锂电池及充电常识(转)
目前较为流行的
手机电池可分为三大类:即镍镉电池、镍金属氢电池和锂离子电池;而投入市场的锂电池共三种,即锂聚合物电池 、锂离子电池和锂金属电池;而其中锂金属电池是最好的。
首先说说三种锂电的区别:
1、锂金属电池由于采用了一种起失效保护作用的自猝火电化学系统和特殊结构,具有极好的安全性,几乎不受任何一种物理的或者电气的不良条件的影响,包括内外部短路、过充放电、过热、挤压等。锂金属电池无记忆效应,自放电率为1%~2%/月。在正常室温下保存一年仍能保留85%的容量。该电池的放电曲线平坦,它以250mA的速率放电,输出电压从充电时的3.3V短时间内(10分钟左右)下降到2.8V后,在其余80%的放电时间内保持2.8V,此后下降到2V终止。这无疑对于手机有利。这种电池在连续供电时能提供大到2A的电流
2、锂离子电池也是一种高能量密度的电池,它没有记忆功能,待机时间长,并且可以与专用的智能充电器“交谈”? 到最短的充电时间和最大的寿命周期及最大的容量。因为它有智能,所以它也很挑剔,在一个非专用的充电器中,锂离子电池就有可能无法充足电量或达不到最大的寿命周期。
3、锂聚合物电池基本性能与锂离子电池相近,值得注意的是它在三种锂电池中自放电率是最高的,高达20% /月,
TCL e777使用的是锂离子电池,我们就详细说说锂离子电池的材料特点:
所谓锂离子电池就是使用能够吸藏・脱离锂离子的碳材料作为负极活性物质的电池,锂离子符号为 Li-ion 。大家知道作为电池一般都是由正极,负极,隔膜,电解液等基本的元素组成,那么锂离子电池所用的这些材料一般是以下一些物质:
正极:钴酸锂( LiCoO2 )、镍酸锂( LiNiO2 )锰酸锂( LiMn 2 O 4 )等;
负极:人造石墨系列、天然石墨系列、焦炭系列等等;
隔膜:聚乙烯( PE )、聚丙稀( PP )等组成的单层或者多层的微多孔薄膜;
电解液:碳酸丙稀酯( PC )、碳酸乙烯酯( EC )、二甲基碳酸酯( DMC )、二乙基碳酸酯( DEC )、甲基乙基碳酸酯( MEC )等组成的一元、二元或者三元的混合物
一、锂离子电池充电前的应了解的基本知识:
1、锂离子电池标称电压3.7V(3.6V),充电截止电压4.2V(或4.1V,根据电芯的厂牌有不同的设计,e777充电限制电压是4.2v)
??2、对锂离子电池充电要求(GB/T18287 2000规范):首先恒流充电,即电流一定,而电池电压随着充电过程逐步升高,当电池端电压达到4.2V(4.1V),改恒流充电为恒压充电,那么有人也许会问,为什么要进行恒压充电呢,直接用恒流充到 4.2V 不就行了吗,其实很容易解释,因为每一个电池都有一定的内阻,当用恒流进行充电到 4.2V 的时候,这个 4.2V 其实并不是电池实际的电压,而是电池的电压加上电池内阻上消耗的电压之和,如果电流很大那么在内阻上消耗的电压也就很大,所以那是实际电池的电压可能比 4.2V 小很多,所以要用恒压充电过程,把充电的电流慢慢降下来,这样电池的实际电压就很接近 4.2V 。 当减小到0.01C时,认为充电终止。国标规定的0.01C有助于充电更饱满,对厂家一方通过鉴定有利。另外,国标规定了充电时间不超过8小时,就是说即使还没有达到0.01C,8小时到了,也认为充电结束。(质量没问题的电池,都应在8小时内达到0.01C,质量不好的电池,等下去也无意义;C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法,如电池是1000mAh的容量,1C就是充电电流1000mA,注意是mA而不是mAh,0.01C就是10mA。)
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??3、区分电池是4.1V还是4.2V:消费者是无法区分的,这要看电芯生产厂家的产品规格书。有些牌子的电芯是4.1V和4.2V通用的,比如A&TB(东芝),国内厂家基本是4.2V,但也有例外,比如天津力神是4.1V(但目前也是按4.2V了);把4.1V的电芯充电到4.2V会会使电池容量提高,感觉很好用,待机时间增加,但会减短电池的使用寿命。比如原来500次,减少到300次。同样道理,把4.2V的电芯过充,也会减短寿命。锂离子电芯是很娇嫩的。 虽然电池内有保护板,但是,因为保护板的截止参数是4.35V(这还是好的,差的要4.4到4.5V),保护板是应付万一的,假如每次都过充,电池也会很快衰减的。
