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真的會(huì)隨時(shí)爆炸? 認(rèn)清鋰離子電池使用的4大謬論

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年12月24日  

今年五月份,哈薩克斯坦一個(gè)名Aitzhan的7歲女孩在院子里玩耍時(shí)被口袋里的GalaxyS2炸傷,炸的當(dāng)然就是鋰離子電池了,醫(yī)院檢查結(jié)果顯示小女孩腿部燒傷觸及腿骨,甚至要進(jìn)行皮膚移植——這只是大量電池爆炸新聞中的一個(gè),鋰離子電池正以炸遍全球的效率極速發(fā)展中。但凡裝有電池的手機(jī)都可認(rèn)為是炸彈。如此一來(lái)手機(jī)作為的存在就不止是磚頭這么簡(jiǎn)單了,真是殺人害命的好幫手。

電池的本職工作當(dāng)然還是為移動(dòng)設(shè)備供電。原本隨著時(shí)間的流逝,它的壽命也在一點(diǎn)點(diǎn)衰減。預(yù)防電池的非正常死亡和非預(yù)知性自爆就成為我們要研究的重點(diǎn),畢竟受控的才是好。


謬論1:電池和充電器極易爆炸電死人?


用不知來(lái)路的充電器為手機(jī)電池充電,或者干脆用山寨電池就可以達(dá)到爆炸的效果。不僅如此,用參數(shù)上不匹配的充電器充電,也可致相同效果,關(guān)鍵就在充電器上所標(biāo)的“輸出電壓”參數(shù)上。


手機(jī)平板充電器的輸出電壓大多為5V。通常只要這個(gè)參數(shù)統(tǒng)一,即便如輸出電流之類的數(shù)字不同,要充上電一般都是不存在問(wèn)題的。


(看下蘋果的12W充電器輸出電壓5.2V,蘋果號(hào)稱可充一切iOS設(shè)備,但我們真的不建議你用它來(lái)充iphone甚至ipadmini)

假如要驚現(xiàn)爆炸一幕,可選用輸出電壓更大的充電器為手機(jī)充電。不過(guò)這其中也有一些例外,比如ipad充電器輸出電壓5.1V,蘋果官方宣稱要為iphone充電也是沒(méi)問(wèn)題的,或許這高出的0.1V不是問(wèn)題,且蘋果充電器有自己的安全解決方法。另外,山寨充電器內(nèi)部連起碼的穩(wěn)壓都做不好,要讓電池爆炸只是分分鐘的事,可立時(shí)嘗試。


不過(guò)說(shuō)真的,以現(xiàn)如今鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展,以及廠商為電池添加的層層安全特性,不只是電源管理芯片對(duì)電池的管控已相當(dāng)完善,某些電池和手機(jī)自身都有在危險(xiǎn)時(shí)掐斷的設(shè)計(jì)。非山寨電池和充電器已很難出現(xiàn)爆炸盛況,說(shuō)什么充電時(shí)接電話可致手機(jī)爆炸的都是好事者斷章取義的謊言。


謬論2:沒(méi)電時(shí)再充電可以延長(zhǎng)電池使用壽命?


大部分小伙伴關(guān)于鋰離子電池已不似從前的鎳氫鎳鉻電池那樣存在記憶效應(yīng)應(yīng)該略有耳聞。所以鋰離子電池使用的指導(dǎo)方針是:沒(méi)事就充一下,不要等到?jīng)]電再充,也不要成天想著充滿才安心。勿過(guò)充過(guò)放是鋰離子電池的基本使用原則。


老一輩70、80后的人們大多給現(xiàn)代人留下了這樣的真理:因?yàn)殡S著充電周期的累計(jì),電池最大電量也就是電池壽命在衰減,所以珍惜充電周期,每次等電池快用完時(shí)再給手機(jī)充電,并且一次就充飽為宜,這可保證電池壽命最大化。就連手機(jī)、平板和筆電說(shuō)明書(shū)都說(shuō):首次充電為“激活”電池,充電時(shí)間需達(dá)到xx小時(shí)。


(過(guò)充還會(huì)導(dǎo)致電解液等材料裂解出現(xiàn)氣體,致壓力閥鼓破裂電池外殼鼓脹,若鋰離子和氧氣發(fā)生反應(yīng),爆炸就指日可待了)

