鋰離子電池的正極資料通常有鋰的活性化合物組成，負(fù)極則是特別分子結(jié)構(gòu)的碳。常見的正極資料重要成分為L(zhǎng)iCoO2，充電時(shí)，加在電池兩極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負(fù)極分子擺放呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放電時(shí)，鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，從頭和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)出現(xiàn)了電流。

化學(xué)反響原理雖然很簡(jiǎn)單，可是在實(shí)踐的工業(yè)生產(chǎn)中，需求考慮的實(shí)踐問(wèn)題要多得多：正極的資料需求添加劑來(lái)堅(jiān)持屢次充放的活性，負(fù)極的資料需求在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以包容更多的鋰離子；填充在正負(fù)極之間的電解液，除了堅(jiān)持安穩(wěn)，還需求具有杰出導(dǎo)電性，減小電池內(nèi)阻。

雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的回憶效應(yīng)，回憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化，在鋰離子電池中簡(jiǎn)直不會(huì)出現(xiàn)這種反響。可是，鋰離子電池在屢次充放后容量仍然會(huì)下降，其原因是雜亂而多樣的。重要是正負(fù)極資料本身的改動(dòng)，從分子層面來(lái)看，正負(fù)極上包容鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸陷落、堵塞；從化學(xué)視點(diǎn)來(lái)看，是正負(fù)極資料活性鈍化，呈現(xiàn)副反響生成安穩(wěn)的其他化合物。物理上還會(huì)呈現(xiàn)正極資料逐漸脫落等狀況，總之終究降低了電池中能夠自在在充放電進(jìn)程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目。

過(guò)度充電和過(guò)度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極構(gòu)成永久的損壞，從分子層面看，能夠直觀的理解，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)陷落，過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其間一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。這也是鋰離子電池為何通常配有充放電的操控電路的原因。

不適合的溫度，將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反響生成咱們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有維護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑。在電池升溫到必定的狀況下，復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性，電池內(nèi)阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常。

而深充放能進(jìn)步鋰離子電池的實(shí)踐容量嗎？專家明確地告訴我，這是沒(méi)有意義的。他們乃至說(shuō)，所謂運(yùn)用前三次全充放的激活，在他們兩位博士的知識(shí)里，也想不通這有什么必要?？墒菫楹卧S多人深充放今后BatteryInformation里標(biāo)明容量會(huì)發(fā)作改動(dòng)呢?后面將會(huì)提到。

鋰離子電池一般都帶有辦理芯片和充電操控芯片。其間辦理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID、充電狀況、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在運(yùn)用中會(huì)逐漸改動(dòng)。我個(gè)人以為，運(yùn)用說(shuō)明中的運(yùn)用一個(gè)月左右應(yīng)該全充放一次的做法重要的效果應(yīng)該便是修正這些寄存器里不妥的值，使得電池的充電操控和標(biāo)稱容量符合電池的實(shí)踐狀況。

充電操控芯片重要操控電池的充電進(jìn)程。鋰離子電池的充電進(jìn)程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段（電池指示燈呈黃色時(shí)）和恒壓電流遞減階段(電池指示燈呈綠色閃耀。恒流快充階段，電池電壓逐漸升高到電池的規(guī)范電壓，隨后在操控芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會(huì)過(guò)充，電流則跟著電池電量的上升逐漸減弱到0，而終究完結(jié)充電。

電量核算芯片通過(guò)記錄放電曲線（電壓，電流，時(shí)刻）能夠抽樣核算出電池的電量，這便是咱們?cè)贐atteryInformation里讀到的wh.值。而鋰離子電池在屢次運(yùn)用后，放電曲線是會(huì)改動(dòng)的，假如芯片一向沒(méi)有機(jī)會(huì)再次讀出完好的一個(gè)放電曲線，其核算出來(lái)的電量也便是不準(zhǔn)確的。所以咱們需求深充放來(lái)校準(zhǔn)電池的芯片。