??4、充电电流:理论上越小对电池越有好处;但你总不能为了一块电池充电等3天吧。国标规定的低倍率充电是0.2C(仲裁充电制式),Tcl e777的1400mAh容量的电池为例,就是200mA,那么我们可以估计出这只电池7个多小时可以充饱。(容量mAh=电流mA×时间h);国标高倍率规定为1C,还以Tcl e777的1400mAh容量的电池为例,1.4个小时即可充满。这么大的充电电流,电池能承受吗?对于目前的锂离子电芯,是小意思而已。目前没有对充电器的国家标准,所执行的是邮电部行业标准YD/T998 1999/2,里面规定了充电器的电流不得大于1C。
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5、电池寿命:简单说是指电池经过N次1C充、1C放电后,容量下降到70%,此时的N就是寿命。国标规定寿命不得小于300次。我们平时使用的条件没有检测时这么严酷,寿命会更长
二、直充与座充:
? 1、直充,直接插在手机上的那种,有人喜欢叫旅充。这种充电器随手机有配,原装的质量都不错,突出的是即充即用,所以充电电流设计都较大(严格地说是手机所控制的充电电流),充电时间短。
??对于直充的充电效果,还要看手机,因为充电控制电路在手机上,其截止电压有一定的离散性,基本在4.09V至4.21V之间。就是说如果4.09V截止了,还没充满,想再继续涓流补电,但是不要补冲过久,涓流补电电流也不是很稳定,很可能充坏了电池,造成漏液等,还有可能损坏手机,所以建议大家如果真想补电,应控制在2小时以内。
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??2、座充,有两个槽位,前面可放手机,后面放电池的,需要和直充配合使用。原装的座充质量较好,许多具有“智能”,基本上能做到恒流恒压的充电过程,并在充电结束后有一个涓流补电的过程。
??所谓智能,其实很简单,电池内部有一个芯片(只读存储器ROM),固化了一些编码,电池插入充电器后,充电器读出编码,就知道是何种电池,执行相应的充电过程。(不同型号,不同容量,供应不同地区,甚至于配不同牌子电芯的,编码都不同),
??充电器红灯闪烁,不能充电,并不是代表充电快充满的信号,是非认可电池的指示,或许电池接触不好松动
??“智能”还体现在另外一些方面,就是电池的NTC(热敏电阻)和标准电阻,不同的电池由不同的标准电阻与充电器构成回路,来决定充电电流的大小,而在充电电流决定后,又根据不同的环境温度,由热敏电阻和充电器构成另外的回路来调整充电电流的大小。当充电温度变化时,热敏电阻的阻值发生变化,与充电器构成回路来调整充电电流大小,保护电池,避免过热。
??原装座充的涓流补电电流一般控制的比较准,但在充电器转为绿灯后补电2小时即足够了。还是这个原则,对于锂电,达到电芯应该达到的容量够用即可,多充无益。压榨锂电就要付出寿命,偶尔几次12小时可能不会损坏电池,但习惯这样就不好了。
三、充电的建议:
1.锂离子电池最好是使用原装的充电器,否则会一定程度的损坏电池和影响其使用寿命;
2.对于直充和座充的问题,我认为如果时间允许的情况下最好用座充,这样既可以延长电池的使用寿命同时也可以增加单次的充电容量;
3.如果电池长时间的不使用,那么最好是充入 40 %左右的电量在 10 ~ 30 ℃的温度下保存,并每半年左右补一次电;
4.对于刚买的新电池,有人说前三次充电必须要充十几个小时以便充分的激活电池,我认为没有这个必要,当然对于新电池来说前几次的容量可能比以后会有所减少,那是电池长期存储,活性物质表面钝化 造成的 ,我认为前几次充电用座充充到绿灯亮以后一两个小时足够了,当然充电时间会随你的充电器的充电电流和你电池的容量的不同会有变化,总之并不是充电时间越长越好,这样非但不能激活电池,相反会影响寿命,严重的话(如果你的充电器电压精度控制不够)还会爆炸。
5.很多人还认为电池要大充大放,其实不然,电池的使用寿命跟你的使用情况是存在一定的关系,假如你电池的循环寿命是 500 次的话,如果你使用得当,那么也许它可以使用 700 ~ 800 次,所以说正确的使用方法是充电不要充太满, 90 %左右就够了,在使用过程中看到电量低了,马上就可以充电,而不要等到它自动关机再进行充电。锂电很娇气,充饱够用即可;每次少用几小时但多用半年,和每次多用几小时但少用半年,自己衡量吧。
6.还有一点也很重要,锂离子电池对充电器要求很严格,对于充电电压的限制很严格,你必须看清楚它的要求是 4.1V 还是 4.2V ,因为如果负极使用的时石墨系列,那么限制电压时 4.2V ,如果负极用的是焦炭系列的话那么限制电压是 4.1V, 这个一般电池上都会说明的,总之充电器和电池一定要匹配,你不能用 4.2V 的充电器去充 4.1V 的电池;
7.还有一点必须强调:绝对不能用充镍・氢电池或者镍・铬电池的充电器来充锂离子电池,这样不仅会损坏电池而且有可能会爆炸;
8.锂离子电池没有记忆功能,所以每次充电不像镍・氢电池和镍・铬电池一样需要放电,它可以随时随地的进行充放电。