一品笑

电池和充电器是一个永恒和共同的话题,永远有争论，永远有迷惑．我不求下面这篇文章能带来什么,只是希望本人的一点小小工作能给大家多一份选择和认识．以下的讨论都是针对电池,有些更是只针对锂离子电池,我不想把论题扩大.
　　为了便于阅读,小标题列举如下:
　　1．充电电池有最佳状态吗
　　2．真的是充电电流越大，充电越快吗
　　3．直充标的输出电流就等于充电电流吗
　　4．循环充放电一次就是少一次寿命吗
　　5．电池容量越高越好吗
　　6．充饱的电池进行存储好吗
　　7．座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用吗
　　8．座充充电比直充饱吗
1、充电电池有最佳状态吗
　　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最佳的状态，就是容量最大．这个要分情况，密封的镍氢电池和镍镉电池，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最大值，比如出厂容量为1000mAh的镍氢电池用了120次循环后,其容量有可能达到1100mAh．几乎所有的日本镍氢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．
　　★镍基电池有最佳状态,一般在100~200循环次数之间达到其最大容量
　　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最终电池报废为止，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．
　　★锂离子电池没有最佳状态.
　　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最好性能,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.

　　2．真的是充电电流越大，充电越快吗
　　"论手机电池的充电时间"一文中已经讲了这个问题,对于恒流充电的镍基电池,可以这么说,而对应锂离子电池,这个是不完全正确的。
　　★★对于锂离子电池的充电，在一定电流范围内(1.5C~0.5C),提高恒流恒压充电方式的恒流电流值,并不能缩短充饱锂离子电池的时间.

　　3．直充标的输出电流就等于充电电流吗
　　这就要讨论手机的充电方式了,对于充电管理在手机里面的,设定同样一个直充(实际应称为电源适配器)的输出如:5.3V 600mA
　　
　　A.充电管理是开关方式(高频脉宽调整PWM方式),这个充电方式,手机并没有完全利用直充的输出能力,直充工作在恒压段,输出5.3V,此时真正的充电电流由手机的充电管理进行调整,而且肯定要小于600mA,一般在300~400mA.这个时候,大家看到的直充的输出电流就不是手机的充电电流.比如motorola的许多直充其输出为5.0V 1A,真正对电池充电的也就用到了500mA足矣,因为手机的电池容量也不过580mAh.
　　★这时直充上标的输出电流就不等于实际充电电流
　　
　　B.充电管理为脉冲方式的,这个充电方式,手机完全利用了直充的限流电流,就是用了600mA在电池上,这个时候,直充的输出电流就是充电电流了.
　　当然以上的都是指在锂离子电池的恒流阶段或镍氢电池的充电而言.
　　
　　如果手机没有充电管理,把充电的管理移到了直充上,比如许多的CDMA手机都是如此,这个就没什么好说的,它的输出写的很明白,比如输出:4.2V 500mA,这个就是锂离子电池恒流恒压两个数据了
　　〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓
　　4．循环充放电一次就是少一次寿命吗
　　循环就是使用,我们是在使用电池,关心的是使用的时间,为了衡量充电电池的到底可以使用多长时间这样一个性能,就规定了循环次数的定义.实际的用户使用千变万化,因为条件不同的试验是没有可比性的,要有比较就必须规范循环寿命的定义.
　　国标如是规定锂离子电池的循环寿命测试条件及要求:在25度室温条件下以恒流恒压方式1C的充电制度充电150分钟,以恒流1C的放电制度放电到2.75V截止为一次循环.当有一次放电时间小于36分钟时试验结束,循环次数必须大于300次.
　　解释:
　　A.这个定义规定了循环寿命的测试是以深充深放方式进行的
　　B.规定了循环寿命按照这个模式执行后必须超过300次以后容量仍然有60%以上
　　实际上,不同的循环制度得到的循环次数是截然不同的,比如以上其它的条件不变,仅仅把4.2V的恒压电压改为4.1V的恒压电压对同一个型号的电池进行循环寿命测试,这样这个电池就已经不是深充方式了,最后测试得到循环寿命次数可以提高近60%.那么如果把截止电压提高到3.9V进行测试,其循环次数应该可以增加数倍.
　　这个关于循环一次就少一次寿命的说法已经有许多友人进行了讨论,我只是补充说明一下而已,大家在谈论循环次数的时候不能忽视循环的条件,
　　●抛开规则谈论循环次数是没有任何意义的,因为循环次数是检测电池寿命的手段,而不是目的!
　　
　　▲误区:许多人喜欢把手机锂离子电池用到自动关机再充电.这个完全没有必要.
　　实际上,用户不可能按照国标测试模式对电池进行使用,没有一个手机会在2.75V才关机,而其放电模式也不是大电流恒流放电,而是GSM的脉冲放电和平时的小电流放电混合的方式.
　　有另外一种关于循环寿命的衡量方法,就是时间.有专家提出一般民用的锂离子电池的寿命是2~3年,结合实际的情况,比如以60%的容量为寿命的终止,加上锂离子电池的时效作用(参考第９点),用时间来表述循环寿命我认为更为合理.
　　铅蓄电池的充电机理就类似与锂离子电池,是限流限压方式,使用的方式就是浅充浅放,他的寿命表述就是时间,没有次数,比如10年.
　　★★★所以,对于锂离子电池,没有必要用到关机再充电,锂离子电池本来就适合用随时充电的方式进行使用,这也是他针对镍氢电池的最大优势之一,请大家善加利用这个特性.
　
　　5．电池容量越高越好吗
　　不同型号(特别是不同体积)的电池,他的容量越高,提供使用的时间越长.抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好.
　　但是同样的电池型号,标称容量(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh,另一个是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好吗.
　　实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始容量的东西,而减少了电极稳定用的东西,其结果就是循环使用几十次以后,容量高的电池迅速容量衰竭,而容量低的电池却依然坚挺.许多国内的电芯厂家往往以这个方式来获得高容量的电池.而用户使用半年以后待机时间却是差得一塌糊涂.
　　民用的那些AA镍氢电池(就是五号电池),一般是1400mAh,却也有标超高容量的(1600mAh),道理也是一样.
　　★提高容量的代价就是牺牲循环寿命,厂家不在电池材料的改性上下文章,是不可能真正"提高"电池容量的.