鎳電池時(shí)期的毒瘤生命力真是頑強(qiáng),戕害了這么多老一輩革命家和說(shuō)明書(shū)。不過(guò)電池循環(huán)壽命很大程度上確實(shí)由充電周期決定——即充電次數(shù)增多,電池壽命在損耗。只是他們理解錯(cuò)了“充電周期”的意思。比如說(shuō)用電量從90%用至40%,我們就對(duì)電池充電充至90%——這并不能算一個(gè)周期,因?yàn)橹怀浞帕?0%的電,假如再進(jìn)行一次這樣的過(guò)程才算完成一個(gè)充電周期。所以鋰離子電池時(shí)代的充電理應(yīng)是隨心所欲的。


這就說(shuō)明電量低才充電并且每次都需充至100%是個(gè)悲傷的論調(diào)。鋰離子電池充電過(guò)程是這樣的:鋰離子從正極脫出嵌入負(fù)極層狀結(jié)構(gòu),假如過(guò)度充電,鋰離子就可能嵌得太深,卡在里面出不來(lái),這部分鋰離子也就不能用了,電池容量因此降低;假如過(guò)度放電,鋰離子從負(fù)極脫出太多,可致使負(fù)極層狀結(jié)構(gòu)坍塌、電極結(jié)構(gòu)損壞,電池容量也降低(如今市面上常見(jiàn)聚合物電池,當(dāng)年小米曾以此作為賣點(diǎn)大書(shū)特書(shū),不過(guò)鋰聚合物電池和普通鋰離子電池的重要差別在電解質(zhì)的材料上,充放電過(guò)程仍是鋰離子在正負(fù)極間的遷移,所以鋰聚合物電池的實(shí)質(zhì)也是鋰離子電池)。


可見(jiàn)不要等電池沒(méi)電再充電以及不要充太飽才是鋰離子電池的上佳使用習(xí)慣。某些廠商可能建議用戶每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次完整充放電,目的實(shí)質(zhì)是校準(zhǔn)手機(jī)電量顯示準(zhǔn)確性,和延長(zhǎng)電池壽命可是一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有的。


謬論3:裝個(gè)軟件就能延長(zhǎng)電池壽命?


電池管理軟件是個(gè)神奇的東西,看起來(lái)有快速充電、補(bǔ)充充電和涓流充電如此高端大氣上檔次的名詞顯示,實(shí)際卻只是通過(guò)系統(tǒng)供應(yīng)的ApI讀取一下電量顯示給用戶看,關(guān)于充電毫無(wú)幫助之余還能駐留在后臺(tái)幫助耗電,絕對(duì)是鋰離子電池時(shí)代的典范型產(chǎn)物。


不得不說(shuō)電池管理應(yīng)用顯示的這些充電過(guò)程確有其道理,但充電過(guò)程完全掌握在電源管理芯片手中,這些“管理應(yīng)用”可是半點(diǎn)都管不上。唯一值得肯定的是,某些電池管理軟件能夠在系統(tǒng)root后主動(dòng)降低處理器頻率,或者關(guān)閉某些后臺(tái)不必要的進(jìn)程和服務(wù)來(lái)節(jié)省用電。


謬論4:用平板充電器給手機(jī)充電會(huì)有危險(xiǎn)?


當(dāng)年微博上有傳言說(shuō)用平板充電器給手機(jī)充電不可行,因?yàn)檩^大的輸出電流可能“擊穿電容”。但還是有無(wú)數(shù)不怕死的小伙伴在用平板充電器給手機(jī)充電,因?yàn)樗坪鯖](méi)什么大問(wèn)題,而且有時(shí)充電貌似還更快了。


這里我們?nèi)匀宦氏冉o出指導(dǎo)方針,用較大輸出電流的充電器給手機(jī)充電是可行的,通常也不會(huì)帶來(lái)什么災(zāi)難性后果,且許多時(shí)候確實(shí)能讓充電速度更快;但假如各位同學(xué)不是有特別緊要的事要出門急著給快沒(méi)電的手機(jī)充電,平常還是不要長(zhǎng)期用這種大輸出電流的充電器。


