鋰電池的正確使用方法

電池的正確使用方法

近日發(fā)現一篇與電池有關(guān)的文章，特摘下來(lái)與朋友們分享。雖然文章中所說(shuō)的主要是手機電池，但現在數碼相機所使用的也多是鋰離子電池，與手機電池原理一樣。所以，看看這篇文章還是有很大的現實(shí)意義的。

本文共分11個(gè)疑問(wèn)和相應的解答。

1.認識記憶效應

2.電池需要激活嗎

3.前三次要充12小時(shí)嗎

4.充電電池有最佳狀態(tài)嗎

5.真的是充電電流越大，充電越快嗎

6.直充標的輸出電流就等于充電電流嗎

7.循環(huán)充放電一次就是少一次壽命嗎

8.電池容量越高越好嗎

9.充飽的電池進(jìn)行存儲好嗎

10.座充的綠燈亮了以后在多充一個(gè)小時(shí)有用嗎

11.座充充電比直充飽嗎

1.認識記憶效應(主要談的是鎳鎘和鎳氫電池，不感興趣可略過(guò)直接看第2)

電池記憶效應是指電池的可逆失效,即電池失效后可重新回復的性能.記憶效應是指電池長(cháng)時(shí)間經(jīng)受特定的工作循環(huán)后,自動(dòng)保持這一特定的傾向.這個(gè)最早定義在鎳鎘電池,鎳鎘的袋式電池不存在記憶效應,燒結式電池有記憶效應.而現在的鎳金屬氫(俗稱(chēng)鎳氫)電池不受這個(gè)記憶效應定義的約束.

因為現代鎳鎘電池工藝的改進(jìn),上述的記憶效應已經(jīng)大幅度的降低,而另外一種現象替換了這個(gè)定義,就是鎳基電池的晶格化,通常情況,鎳鎘電池受這兩種效應的綜合影響,而鎳氫電池則只受晶格化記憶效應的影響,而且影響較鎳鎘電池的為小.

在實(shí)際應用中,消除記憶效應的方法有嚴格的規范和一個(gè)操作流程.操作不當會(huì )適得其反.

對于鎳鎘電池,正常的維護是定期深放電:平均每使用一個(gè)月(或30次循環(huán))進(jìn)行一次深放電(放電到1.0V/每節,老外稱(chēng)之為exercise),平常使用是盡量用光電池或用到關(guān)機等手段可以緩解記憶效應的形成,但這個(gè)不是exercise,因為儀器(如手機)是不會(huì )用到1.0V/每節才關(guān)機的,必須要專(zhuān)門(mén)的設備或線(xiàn)路來(lái)完成這項工作,幸好許多鎳氫電池的充電器都帶有這個(gè)功能.

對于長(cháng)期沒(méi)有進(jìn)行exercise的鎳鎘電池,會(huì )因為記憶效應的累計,無(wú)法用exercise進(jìn)行容量回復,這時(shí)則需要更深的放電(老外稱(chēng)recondition),這是一種用很小的電流長(cháng)時(shí)間對電池放電到0.4V每節的一個(gè)過(guò)程,需要專(zhuān)業(yè)的設備進(jìn)行.

對于鎳氫電池,exercise進(jìn)行的頻率大概每三個(gè)月一次即可有效的緩解記憶效應.因為鎳氫電池的循環(huán)壽命遠遠低于鎳鎘電池,幾乎用不到recondition這個(gè)方法.

▲建議1:每次充電以前對電池放電是沒(méi)有必要,而且是有害的,因為電池的使用壽命無(wú)謂的減短了.

▲建議2:用一個(gè)電阻接電池的正負極進(jìn)行放電是不可取的,電流沒(méi)法控制,容易過(guò)放到0V,甚至導致串聯(lián)電池組的電池極性反轉.

2.電池需要激活嗎?

回答是電池需要激活,但這不是用戶(hù)的要做的事.我參觀(guān)過(guò)鋰離子電池的生產(chǎn)廠(chǎng),鋰離子電池在出廠(chǎng)以前要經(jīng)過(guò)如下過(guò)程:

鋰離子電池殼灌輸電解液---封口----化成,就是恒壓充電,然后放電,如此進(jìn)行幾個(gè)循環(huán),使電極充分浸潤電解液,充分活化,以容量達到要求為止,這個(gè)就是激活過(guò)程---分容,就是測試電池的容量選取不同性能(容量)的電池進(jìn)行歸類(lèi),劃分電池的等級,進(jìn)行容量匹配等.這樣出來(lái)的鋰離子電池到用戶(hù)手上已經(jīng)是激活過(guò)的了.我們大家常用的鎳鎘電池和鎳氫電池也是如此化成激活以后才出廠(chǎng)的.其中有些電池的激活過(guò)程需要電池處于開(kāi)口狀態(tài),激活以后再封口,這個(gè)工序也只可能有電芯生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)完成了.

