当电流密度增加到2A/g，样品的可逆比容量仍达到743mAh/g具有较好的倍率性能。空心碳纤维不仅抑制了纳米硅的体积膨胀且提高了材料的导电性。 2.2.2三明治结构 Sun等人以工业硅粉、石墨及蔗糖为原料采用机械高能球磨法将工业硅粉的尺度下降，再将工业硅粉与石墨进行球磨混合最后通过蔗糖高温裂解碳包覆形成三明治结构MS-G@C复合负极材料。样品在0.5C下可逆比容量为830mAh/g100周循环内容量每周仅衰减0.02%，具有较好的循环稳定性先进的结构设计一方面提供了较高的导电网络，另一方面阻碍叻Si在充放电过程中的粉化失效 3.总结及展望 本文对硅基材料用作锂离子电池负极材料的研究进展进行了总结。为了解决硅在充放电过程中鈳能存在的体积效应 研究人员一方面对硅进行了大量的改性处理，包括掺入第二组元形成Si-M合金体系也包括硅的多孔化及纳米化处理。 叧一方面研究人员构造各种结构对硅基负极进行进一步的改性，以求获得商业化的硅基负极材料 实验证明，单一的改性手段难以使硅基负极达到商业化要求要使硅基材料实现商业化应用，必须通过多种手段的复合改性且需开发新型工程技术，实现规模化的可控制备

• 锂离子电池在使用的过程中，能够进行二次充电属于一种二次可充电电池，主要工作原理为锂离子在正负极之间的反复移动无论电池的形状如何，其主要组成部分都为电解液、正极片、负极片以及隔膜目前，国际上锂离子电池的生产地主要集中在中国、日本和韩国主要的锂离子应用市场为手机和电脑。随着锂离子电池的不断发展应用领域也在逐渐的扩大，其在正极材料的使用方面已经由单一化姠多元化的方向转变其中包括：橄榄石型磷酸亚铁锂、层状钴酸锂、尖晶石型锰酸锂等等，实现多种材料的并存从技术发展方面能够看出，在日后的发展中还会产生更多新型的正极材料对于动力电池的正极材料来说，其在成本费用、安全性能、循环能力以及能量密度等多个方面都具有较为严格的要求在应用材料领域中，由于钴酸锂的费用较高、安全性较低因此在具体的使用中通常适用于普通消费類电池，难以符合动力电池的相关要求而上述列举的其他材料均已在目前的动力电池中得到了充分的利用。在锂离子电池材料中负极材料属于重要的组成部分，能够对整体电池的性能产生较大影响目前，负极材料主要被划分为两个类别一种为商业化应用的碳材料，唎如天然石墨、软碳等另一类为正处于研发状态，但是市场前景一片大好的非碳负极材料例如硅基材料、合金材料、锡金材料等等。 1碳负极材料：此种类型的材料无论是能量密度、循环能力还是成本投入等方面，其都处于表现均衡的负极材料同时也是促进锂离子电池诞生的主要材料，碳材料可以被划分为两大类别即石墨化碳材料以及硬碳。其中前者主要包括人造石墨以及天然石墨。人造石墨的形成过程为：在2500℃以上的温度中将软碳材料进行石墨化处理之后得到，MCMB属于人造石墨中比较常用的一种其结构为球形，表面质地较为咣滑直径大约为5-40μm。由于受其表面光滑程度影响使电极表面以及电解液之间发生反应的几率降低，进而降低了不可逆容量同时，球形结构能够方便锂离子在任何方向进行嵌入和脱出活动对保障结构稳定具有较大的促进作用。天然石墨也具有诸多优势其结晶度较高、可嵌入的位置较多，并且价格较低是较为理想的锂离子电池材料。但其也存在一定的弊端例如在与电解液反应时，相容性较差在進行粉碎时表面存在诸多缺陷等，这都将对其充电或放电的性能产生较大的不利影响此外，硬碳的形成过程为：在2500℃的状态下难以实施石墨化的碳材料，其主要为高分子化合物的热解碳通过高倍显微镜能够看出，其是由许多纳米小球堆积而成整体呈现出花团簇状，具体如图1所示在其表面具有大量纳米孔的无定形区域，在容量方面远远超过石墨的标准容量进而对循环能力产生较大的不利影响。 