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专家告诉你锂离子电池的正确使用方法 使你的锂离子电池充分展现它的容量

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  深圳市环力科技有限公司成立于2008年5月,公司品牌为“eppor环力电池”公司总部位于深圳市光明新区鑫博盛润景科技园,分为两大事业部,综合pack事业部(深圳光明鑫博盛润景科技园)、聚合物电芯事业部位于(东莞市凤岗镇雁田怡安工业城),是一家圆柱锂电池、聚合物锂电池、一次性锂电池、镍镍铬、锂电池组应用系统方案集成终端、研发、生产销售于一体高新技术企业。公司自成立以来,始终服务于便携式电源、不间断ups电源、储能电源、照明灯具、3c数码产品、智能生活用品、电动工具、工业配套、电动车、医疗设备用户,首i家集锂电池、电源一站式解决emc安规供应商,公司坚持以服务客户为己任,立足于自主研发,为客户提供完善的锂电池方案定制和产品服务。 
    环力电池汇集了一批在锂电池行业5年以上的专业工程师,现有研发团队20余人,公司拥有业内的锂电池组应用系统方案研发、专业化生产和强有力供应链于一体的运营系统。公司研发中心包括电化学、电源、结构、工艺、电子等专业核心技术,依托国内力神、比克、德朗能、亿纬、atl、创明、力通威、超思维,国际三星、lg、松下、三洋、索尼等合作伙伴,凭借公司8年专业锂电池多串多并组合制造为主导,我们时刻关注着锂电池在各个领域的i新发展和应用,并不断为客户研发出“i、安全、稳定”的锂电池应用方案,公司拥有的制造设备、精i确的检测设备、全自动锂电池容量、电压、内阻配组机、全电脑监控智能老化设备等,并严格按照1so9001:2008质量管理体系运作,奠定了锂电池应用系统定制化服务的核心技术能力。 
     环力电池坚持以“诚信为本、质量为先、顾客至上、携手共赢”的经营理念,持续不断深化范围内的战略合作。面对客户产品升级的个性化、多样化、国际化需求,公司坚定不移地秉持“按需开发 及时响应 随时上门 持续维护升级”为核心,全心全意致力向用户提供更具智能化的锂电方案和产品,与用户及合作伙伴携手同行为人类创造一种清洁的能源事业而奋斗不止,热忱欢迎社会各界人士及合作伙伴莅临参观指导,我们全体同仁将竭诚为您服务。
 


     近日发现一篇与电池有关的文章,特摘下来与朋友们分享。虽然文章中所说的主要是手i机电池,但现在数码相机所使用的也多是锂离子电池,与手i机电池原理一样。所以,看看这篇文章还是有很大的现实意义的。


  本文共分11个疑问和相应的解答。

  1.认识记忆效应

  2.电池需要激活吗

  3.前三次要充12小时吗

  4.充电电池有优秀状态吗

  5.真的是充电电流越大,充电越快吗

  6.直充标的输出电流就等于充电电流吗

  7.循环充放电一次就是少一次寿命吗

  8.电池容量越高越好吗

  9.充饱的电池进行存储好吗

  10.座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用吗

  11.座充充电比直充饱吗

  1.认识记忆效应(主要谈的是镍和镍电池,不感兴趣可略过直接看第2)

  电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可重新回复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向。这个早定义在镍电池,镍的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应。而现在的镍金属(俗称镍)电池不受这个记忆效应定义的约束。

  因为现代镍电池工艺的改进,上述的记忆效应已经大幅度的降低,而另外一种现象替换了这个定义,就是镍基电池的“晶格化”,通常情况,镍电池受这两种效应的综合影响,而镍电池则只受“晶格化”记忆效应的影响,而且影响较镍电池的为小。

  在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程。操作不当会适得其反。

  对于镍电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0v/每节,老外称之为exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到1.0v/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍电池的充电器都带有这个功能。

  对于长期没有进行exercise的镍电池,会因为记忆效应的累计,无法用exercise进行容量回复,这时则需要更深的放电(老外称recondition),这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4v每节的一个过程,需要专业的设备进行。

  对于镍电池,exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应。因为镍电池的循环寿命远远低于镍电池,几乎用不到recondition这个方法。

  ▲建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要,而且是有害的,因为电池的使用寿命无谓的减短了。

  ▲建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的,电流没法控制,容易过放到0v,甚至导致串联电池组的电池极性反转。

  2.电池需要激活吗?