這里存在一個(gè)問(wèn)題,就是電池廠(chǎng)出廠(chǎng)的電池到用戶(hù)手上,這個(gè)時(shí)間有時(shí)會(huì )很長(cháng),短則1個(gè)月,長(cháng)則半年,這個(gè)時(shí)候,因為電池電極材料會(huì )鈍化,所以廠(chǎng)家建議初次使用的電池最好進(jìn)行3~5次完全充放過(guò)程,以便消除電極材料的鈍化,達到最大容量.

在2001年頒布的三個(gè)關(guān)于鎳氫.鎳鎘和鋰離子電池的國標中,其初始容量的檢測均有明確規定,對電池可以進(jìn)行5次深充深放,當有一次符合規定時(shí),試驗即可停止.這很好的解釋了我說(shuō)的這個(gè)現象.

★那么稱(chēng)之為第二次激活也是可以的,用戶(hù)初次使用的新電池盡量進(jìn)行幾次深充放循環(huán).

●然而據我的測試(針對鋰離子電池),存儲期在1~3個(gè)月之內的鋰離子電池, 對它進(jìn)行深充深放的循環(huán)處理,其容量提高現象幾乎不存在.(我在專(zhuān)題討論區有關(guān)于電池激活的測試報告)

3.前三次要充12小時(shí)嗎?

這個(gè)問(wèn)題是緊扣上面的電池激活問(wèn)題的,姑且設出廠(chǎng)的電池到用戶(hù)手上有電極鈍化現象,為了激活電池進(jìn)行深充深放電循環(huán)3次.其實(shí)這個(gè)問(wèn)題轉化為深充是不是就是要充12個(gè)小時(shí)的問(wèn)題.那么我的另一片文章論手機電池的充電時(shí)間已經(jīng)回答了這個(gè)問(wèn)題.

★★★答案是不需要充12小時(shí).

早期的手機鎳氫電池因為需要補充和涓流充電過(guò)程,要達到最完美的充飽狀態(tài),可能需要5個(gè)小時(shí)左右,但是也是不需要12個(gè)小時(shí)的.而鋰離子電池的恒流恒壓充電特性更是決定了它的深充電時(shí)間無(wú)需12個(gè)小時(shí).

對于鋰離子電池有人會(huì )問(wèn),既然恒壓階段鋰離子電池的電流逐漸減小,是不是當電流小到無(wú)窮小的時(shí)候才是真正的深充.我曾經(jīng)畫(huà)出恒壓階段電流減小對時(shí)間的曲線(xiàn),對它進(jìn)行多次曲線(xiàn)擬合,發(fā)現這個(gè)曲線(xiàn)可以用1/x的函數方式接近與零電流,實(shí)際測試時(shí)因為鋰離子電池本身存在的自放電現象,這個(gè)零電流是永遠不可能到達的.

以600mAh的電池為例,設置截至電流為0.01C(即6mA),它的1C充電時(shí)間不超過(guò)150分鐘,那么設置截至電流為0.001C(即0.6mA),它的充電時(shí)間可能為10小時(shí)---這個(gè)因為儀器精度的問(wèn)題,已經(jīng)無(wú)法精確獲得,但是從0.01C到0.001C獲的容量經(jīng)計算僅為1.7mAh,以多用的7個(gè)多小時(shí)來(lái)?yè)Q取這僅僅的千分之三不到的容量是沒(méi)有任何實(shí)際意義的.

何況,還有其它的充電方式,比如脈沖充電方式使鋰離子電池來(lái)達到4.2V的限制電壓,它根本沒(méi)有截止最小電流判斷階段,一般150分鐘后它就是100%充飽了.許多手機都是用脈沖充電方式的.

有人曾經(jīng)用手機顯示充飽后,再用座充進(jìn)行充電來(lái)確認手機的充飽程度,這個(gè)測試方法欠嚴謹.

首先座充顯示綠燈不是檢測真正充飽與否的一個(gè)依據.