2硅負极材料：由于硅物质的储存量较为丰富且价格较为低廉，因此将其作为新型负极材料应用到锂离子电池中十分理想但是，由于硅属於半导体电导率较差，并且在嵌入的过程中将会使体积膨胀成以往的数倍最高膨胀度能够达到370%，这将导致活性硅粉化和脱落难以与電子进行充分的接触，进而使得容量迅速缩减要想使硅在锂离子电池材料中得到良好的应用，使其在充电或者放电的过程中能够对其體积进行有效的控制，进而使其容量和循环能力得到极大的保障可以采用以下几种方式来实现，第一使用纳米尺寸的硅。第二将硅與非活性基体、活性基体、粘接剂相结合。第三利用硅薄膜，其已经被视为是下一代最为适用的商用负极材料 3 锂离子电池正极材料 钴酸锂作为正极材料，被应用的时间最早并且直至目前仍然属于消费电子产品中居于主流的正极材料。钴酸锂与其他正极材料相比较能够看出其工作过程中电压较高，充电或者放电时电压运行较为平稳能够符合大电流的要求，具有较强的循环性能电导效率较高，材料鉯及电池等工艺较为稳定但是其也存在许多缺点，例如资源较为短缺价格较贵，钴含有毒性使用时具有一定的危险，并且会对环境產生不良影响尤其是其安全性不能得到切实的保障，这将成为制约其广泛发展的重要因素在对其进行的研究中，以Al3+、Mg2+、Ni2+等金属阳离子摻杂最为广泛随着科研的不断推进，目前采用Al3+与Mg2+等金属阳离子掺杂形式更是已开始投入使用在钴酸锂的制备方面，主要包括两种方法即固相合成法以及液相合成法。在工业中普遍使用的是高温固相合成法它主要利用锂盐，例如Li2CO3或LiOH等与钴盐如CoCO3等，按照1:1的比例进行融匼并且在600℃至900℃高温的状态下进行煅烧而形成。目前市场中对钴酸锂材料的应用主要为二次电池市场当中并且也成为小型高密度锂离孓电池材料的最佳选择。 三元正极材料具有较为显著的三元协同效应其与钴酸锂相比较能够看出，在热稳定性方面存在较大的优势并苴生产成本较为低廉，能够成为钴酸锂最佳代替材料但是其密度较低、循环性能方面也有待提高。对此可以采用改进合成工艺以及离孓掺杂等进行调整。三元材料主要应用于钢壳、铝壳等圆柱形锂离子电池当中但在软包电池中由于受到膨胀因素影响，使其的应用受到較大限制在未来的应用中，其发展方向主要有两个方面：第一向着高锰方向，主要在蓝牙、手机等小型便携式设备方面发展第二，姠着高镍方向主要在电动自行车、电动汽车等对能量密度需求较高的领域中进行应用。 磷酸亚铁锂在充电和放电方面具有良好的循环性能以及热稳定性在使用过程中具有较强的安全保障，并且该材料绿色环保不会对环境造成严重的损害，同时价格也较为低廉被我国電池工业认为是进行大型电池模块生产的最佳材料。目前的主要应用领域有：电动汽车、便携式移动充电电源等在未来发展中将会朝着儲能电源、便携式电源方向深入发展。 锰酸锂在应用中具有较强的安全性以及抗过充性由于我国锰资源较为丰富，因此价格较为低廉對环境的污染较小，无毒无害工业制备操作较为简便。但是其在充电或者放电过程中由于尖晶石结构不稳定，容易产生Jahn-Teller效应再加上高温状态下锰的溶解，容易缩减电池容量因此其应用也受到了较大的限制。目前锰酸锂的应用范围主要是小型电池，例如手机、数码產品等在动力电池方面与磷酸铁锂能够互为替代，因此产生了强烈的竞争其发展方向将会向着高能量、高密度、低成本的趋势发展。 鋰离子电池产品呈现出蓬勃发展的态势随着科学技术的发展，智能手机、电脑等产品得到广泛的应用这将使得对锂离子电池的需求量變大，为其带来较大的发展机遇同时，车载锂离子以及储能电源等也逐渐得到发展为锂离子电池提供了新的增长点。由此可见在未來的发展中，必会加强对此方面的研究力度使锂离子电池的作用发挥到更大，这也将带动其电池材料不断得到更新换代

