鋰離子電池的種類
目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫(Ni-MH)與鋰離子(Li-ion)兩種類型。鋰離子電池分為有液體鋰離子電池(LiB)和聚合物鋰離子電池(LiP)兩種。
鋰離子電池是鋰電池的改進型產品。從電池的標識上就能識別,鋰電池為Li、鋰離子電池為Li-ion,F在,筆記本和手機使用的所謂“鋰電池”,其實都是鋰離子電池。
聚合物鋰離子電池是在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料作為其主要的電池系統。新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經很高,所以形狀上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設計的靈活性,從而可以配合產品需求,做成任何形狀與容量的電池。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
目前市面上所銷售的液體鋰離子(LiB)電池在過度充電的情形下,容易造成安全閥破裂因而起火的情形,這是非常危險的,所以必需加裝保護IC線路以確保電池不會發(fā)生過度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面,這種類型的電池相對液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性,因此對外加保護IC線路方面的要求可以適當放寬。此外在充電方面,聚合物鋰離子電池可以利用IC定電流充電,與鋰離子二次電池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充電方式所需的時間比較起來,可以縮短許多的等待時間。
雖然鋰離子電池有記憶效應低等眾多優(yōu)點,但也有缺陷,如價格高和充放電次數少等等。鋰電池的充放電次數只有400-600次,經過特殊改進的產品也不過800多次。而鎳氫電池的充電次數能夠達到700次以上,某些質量好的產品充放電可達1200次,這樣一比較,鎳氫電池要比鋰電池長壽。此外鎳氫電池的價格也要比鋰電池低很多。而且嚴格說來,鋰電池同樣會有記憶效應,只是它的記憶效應非常低,基本上可以忽略不計。
鋰離子電池的使用
1、如何為新電池充電
在使用鋰電池中應注意的是,電池放置一段時間后則進入休眠狀態(tài),此時容量低于正常值,使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經過3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應。因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設備的。不僅理論上是如此,從我自己的實踐來看,從一開始就采用標準方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標準時間和標準方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電。通常,手機說明書上介紹的充電方法,就是適合該手機的標準充電方法。
此外,鋰電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說,如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。
對某些手機,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對電池和手機/充電器的壽命而言是不利的。同時,長充電需要很長的時間,往往需要在夜間進行,而以我國電網的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動較大。前面已經說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多,于是這又帶來附加的危險。
此外,不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電,過放電對鋰電池同樣也很不利。
2、正常使用中應該何時開始充電
我們經?梢砸姷竭@種說法,因為充放電的次數是有限的,所以應該將手機電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表,關于循環(huán)壽命的數據列出如下:
循環(huán)壽命 (10%DOD):>1000次
循環(huán)壽命 (100%DOD):>200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見,可充電次數和放電深度有關,10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當然如果折合到實際充電的相對總容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網友的那個說法要做一些修正:在正常情況下,你應該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應該及時開始充電,當然你如果愿意背著充電器到辦公室又當別論。
而你需要充電以應付預計即將到來的會導致通訊繁忙的重要事件的時候,即使在電池尚有很多余電時,那么你也只管提前充電,因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個x會很小。
電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法,就是“盡量把手機電池的電量用完,最好用到自動關機”。這種做法其實只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經有人因為手機電池電量過低的警告出現后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關機的例子。結果這個例子中的手機在后來的充電及開機中均無反應,不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導致電壓過低,以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。
3、對鋰電池手機的正確做法
歸結起來,我對鋰電池手機在使用中的充放電問題最重要的提示是:
、侔凑諛藴实臅r間和程序充電,即使是前三次也要如此進行;
②當出現手機電量過低提示時,應該盡量及時開始充電;
③鋰電池的激活并不需要特別的方法,在手機正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法,實際上也不會有效果。
因此,所有追求12小時超長充電和把鋰電池手機用到自動關機的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的,請你及時改正,也許為時還不晚。
當然,在手機及充電器自身保護和控制電路質量良好的情況下,對鋰電池的保護還是有相當保證的。所以對充電規(guī)則的理解才是重點,在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發(fā)現手機在你夜晚睡覺前必須充電的話,你也可以在睡前開始充電。問題的關鍵在于,你應該知道正確的做法是什么,并且不要刻意按照錯誤的說法去做。
4、鋰電池離子保養(yǎng)中的認識誤區(qū)
使用持久性是筆記本電腦非常重要的一個技術指標,而電池的容量決定了筆記本電腦的這一重要的指標。到底怎樣使用才能最大限度的發(fā)揮電池的功效,延長電池的壽命呢?