１．認(rèn)識(shí)回憶效應(yīng)電池回憶效應(yīng)是指電池的可逆失效,即電池失效后可從頭回復(fù)的功用.回憶效應(yīng)是指電池長(zhǎng)時(shí)刻飽嘗特定的作業(yè)循環(huán)后,自動(dòng)堅(jiān)持這一特定的傾向.這個(gè)最早界說(shuō)在鎳鎘電池,鎳鎘的袋式電池不存在回憶效應(yīng),燒結(jié)式電池有回憶效應(yīng).而現(xiàn)在的鎳金屬氫(俗稱鎳氫)電池不受這個(gè)回憶效應(yīng)界說(shuō)的約束.由于現(xiàn)代鎳鎘電池工藝的改進(jìn),上述的回憶效應(yīng)現(xiàn)已大幅度的降低,而另外一種現(xiàn)象替換了這個(gè)界說(shuō),便是鎳基電池的"晶格化",通常狀況,鎳鎘電池受這兩種效應(yīng)的綜合影響,而鎳氫電池則只受"晶格化"回憶效應(yīng)的影響,并且影響較鎳鎘電池的為小.在實(shí)踐應(yīng)用中,消除回憶效應(yīng)的辦法有嚴(yán)格的規(guī)范和一個(gè)操作流程.操作不妥會(huì)適得其反。

有關(guān)鎳鎘電池,正常的維護(hù)是定期深放電:平均每運(yùn)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(jié),老外稱之為exercise),平常運(yùn)用是盡量用光電池或用到關(guān)機(jī)等手法能夠緩解回憶效應(yīng)的構(gòu)成,但這個(gè)不是exercise,由于儀器(如手機(jī))是不會(huì)用到1.0v/每節(jié)才關(guān)機(jī)的,必須要專門的設(shè)備或線路來(lái)完結(jié)這項(xiàng)作業(yè),幸好許多鎳氫電池的充電器都帶有這個(gè)功用.有關(guān)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有進(jìn)行exercise的鎳鎘電池,會(huì)由于回憶效應(yīng)的累計(jì),無(wú)法用exercise進(jìn)行容量回復(fù),這時(shí)則需求更深的放電(老外稱recondition),這是一種用很小的電流長(zhǎng)時(shí)刻對(duì)電池放電到0.4v每節(jié)的一個(gè)進(jìn)程,需求專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行.有關(guān)鎳氫電池,exercise進(jìn)行的頻率大概每三個(gè)月一次即可有用的緩解回憶效應(yīng).由于鎳氫電池的循環(huán)壽數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鎳鎘電池,簡(jiǎn)直用不到recondition這個(gè)辦法.

２．電池需求激活嗎？

答復(fù)是電池需求激活,但這不是用戶的要做的事.我觀賞過(guò)鋰離子電池的生產(chǎn)廠,鋰離子電池在出廠曾經(jīng)要經(jīng)過(guò)如下進(jìn)程:鋰離子電池殼灌輸電解液---封口----化成,便是恒壓充電,然后放電,如此進(jìn)行幾個(gè)循環(huán),使電極充沛浸潤(rùn)電解液,充沛活化,以容量到達(dá)要求停止,這個(gè)便是激活進(jìn)程---分容,便是測(cè)驗(yàn)電池的容量選取不同功用(容量)的電池進(jìn)行歸類,區(qū)分電池的等級(jí),進(jìn)行容量匹配等.這樣出來(lái)的鋰離子電池到用戶手上現(xiàn)已是激活過(guò)的了.咱們我們常用的鎳鎘電池和鎳氫電池也是如此化成激活今后才出廠的.其間有些電池的激活進(jìn)程需求電池處于開口狀況,激活今后再封口,這個(gè)工序也只或許有電芯生產(chǎn)廠家來(lái)完結(jié)了.這里存在一個(gè)問(wèn)題,便是電池廠出廠的電池到用戶手上,這個(gè)時(shí)刻有時(shí)會(huì)很長(zhǎng),短則1個(gè)月,長(zhǎng)則半年,這個(gè)時(shí)分,由于電池電極資料會(huì)鈍化,所以廠家建議初度運(yùn)用的電池最好進(jìn)行3~5次徹底充放進(jìn)程,以便消除電極資料的鈍化,到達(dá)最大容量.在2001年公布的三個(gè)有關(guān)鎳氫.鎳鎘和鋰離子電池的國(guó)標(biāo)中,其初始容量的檢測(cè)均有明確規(guī)定,對(duì)電池能夠進(jìn)行5次深充深放,當(dāng)有一次符合規(guī)按時(shí),實(shí)驗(yàn)即可停止.這很好的解說(shuō)了我說(shuō)的這個(gè)現(xiàn)象.

那么稱之為"第2次激活"也是能夠的,用戶初度運(yùn)用的"新"電池盡量進(jìn)行幾回深充放循環(huán).