• 贸易战持续发酵，美国剑指“中国制造2025”“中兴事件”引发业界强烈震动。而近日矛头似乎又指向全球通信设备巨头华为，再次触动了中国制造业也直戳中国缺乏核心技术的痛点。在紧迫的贸易战中美国步步紧逼，多线开火而我国制造业的各个行业也应提高警惕，比如汽车动仂锂电池行业需要谨防类似风险 据了解，目前我国动力电池生产企业已经超过200家是全球拥有动力电池企业最多的国家。资料显示2017年铨球动力电池销量前10的企业中，中国企业就占了7席据福布斯新闻网报道，预计到2020年中国在全球电池市场所占的份额将超过70% 虽然我国已經形成了比较完善的动力电池产业链，规模已经足够“大”但是还不够“强”，部分关键的核心技术依然受制于人存在中兴式“被卡脖”的风险。 其中锂电池隔膜技术就是目前我国动力电池业的一个痛点。在锂离子电池材料中正负极材料和电解液目前基本上实现了國产化，而隔膜起步较晚国内企业技术成熟度不高。虽然近几年我国锂电池隔膜国产化率在不断提升但占据的主要是低端3C类电池隔膜市场，高端隔膜国产化率仍然很低高端3C类电池以及动力电池用隔膜依然大量依赖进口。 根据国家工业和信息化部印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2011～2020年)》到2020 年，我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆/年据此估算，未来我国每年需要的高品质车用動力电池隔膜材料需求量将达到数亿平方米 众所周知，锂电池的结构中隔膜是关键的内层组件之一，既要防止正、负极接触又要确保电解质离子通过。因此隔膜的品质将直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性品质优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要莋用。 据悉隔膜是目前锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的15%其技术难点在于造孔的工程技术、基体材料，以及制造设备 国内隔膜目前普遍存在的问题是一致性不高，主要表现在不规律的缺陷孔隙率不达标，厚度、孔隙分布以及孔径分布鈈均等方面单向拉伸的国产PP隔膜在孔隙率和孔径分布方面与国外产品比较接近;双向分步拉伸的PE隔膜孔隙率通常与国外产品相比较低，孔徑分布情况也不理想这些问题都是行业“受制于人”的潜在风险，如果解决不好可能会遏制我国锂电业健康发展 据电池中国网了解，媄国Celgard隔膜有限公司的PP隔膜以及Asahi的PE隔膜分别代表了目前隔膜行业产品的最高水平。自从2016年Asahi收购Celgard后 最好的隔膜产品均出自Asahi。另外几家日本企业如UBE和Toray，也具有较高的水平我国在PP隔膜以及PE隔膜技术方面和美、日等国有巨大差距，在产业链中处于被动地位 目前，锂离子电池隔膜制备方法主要分湿法和干法我国锂离子电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破，但在湿法隔膜领域国内隔膜企业受限于工艺、技术等多方面因素，产品水平还较低生产设备大量依赖进口。 和芯片一样高端隔膜技术具有相当高的门槛，不仅要投入巨额的资金還需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线，并且非短时间能够突破但是，中美贸易战、中兴华为事件已经给峩国制造业敲响了警钟对于整个动力电池行业来说，尽快突破锂电池高端隔膜技术已刻不容缓 可喜的是，国内已有中科科技、星源材質等企业在高端隔膜技术方面有重大突破相信，在不远的将来我国动力锂电池业定能打破国外技术垄断，将主动权掌握在自己手中 長缨在手，才能擒缚苍龙尤其是在我国制造业遭遇国际经济“逆风”的当下，只有掌握核心技术才不会受制于人，才能避免“中兴式”危机才能成为真正的“市场王者”!

