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鋰電池充電過程的四個階段淺談

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年08月24日  

隨著新能源科技的不斷發(fā)展,鋰離子電池目前廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)品,大到公交汽車、新能源汽車,電動自行車,小到家用筆記本、手機數(shù)碼相機、ipad等,都離不開鋰離子電池,由于其循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達100%,而且輸出功率大,使用壽命長,不含有毒有害物質(zhì),被稱為綠色電池。然而鋰離子電池在使用過程中的一個重要問題就是安全問題,一旦使用不當,輕者影響電池性能和壽命,嚴重的可引起電池燃燒、爆炸,為此在生產(chǎn)過程中對電池增加防護措施時必不可少的。


鋰離子電池保護板就是防止鋰離電池在使用過程中出現(xiàn)的一些違規(guī)操作而破壞電池正常功能的一種產(chǎn)品,其本質(zhì)是一塊帶有保護芯片的pCB板,板上一般設(shè)有B+、B1、B2…Bn、B-,p+、p-、CH-等基本功率輸入輸出端以及TH、ID等信息讀取端,B+、B1、B2…Bn、B-和電芯的輸出端直接相連,p+、p-、CH-和負載相連。在實際生產(chǎn)鋰離電池過程中,為了保證成品鋰電池的產(chǎn)品質(zhì)量,檢測部門必須對新進的保護板進行功能測試。


電池的正確充電方法


鋰離子電池的使用我們分三點來談:


1、如何為新電池充電


在使用鋰電池中應(yīng)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(jīng)過35次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復(fù)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(yīng)。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(shè)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(fù)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(shù)資料都強調(diào)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(zhì)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。此外在對某些手機上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統(tǒng)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(wǎng)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(jīng)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。這就引出下面的問題。


2、正常使用中應(yīng)該何時開始充電


在我們的論壇上,經(jīng)常可以見到這種說法,因為充放電的次數(shù)是有限的,所以應(yīng)該將手機電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表,關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)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(shù)和放電深度有關(guān),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?cè)萘浚?0%*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(wǎng)友的那個說法要做一些修正:在正常情況下,你應(yīng)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(yù)計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應(yīng)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(yīng)付預(yù)計即將到來的會導(dǎo)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(guān)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(yīng)發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為手機電池電量過低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機的例子。結(jié)果這個例子中的手機在后來的充電及開機中均無反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)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(jié)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:


1、按照標準的時間和程序充電,即使是前三次也要如此進行;


2、當出現(xiàn)手機電量過低提示時,應(yīng)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(guān)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(zhì)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(xiàn)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(guān)鍵在于,你應(yīng)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。


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