可是據(jù)我的測(cè)驗(yàn)(針對(duì)鋰離子電池),存儲(chǔ)期在1~3個(gè)月之內(nèi)的鋰離子電池,對(duì)它進(jìn)行深充深放的循環(huán)處理,其容量進(jìn)步現(xiàn)象簡(jiǎn)直不存在.(我在專題評(píng)論區(qū)有有關(guān)電池激活的測(cè)驗(yàn)報(bào)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,權(quán)且設(shè)出廠的電池到用戶手上有電極鈍化現(xiàn)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(zhuǎn)化為深充是不是便是要充12個(gè)小時(shí)的問(wèn)題.那么我的另一片文章"論手機(jī)電池的充電時(shí)刻"現(xiàn)已答復(fù)了這個(gè)問(wèn)題。

答案是不需求充１２小時(shí).早期的手機(jī)鎳氫電池由于需求彌補(bǔ)和涓流充電進(jìn)程,要到達(dá)最完美的充飽狀況,或許需求5個(gè)小時(shí)左右,可是也是不需求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議了它的深充電時(shí)刻無(wú)需12個(gè)小時(shí).有關(guān)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(dāng)電流小到無(wú)窮小的時(shí)分才是真實(shí)的深充.我曾經(jīng)畫出恒壓階段電流減小對(duì)時(shí)刻的曲線,對(duì)它進(jìn)行屢次曲線擬合,發(fā)現(xiàn)這個(gè)曲線能夠用1/x的函數(shù)辦法接近與零電流,實(shí)踐測(cè)驗(yàn)時(shí)由于鋰離子電池本身存在的自放電現(xiàn)象,這個(gè)零電流是永遠(yuǎn)不或許到達(dá)的.以600mah的電池為例,設(shè)置到電流為0.01c(即6ma),它的1c充電時(shí)刻不超越150分鐘,那么設(shè)置到電流為0.001c(即0.6ma),它的充電時(shí)刻或許為10小時(shí)---這個(gè)由于儀器精度的問(wèn)題,現(xiàn)已無(wú)法準(zhǔn)確取得,可是從0.01c到0.001c獲的容量經(jīng)核算僅為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)踐意義的.何況,還有其它的充電辦法,比方脈沖充電辦法使鋰離子電池來(lái)到達(dá)4.2v的限制電壓,它底子沒(méi)有截止最小電流判別階段,一般150分鐘后它便是100%充飽了.許多手機(jī)都是用脈沖充電辦法的．有人曾經(jīng)用手機(jī)顯現(xiàn)充飽后,再用座充進(jìn)行充電來(lái)確認(rèn)手機(jī)的充飽程度,這個(gè)測(cè)驗(yàn)辦法欠謹(jǐn)慎.首要座充顯現(xiàn)綠燈不是檢測(cè)真實(shí)充飽與否的一個(gè)依據(jù)。

檢測(cè)鋰離子電池充飽與否的唯一終究的辦法便是測(cè)驗(yàn)在不充電(也不放電)狀況時(shí)的鋰離子電池的電壓.所謂恒壓階段電流減小其真實(shí)的意圖便是逐漸減小在電池內(nèi)阻上因充電電流而出現(xiàn)的附加電壓,當(dāng)電流小到0.01c,比方6ma,這個(gè)電流乘與電池內(nèi)阻(一般在200毫歐之內(nèi))僅為1mv,能夠以為這時(shí)的電壓便是無(wú)電流狀況的電池電壓.其次,手機(jī)的基準(zhǔn)電壓不必定等于座充的基準(zhǔn)電壓,手機(jī)以為充飽的電池到了座充上,座充卻不以為現(xiàn)已充飽,卻繼續(xù)進(jìn)行充電。

４．充電電池有最佳狀況嗎？

有一種說(shuō)法便是，充電電池運(yùn)用妥當(dāng)，會(huì)在某一段循環(huán)規(guī)模呈現(xiàn)最佳的狀況，便是容量最大．這個(gè)要分狀況，密封的鎳氫電池和鎳鎘電池，假如運(yùn)用妥當(dāng)（比方定期的維護(hù)，防止回憶效應(yīng)的出現(xiàn)和累計(jì)），一般會(huì)在１００～２００個(gè)循環(huán)處到達(dá)其容量的最大值，比方出廠容量為1000mah的鎳氫電池用了120次循環(huán)后,其容量有或許到達(dá)1100mah．簡(jiǎn)直所有的日本鎳氫電池生產(chǎn)商的技能規(guī)格書中描繪鎳基電池的循環(huán)特性的圖上我都能看到這樣的描繪．