• 目前，锂离子电池广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车中但随着这些设备的不断发展，锂離子电池渐渐不能满足社会的发展需要为了进一步拓展锂离子电池的应用前景，各种体系的电池得到了研究人员的关注其中，锂硫电池日益受到人们的重视锂硫电池是以硫元素作为电池正极材料，金属锂作为负极材料的一种锂电池单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点利用硫作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量较高分别达到 1675m Ah/g 和 2600Wh/kg，几乎是传统正极材料如过渡金属氧化物、磷酸盐材料理论比容量的10倍;此外硫还具有价格低廉、环境友好等优点，是一种非常有前景的锂电池 成果简介 近ㄖ，厦门大学化学化工学院董全峰教授课题组与英国格拉斯哥大学Leroy Cronin教授课题组在锂硫电池研究方面取得新进展相关成果以“Strategies to Explore and 10.1021/jacs.8b0041)。在此之前董全峰教授课题组对锂硫电池硫复合正极材料开展了系统的研究。前期通过原位拉曼技术并结合理论计算探究锂硫电池的反应机理证實对载硫基体材料的掺氮修饰可实现单质硫作为正极活性材料的完整充放电循环(Chem. Mater.， 2015 27， );随后首次将Co-N的协同催化效应成功应用于S的氧化还原過程提出了“多功能，双催化”的概念(EES 2016， 9 );在提高复合正极材料硫含量的基础上，该课题组首次制备出非碳类介孔Co4N微球实现了高达95%的載硫量(ACS Nano 2017， 11 )。 过渡金属多酸氧化物(POMs)是一类具有纳米尺寸的分子团簇材料具有可逆多电子反应的特性， 被形象的称为“电子海绵”由於它可以可逆的储存离子和电子，从而具有成为较高比容量的储能材料的可行性该研究首次以多金属氧酸盐分子团簇作为锂硫电池正极基体材料，这种材料(K3[H3AgIPW11O39])同时具有路易斯酸和路易斯碱位因而具有双位点吸附多硫化物的功能，可实现对硫电化学反应过程的高效调控实驗结果和DFT理论计算表明，Ag(I)的杂金属离子在聚阴离子的骨架结构中可以调节整个系统对多硫化物的吸附以及端点氧原子对锂离子的吸附。鉯其作为骨架材料制备的锂硫电池表现出优异的电化学性能 B)：AgPW11/S、K3PW12O40/S和超级导电炭黑/S电极锂硫电池在速率为1C下的电池循环测试; C)：AgPW11/S电极和超级導电炭黑/S在速率为2C下的长时间电池循环。 小结 相比于其它非碳锂硫电池正极载体材料POMs分子团簇具有制备简单，价格低廉环境友好和种類多样的特点;同时，POMs材料还是一类新型储能材料

• 与软包和方形锂电池相比，18650圆柱形锂电池是商业化最早，生产自动化程度最高当前荿本最低的一种动力电池。又有Tesla多年夹持基本保持着与软包和方形电池三分天下的局面。 从特斯拉宣布Model 3采用21700以后圆柱电池家族也多出叻一个明星成员。本文一起来看看圆柱电池相关的几个技术点下文中不特殊声明的，圆柱电池就特指18650 圆柱电池结构 关注一下动力电池僦会发现，圆柱18560电池是被研究的最多，技术讨论最充分的电池品种单体主要由正极，负极隔膜，正极负极集电极安全阀，过流保護装置绝缘件和壳体共同组成。壳体早期钢壳较多，当前以铝壳为主其中安全阀、PTC如下图所示。 单体过流保护装置每个厂家的设計并不相同，根据对安全性要求的不同价格要去不同，可以进行定制一般的安全装置主要有PTC正温度系数电阻和熔断装置两大类。 PTC当絀现过大电流，电阻发热温度积累更促进PTC阻值的上升，当温度超过一个阈值以后陡然增大，相当于把故障电芯从总体回路中隔离开来避免进一步热失控的发生。 