  回答是电池需要激活,但这不是用户的要做的事。我参观过锂离子电池的生产厂,锂离子电池在出厂以前要经过如下过程:

  锂离子电池壳灌输电解液---封口----化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是激活过程---分容,就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类,划分电池的等级,进行容量匹配等。这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。我们大家常用的镍电池和镍电池也是如此化成激活以后才出厂的。其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态,激活以后再封口,这个工序也只可能有电芯生产厂家来完成了。

  这里存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间有时会很长,短则1个月,长则半年,这个时候,因为电池电极材料会钝化,所以厂家建议初次使用的电池好进行3~5次完全充放过程,以便消除电极材料的钝化,达到大容量。

  在2001年颁布的三个关于镍。镍和锂离子电池的国标中,其初始容量的检测均有明确规定,对电池可以进行5次深充深放,当有一次符合规定时,试验即可停止。这很好的解释了我说的这个现象。

  那么称之为“第二次激活”也是可以的,用户初次使用的“新”电池尽量进行几次深充放循环。

  ●然而据我的测试(针对锂离子电池),存储期在1~3个月之内的锂离子电池, 对它进行深充深放的循环处理,其容量提高现象几乎不存在。(我在专题讨论区有关于电池激活的测试报告)

  3.前三次要充12小时吗?

  这个问题是紧扣上面的电池激活问题的,姑且设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象,为了激活电池进行深充深放电循环3次。其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问题。那么我的另一片文章“论手机电池的充电时间”已经回答了这个问题。

  是不需要充12小时。

  早期的手i机镍电池因为需要补充和涓流充电过程,要达到的充饱状态,可能需要5个小时左右,但是也是不需要12个小时的。而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时。

  对于锂离子电池有人会问,既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小,是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充。我曾经画出恒压阶段电流减小对时间的曲线,对它进行多次曲线拟合,发现这个曲线可以用1/x的函数方式接近与零电流,实际测试时因为锂离子电池本身存在的自放电现象,这个零电流是不可能到达的。

  以600mah的电池为例,设置截至电流为0.01c(即6ma),它的1c充电时间不超过150分钟,那么设置截至电流为0.001c(即0.6ma),它的充电时间可能为10小时---这个因为仪器精度的问题,已经无法精i确获得,但是从0.01c到0.001c获的容量经计算仅为1.7mah,以多用的7个多小时来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的。

  何况,还有其它的充电方式,比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到4.2v的限制电压,它根本没有截止i小电流判断阶段,一般150分钟后它就是充饱了。许多手机都是用脉冲充电方式的。

  有人曾经用手i机显示充饱后,再用座充进行充电来确认手i机的充饱程度,这个测试方法欠严谨。

  首先座充显示绿灯不是检测真正充饱与否的一个依据。

  检测锂离子电池充饱与否的一终的方法就是测试在不充电(也不放电)状态时的锂离子电池的电压。

  所谓恒压阶段电流减小其真正的目的就是逐渐减小在电池内阻上因充电电流而产生的附加电压,当电流小到0.01c,比如6ma,这个电流乘与电池内阻(一般在200毫欧之内)仅为1mv,可以认为这时的电压就是无电流状态的电池电压。

  其次,手i机的基准电压不一定等于座充的基准电压,手i机认为充饱的电池到了座充上,座充却不认为已经充饱,却继续进行充电。

  4.充电电池有优秀状态吗?

  有一种说法就是,充电电池使用得当,会在某一段循环范围出现优秀的状态,就是容量i大。这个要分情况,密封的镍电池和镍电池,如果使用得当(比如定期的维护,防止记忆效应的产生和累计),一般会在100~200个循环处达到其容量的i大值,比如出厂容量为1000mah的镍电池用了120次循环后,其容量有可能达到1100mah.几乎所有的日本镍电池生产商的技术规格书中描述镍基电池的循环特性的图上我都能看到这样的描述。

  镍基电池有i佳状态,一般在100~200循环次数之间达到其大容量

  对于液态锂离子电池,却根本不存在这样一个循环容量的驼峰现象,从锂离子电池出厂到终电池报废为止,其容量的表现就是用一次少一次。我在对锂离子电池做循环性能的时候也从来没有看到过有容量回升的迹象。

  锂离子电池没有i佳状态。

  值得一提的是,锂离子电池更容易受环境温度的变化而表现不同的性能,在25~40度的环境温度会表现其好性能,而低温或高温状态,他的性能就大打折扣了。要使你的锂离子电池充分展现它的容量,一定要细心的注意使用环境,防止高低温现象,比如手机放在汽车的前台上,中午的太阳直射很容易就可以使其超过60度,北方的用户的电池待机时间,同等网络情况下,就没有南方的用户长了。

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