鎳基電池有最佳狀況,一般在100~200循環(huán)次數(shù)之間到達(dá)其最大容量有關(guān)液態(tài)鋰離子電池，卻底子不存在這樣一個(gè)循環(huán)容量的駝峰現(xiàn)象，從鋰離子電池出廠到終究電池報(bào)廢停止，其容量的體現(xiàn)便是用一次少一次．我在對(duì)鋰離子電池做循環(huán)功用的時(shí)分也從來(lái)沒(méi)有看到過(guò)有容量回升的跡象．

鋰離子電池沒(méi)有最佳狀況.值得一提的是,鋰離子電池更簡(jiǎn)單受環(huán)境溫度的改動(dòng)而體現(xiàn)不同的功用,在25~40度的環(huán)境溫度會(huì)體現(xiàn)其最好功用,而低溫或高溫狀況,他的功用就大打折扣了.要使你的鋰離子電池充沛展示它的容量,必定要仔細(xì)的留意運(yùn)用環(huán)境,防止高低溫現(xiàn)象,比方手機(jī)放在轎車的前臺(tái)上,正午的太陽(yáng)直射很簡(jiǎn)單就能夠使其超越60度,北方的用戶的電池待機(jī)時(shí)刻,平等網(wǎng)絡(luò)狀況下,就沒(méi)有南方的用戶長(zhǎng)了.

５．真的是充電電流越大，充電越快嗎？

"論手機(jī)電池的充電時(shí)刻\"一文中現(xiàn)已講了這個(gè)問(wèn)題,有關(guān)恒流充電的鎳基電池,能夠這么說(shuō),而對(duì)應(yīng)鋰離子電池,這個(gè)是不徹底正確的。

有關(guān)鋰離子電池的充電，在必定電流規(guī)模內(nèi)(1.5c~0.5c),進(jìn)步恒流恒壓充電辦法的恒流電流值,并不能縮短充飽鋰離子電池的時(shí)刻.

６．直充標(biāo)的輸出電流就等于充電電流嗎？

這就要評(píng)論手機(jī)的充電辦法了,有關(guān)充電辦理在手機(jī)里面的,設(shè)定相同一個(gè)直充(實(shí)踐應(yīng)稱為電源適配器)的輸出如:5.3v600maa.充電辦理是開關(guān)辦法(高頻脈寬調(diào)整pwm辦法),這個(gè)充電辦法,手機(jī)并沒(méi)有徹底利用直充的輸出能力,直充作業(yè)在恒壓段,輸出5.3v,此時(shí)真實(shí)的充電電流由手機(jī)的充電辦理進(jìn)行調(diào)整,并且肯定要小于600ma,一般在300~400ma.這個(gè)時(shí)分,我們看到的直充的輸出電流就不是手機(jī)的充電電流.比方motorola的許多直充其輸出為5.0v1a,真實(shí)對(duì)電池充電的也就用到了500ma足矣,由于手機(jī)的電池容量也不過(guò)580mah.

這時(shí)直充上標(biāo)的輸出電流就不等于實(shí)踐充電電流。

7.正常運(yùn)用中應(yīng)該何時(shí)開端充電?

由于充放電的次數(shù)是有限的，所以應(yīng)該將鋰離子電池的電盡或許用光再充電。可是我找到一個(gè)有關(guān)鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表，有關(guān)循環(huán)壽數(shù)的數(shù)據(jù)列出如下：循環(huán)壽數(shù)(10%DOD):>1000次循環(huán)壽數(shù)(100%DOD):>200次其間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(shí)的循環(huán)壽數(shù)要比100%DOD的要長(zhǎng)許多。當(dāng)然假如折合到實(shí)踐充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*1000=100，100%*200=200，后者的徹底充放電仍是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正：在正常狀況下，你應(yīng)該有保留地依照電池剩下電量用完再充的準(zhǔn)則充電，但假如你的電池在你估計(jì)第2天不或許堅(jiān)持整個(gè)白日的時(shí)分，就應(yīng)該及時(shí)開端充電，當(dāng)然你假如愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。而你需求充電以敷衍估計(jì)即將到來(lái)的會(huì)導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時(shí)分，即便在電池尚有許多余電時(shí)，那么你也只管提前充電，由于你并沒(méi)有真實(shí)丟失1次充電循環(huán)壽數(shù)，也便是0.x次而已，并且往往這個(gè)x會(huì)很小。