电池的认识误区及其正确使用法

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1、电池的认识误区及其正确使用法电池的认识误区及其正确使用法我在网上所能找到最为权威、详细的电池正确使用方法：锂离子电池的使用 这部分是本文的重点，我们分三点来谈。 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 35 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

2、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

3、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

4、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

5、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“0.x”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

6、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

7、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:

8、 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 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

9、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 1.0V/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 1.0V/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

10、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 0.4V 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. 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

11、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

12、,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 35 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 13 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) 3前三次要充 12

13、 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

14、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 0.01C(即 6mA),它的 1C 充电时间不超过 150 分钟,那么设置截至电流为 0.001C(即 0.6mA),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 0.01C 到 0.001C 获的容量经计算仅为 1.7mAh,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

15、脉冲充电方式使锂离子电池来达到 4.2V 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 0.01C,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

16、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. 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 100200 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 100200 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