誤區(qū)一、首次使用電池,前三次需要充電12個小時
這樣做是完全沒有必要的。因為現在的筆記本電腦都有完善的電源管理電路和充電管理體系,當電池達到飽和后,控制電路會自動切換到斷路狀態(tài),所以只要充滿就行了,并不是說你充得越久就可以用得越久的。
誤區(qū)二、為了防止記憶效應,要把電用完才充電
每次充電以前對電池放電是沒有必要,而且是有害的。因為實踐證明:電池的深度放電會無謂的縮短電池的使用壽命,建議當電池用到10%左右時就可以充電了。當然當電池中仍有30%以上的電量時最好還是不要充電,因為記憶效應確實存在。
誤區(qū)三、插入交流電時,要把電池拿下來,以防止反復充放電
我給你的建議是:不用!當然,你可以拿鋰離子電池的自然放電來反駁我,說在電池自然放電后,如果有電源接入會出現反復充放電的情況,減少了電池的使用壽命。而我給你“不用”這答案的理由有以下幾個:
1.現在筆記本的電源控制電路都設計了這個特性:就是當電池電量達到90%或95%才會充電,而通過自然放電達到這個容量的時間為2周到一個月,當電池閑置不用一個月左右要進行完全充放電以維持電池的容量,這個時候你應該關心的是電池應該鍛煉一下身體而不是被閑置后的再次充電。
2.就算電池“不幸”被再次充電,帶來的損失也不會比長時間不用電池造成的電量下降大多少。
3.你的數據要比你的電池甚至你的筆記本都珍貴得多,突然斷電不但對你的筆記本有傷害,無法挽回的數據才是后悔也來不及的。
4、在連接直流電源的同時不拔除電池對電池并沒有任何傷害,因為電池在充滿電之后就不會再接受任何電量注入,電量將全部直接轉向筆記本的電源供應系統。但是當筆記本高速運轉,內部過熱時最好還是移除電池,否則則是有害的。
誤區(qū)四、長期保存電池需要充滿電或放光電
當然,如果您長期在辦公室使用AC電源,也可以將電池去掉,放置到一邊,以減少充放電次數。但是要注意,放光電長期保存會令電芯失去活性,甚至導致控制電路保護自鎖而無法再使用,充滿電長期保存會帶來安全的隱患,最理想的保存方法是將電量使用到40%左右然后保存在陰涼干燥的地方,大約20攝氏度左右是理想的保存溫度。當然每個月最好要把電池拿出來用一次,既能保證電池良好的保存狀態(tài),又不至于讓電量完全流失而損壞電池。
參見下表:(百分比為當時的飽和狀態(tài)相對初始值的百分比)
存儲溫度 40%充電狀態(tài) 100%充電狀態(tài)
0度 98%(一年以后) 94%(一年以后)
25度 96%(一年以后) 80%(一年以后)
40度 85%(一年以后) 65%(一年以后)
60度 75%(一年以后) 60%(3個月以后)
延長筆記本電池工作時間的幾點措施
- 調低屏幕亮度
- 善用待機、休眠等功能:當較長時間不用電腦,可讓筆記本待機或休眠,既節(jié)省了電力又延長了電腦的使用壽命。
- 打開cpu speedstep功能,可大大延長電池的工作時間:cpu的speedstep功能在bios中是默認啟動的,當使用電池時,cpu將自動降頻使用,以達到節(jié)能目的。
- 在使用電池的時候,盡量關閉無線、藍牙以及紅外端口。同時移除不需使用的外設和避免啟用大的3D程序、游戲等,以減少不必要的電池消耗。
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