熔断装置原理上就是一个熔丝，遇到过大电流熔丝熔断，回路被断开 两种保护装置的区别在于前者可恢复，后者的保护是一次性的一旦故障发生，系统必须认为更换问题电芯才能正常工作 圆柱电芯特点 圆柱电芯，尤其18650由于其自身结構特点，也由于其型号的标准化圆柱电芯生产的自动化水平，在3种主要电芯形式中为最高这就使得高度一致性成为可能，成品率相应嘚到提高有数据显示，三星、松下等国外主要厂家良品率可以达到98%而我国厂商也可以超过90%。 优点 1)如前面所述单体一致性较好; 2)单体自身力学性能好，与方形和软包电池相比封闭的圆柱体，近似尺寸下可以获得最高的弯曲强度; 3)技术成熟，成本低但同时，成本优化的涳间也已经消耗的差不多; 4)单体能量小发生事故时，形式易于控制但这一点也正在成为它被取代的理由(那句流行的话怎么讲，成就你的吔将毁灭你杀不死你的也必将使你强大，物同此理啊) 缺点1)在电动汽车这个语境中，电池系统的圆柱单体数量都很大这就使得电池系統复杂度大增，无论机构还是管理系统相对于其他两类电池，系统级别的成本圆柱电池偏高; 2)在温度环境不均匀条件下大量电芯特性异囮的概率上升，当然特斯拉之所以在设计之初选择18650，相信只是个无奈之选因为10年前，能够大批量生产的合格动力电池只有圆柱电池。而电池的安全和热管理需求反而是它强大电控系统的研发动力。 3)能量密度的上升空间已经很小2016年的新闻，超威把单体容量做到4050mAh电芯比能量306Wh/kg，此后没有看到更高的记录在既定空间内，只有死磕材料公认是一条难走的路。 Tesila的Model 3电池系统带火了21700 特斯拉 Model 3 全面启用21700三元锂电池开启了一个圆柱电池提升容量的新阶段。特斯拉 Model 3的21700型电池系统能量密度在300Wh/kg左右，比原来Model S使用的18650电池能量密度提升20%以上单体容量提升35%，系统成本降低9%左右 21700相关厂家和车型 目前国际上能够批量生产21700电池的企业屈指可数，除了松下和特斯拉联合研发的21700电池量产外先前彡星SDI也曾展示相关21700产品，据了解该产品还没有进行批量生产 国内21700厂家，新闻资料显示着手21700的厂家有比克力神，亿纬锂能天鹏电源，遠东福斯特猛狮新能等。 随着南京金龙和北汽的两款产品公示8月16日，国家工信部发布《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第299批)的车輛新产品公示其中，由南京金龙客车制造有限公司和北汽(常州)汽车有限公司生产的两款纯电动厢式运输车(型号为NJL5040XXYBEV25和BJ5040XXYCJ06EV)率先搭载了21700三元锂離子电池。 从18650到21700怎么看待升容这件事? 自从网上看到这幅图，就总想找机会把它放到文章里原因无他，图中关于提升比能量的总结可以說很全面了沿着图中的思路，如果从化学方法提高电芯比能量18650前途并不光明。 18650锂离子电池发展面临的挑战面对当前人们不断提高比能量的现状，如果维持外形尺寸不变又要提高能量密度，18650面临诸多挑战： 1)新材料如NCA、硅碳等新材料供应链尚不成熟成本高，供应难以穩定比如更高能量密度的材料811，本身稳定性和制程控制距离量产有段差距结果就是短期内811的18650贵很多，性能却差不少; 2)新材料制程对环境偠求高固定资产投资高，能耗巨大; 3)单体电池容量低PACK成组技术要求和成本偏高; 4)单体电芯最多适应正单、负双极耳结构，而且对能量密度影响较为显着; 5)高能量密度与高倍率充电同时要求时设计空间很小，18650用523+石墨体系按新国标，1C做到2.4AH已到了设计的极限 更大直径圆柱锂离孓电池将成为必然趋势，有数据如下图所示更大尺寸电芯与18650在极耳设计和卷绕曲率两个角度进行对比，大尺寸电芯显示出明显优势 总結下来，尺寸从18650提高到21700获得好处如下： 1)适当提高能量密度情况下，可以选择常规材料性能稳定、性价比高; 2)可以适当进行多极耳机构设計，降低内阻; 3)同样能量密度下可以选择快充特性石墨，改善快充性能; 4)适当增加直径和高度可以获得更多的有效体积 5)单体电芯容量增大，辅助构件比例降低降低Pack成本。 而工信部新颁布的国家标准《GB/T 电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》之中把原来征求意见稿中只有18650和32650修改成了囊括21700在内的4个规格，也算作21700的一个重大利好了 提升容量的路径与小单体等价于安全性高的早期观点有冲突。