(高大上的OppOFind7充電器最大輸出電流有4.5A之巨)

通常手機(jī)充電效率是由充電電壓和電流大小決定的。要在充電器的輸出電壓上動(dòng)刀子難度還是比較大,所以一般的快速充電都選擇更大的最大輸出電流。比如OppOFind7的閃充即將充電器最大輸出電流提升到4.5A的水平上,這在手機(jī)平板乃至筆電界都很罕見(jiàn)。不過(guò)提升充電電流也是需付出代價(jià)的,F(xiàn)ind7配套充電器特制7針充電口,和8個(gè)針腳的電池觸點(diǎn),而且還有多重充電安全防護(hù),這些勢(shì)必要新增充電器和電池的設(shè)計(jì)制造成本,于是也就不是人人都能用上這種4.5A的充電器了。


在此可將充電時(shí)鋰離子的遷移比作一條有出口和入口的公路,要讓所有汽車都快速通過(guò),不僅要考慮公路的寬度,還得考慮入口出口的承載和調(diào)度能力,另外還得預(yù)防發(fā)生交通事故。提升充電電流也就好比讓所有汽車都加速行駛。


大部分手機(jī)充電器輸出電流通常在1A~1.5A的水平上,而平板充電器的輸出電流很多都達(dá)到了2A或更高。這解釋了為何有時(shí)平板充電器為手機(jī)充電,速度可更快。那么為何不干脆讓手機(jī)充電器也都配上2A的最大輸出電流呢?


其實(shí)市面上已經(jīng)有采用2A最大輸出電流充電器的手機(jī),比如公布沒(méi)多長(zhǎng)時(shí)間的華為榮耀6,所以華為宣稱榮耀6充電速度比同類手機(jī)快30%。但假如這條充電公路沒(méi)有這么好的基建,若用2A最大輸出電流充電器為額定電流1A的手機(jī)電池充電,假如電源管理芯片未對(duì)充電電流做限制,則電量低時(shí)充電器確實(shí)會(huì)以2A的電流為電池充電,此后電流逐漸減小直至充滿,這樣充電速度倒是更快了,但電池的發(fā)熱會(huì)更明顯——高溫是電池壽命的大敵,假如長(zhǎng)期這么充電,這塊電池的壽命就會(huì)受到比較大的影響了。


還有一些手機(jī)的電源管理芯片會(huì)對(duì)充電電流做限制,好比這條公路的出口刻意對(duì)通車量做限制,即便入口和公路都有較高的通車效率,也只好遷就出口慢行了。如手機(jī)限制充電電流1A,那么即便用2A充電器為手機(jī)充電也不會(huì)存在任何影響。當(dāng)然也不排除某些廠商為了節(jié)約成本控制充電器的最大輸出電流,因?yàn)榉凑潆娝俣纫彩强山邮艿摹?/p>


這個(gè)道理也解釋了用電腦USB接口為手機(jī)充電更慢,用電腦USB口或手機(jī)充電器為平板充電則則幾乎充不進(jìn)去,因?yàn)殡娔XUSB2.0口供應(yīng)的最大電流才500mA。


結(jié)論:謬論不可信生命誠(chéng)可貴


最后值得一提的是,溫度關(guān)于電池壽命的影響力其實(shí)很大,下面這張表格表現(xiàn)出不同溫度不同電量下儲(chǔ)藏電池對(duì)電池壽命的影響。假如你有電池長(zhǎng)期不用,并且還寄希望于它以后能夠派上用場(chǎng),按照前文所述將其置于非滿電亦非沒(méi)電狀態(tài),并且冷藏起來(lái)是最好的儲(chǔ)存辦法。


按照以上所述的指導(dǎo)方針,勿再聽(tīng)信謠言,珍惜生命,使用你的移動(dòng)設(shè)備與電池起碼能夠讓鋰離子電池平緩地走向死亡,甚至讓鋰離子電池的壽命比說(shuō)明書(shū)上所述的更久。假如你渴求將鋰離子電池當(dāng)作爆裂性使用,常年配備山寨充電器和數(shù)據(jù)線就是人生必選了,不僅能殃及無(wú)辜,下一個(gè)上新聞的人可能就是你。


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