电池鼓包问题

只看该作者 · 2019-10-26 17:57

路过的大佬们好：
最近客户反馈有一批机器的电池鼓包的了，用的8.4V的锂电池，客户那边把电池装在机器里面用了两年了鼓包了，电池的使用寿命是300次充电电循环。机器一直上电，充电IC自身会有一个充放电的循环周期，电池电量8.4的时候不再充电，当检测到电池电量低于8.1V的时候充电IC开始充电，我想知道电池能充放电循环300次，这个是满电到没电为一次，那么电池一直处于8.4~8.1的涓流充放电循环电池能用多久呢，假设8.1~8.4一次充放电时间为2小时这样来算。暂时不考虑使用环境造成的影响或者外力造成的，单纯的按这样8.1~8.4循环来算，电池能用多久，各位路过的大佬帮忙解答一下，诚信感谢。
使用的充电IC为LTC4002

只看该作者 · 2019-10-27 09:39

锂电池从生命周期来说，是一个极板材料一辈子能脱出来、嵌进去多少锂离子的问题，在合适的使用条件下，该数目基本上为一个定值，超过一定数量，则材料开始发生塌陷、变形、性能劣化直至失效。
而合适的条件就是维持一个合理的放电深度，每次都是最大程度的充放电量和长期维持最高容量的循环都是对寿命有害的行为。
对于三元而言，4.2V是最高充放电终止电压，而理论上0容量电压为3V，平台期基本上就是3-4V。你把充放电循环定义到高电压段的平台期以外，最起码的情况是电池根本达不到正常寿命，这是导致电池远短于预期寿命失效的基本原因。
希望达到最长寿命而工作时间相对不长的电池，建议设计充电门槛设置在总容量60%的阀值，最佳办法是高于该阀值直接停止充电而负载只从适配器获得电源。
另外，鼓包和容量不足寿命提前事实上是2个概念，鼓包通常是因锂电池内部生成锂枝晶，该锂枝晶会穿透电池正负隔板造成电池内短路，导致内部局部过热分解聚合物材料导致析气鼓包，另外过充产热导致材料分解析气鼓包也是常见原因。
8.4V，很明显是2个三元聚合物锂电串联而成，这里没看见你明确是不是带有独立电压监控，根据描述，应该没带。则更可能的情况是，串联单元容量退化进度不一样，造成充电实际终止电压差异，该差异越大，你2电池一起检测造成单个过充越严重，这非常容易造成单个电池过充鼓包。
情况还算乐观，锂电池过充或者锂枝晶短路造成鼓包算最好的后果，给你烧起来毁掉一切都是正常的。