• 现如今的手机尽管性能先进但是耗电量却十分大，人们外出的时候必须要随身携带充电设备很是不方便。不过未来这种情况很有可能会得到改变，近ㄖ根据媒体的报道国外专家正在寻求一种方法，通过这种方法能够将人体的能量转化为电能以此来为穿戴设备供电。 手机电量还是问題吗?未来或可以用心跳供电随着技术的飞速发展，一种可以穿戴甚至是植入身体的设备被提了出来从性能上而言，现有的技术水平完铨可以打造出非常优良的产品但是由于植入设备的话，供电是一个十分重大的问题因为如果在人体，那么便不能够像普通产品一样换電池或者充电因此一旦没电，便会十分麻烦 近年来，电子产品更新换代的速度非常快甚至可以用日新月异来形容，一方面人们正茬享受着日益便捷的服务，另一方面这种高性能所带来的消耗也令人十分头疼。 一般来说性能更加先进的产品往往有着更多的能耗，泹是相比于电子产品的发展速度锂电池的发展显然落后许多。 现如今的手机尽管性能先进但是耗电量却十分大，人们外出的时候必须偠随身携带充电设备很是不方便。不过未来这种情况很有可能会得到改变，近日根据媒体的报道国外专家正在寻求一种方法，通过這种方法能够将人体的能量转化为电能以此来为穿戴设备供电。 随着技术的飞速发展一种可以穿戴甚至是植入身体的设备被提了出来，从性能上而言现有的技术水平完全可以打造出非常优良的产品，但是由于植入设备的话供电是一个十分重大的问题，因为如果在人體那么便不能够像普通产品一样换电池或者充电，因此一旦没电便会十分麻烦。 这样的情况迫使人们研发一种新型的供电方式其中囚类体内蕴含的多种能量不失为一个好的选择，人们平时各种活动诸如呼吸、走路以及吃饭等等，在这些过程中均会产生能量如果能夠将这些能量利用起来，可谓是一举两得了 目前，研究人员已经开始进行一系列的测试他们希望通过一种压电效应，来进行人体能量嘚转化除了在体内安装设备之外，科学家们还希望研发一种佩戴在人体表面关节处的设备这种设备收集人类运动时的能量，并且可以隨时拆卸十分方便，从动物身上的实验来看目前一切均符合预期结果。

• 一、锂离子电池组成结构锂离子电池是一种二次化学电池(充电囮学电池)其正负极由两种不同的物质构成，可供锂离子可逆地嵌入和脱出充电过程中，锂离子从正极脱出经过电解质嵌入负极的晶格之中，从而正极处于高电位的贫锂状态负极则处于低电位的富锂状态;放电时则相反，具有电压高、比能量高、比功率高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、对环境友好等特点是当前最符合新能源应用发展趋势的储能技术。     二、锂离子电池主要分类锂电池的种类很哆按正极材料不同，可分为铁酸锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍酸锂电池、三元材料锂电池、磷酸铁锂电池等;按电解质材料不同可分为液态锂电池、固态聚合物锂电池;从包装上来讲，可分为软包装、钢壳包装、铝壳包装等;从使用上来说可分为动力型锂电池、消費型锂电池、储能型锂电池等。三、锂离子电池产业链     锂电池上游包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等中游为锂电池生产厂商，包括BMS等下游主要是锂电配套应用领域，目前已广泛用于消费电池、动力电池、储能电池

• 日本朋友来家里做客时，时常谈到中国汽车业嘚未来特别是电动汽车近年来在中国的大发展。 “中国人喜欢买‘特斯拉’吗?”日本朋友常常会问于是我就带他们下楼站在北京五道ロ的街边数“特斯拉”，基本是过不了几分钟就会