　　6．充饱的电池进行存储好吗
　　锂离子电池有一个特性非常不好,就是锂离子电池的时效(或称老化,老外称为aging),就是锂离子电池在存储一段时间后,即使不进行循环使用,其部分容量也会永久的丧失,这是因为锂离子电池的正负极材料从一出厂就已经开始了它的衰竭历程.不同的温度和电池充饱状态,其时效后果不同,以下数据摘自参考文献[1>,以容量的百分比形式列出:
　　
　　存储温度--40%充电状态-------100%充电状态
　　0度-------98%(一年以后)-----94%(一年以后)
　　25度------96%(一年以后)-----80%(一年以后)
　　40度------85%(一年以后)-----65%(一年以后)
　　60度------75%(一年以后)-----60%(3个月以后)
　　
　　由此可见,存储温度越高和电池充的越饱,其容量损失就越厉害.所以不推荐长期的保存锂离子电池,反之,厂家应该象对待腐烂的食物一样将其回收.用户要密切留意电池的生产日期.
　　★如果用户手中有闲置的电池,那么专家推荐的存储条件为充电水平是40%,存储温度低于15度或更低.
　　而镍氢电池和镍镉电池则几乎不受这个时效作用,长期存储的镍基电池在进行几个深充深放以后就可以恢复其原始容量了.
　　
　　7．座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用吗
　　绿灯只是一个指示,真正充饱与否在于座充对电池充电过程的控制和判断.以4.2V的锂离子电池为例讨论这个问题.
　　首先是控制,控制对电池的输出是先恒流,后恒压(电流逐渐减小).
　　然后是判断,判断电流小于某个电流值时,显示绿灯,因为模数转换的精度和本身的电压精度是受限制的,座充通常设定这个电流值为50mA,此时显示绿灯,那么电池确实离它真正的充饱还有10%不到(据我所测,现在的锂离子电池以50mA截止充电的话,其容量已经可以达到95%,充电接受能力大大提高).现在的问题是座充接下去在干什么:
　　A.如果接下去,座充彻底关断充电回路,没有继续进行恒压充电,那么在座充上再放置10个小时也是于事无补.许多的座充设计方案就是这样的,比如TI(德州仪器)的BQ2057系列充电芯片,linear(凌特)的LT1800系列都是如此.
　　B.座充继续进行恒压充电,并严格控制电压不超出4.2V,无疑再多充一个小时,确实可以增加电池的容量.
　　C.座充继续充电,但是它的电流控制很糟糕,不小心就使电池超出了4.2V,而且继续往上跑.因为锂离子电池不能吸收任何过充.持续对电池施加电流,就会造成这个后果,那么过充就发生了.这个当然是设计不好的座充,比如常见的即可充锂离子电池又可充镍氢电池的十几块钱的"蛋充".
　　D.还有一种充电管理芯片,比如maxim(美信)的1679芯片,与许多手机充电管理相同,它采用脉冲方式充电,它在显示绿灯的时候,就是锂离子电池已经100%充饱了,当然再放置一个小时,它也不会过充,显然又是在做无用功.
　　
　　用户实际上不知道绿灯亮了以后座充到底在干什么,A或B或D,都有可能,座充说明书不写这些东西的.排除不合格的座充,我们其实应该相信合格和原装的座充,绿灯亮着的话,为什么不取下来用呢?这对用户实际没有什么太大的影响,充的不饱又不影响循环寿命(如上第７点所述),95%的容量也是可以接受的.除非有爱好者能深入分析自己的座充到底是以那种方式的在充电,否则我们不妨------
　　★亮绿灯后就取下来用.
　　

　　8．座充充电比直充饱吗
　　看完了前面的婆婆妈妈的话,这个问题就是最好回答的了,问题的实质就是充电方式的区别.
　　★不存在座充一定比直充充的饱的说法,也不存在直充一定比座充充的饱的说法.重要的是它们的充电方式是不是能最快最大的充饱电池.
　　
　　小结
　　能看到这里,说明网友您对我的文章很感兴趣,谢谢.其中因笔误和本人的认识有限,肯定有错误或不全之处,欢迎大家讨论.对于这篇文章,本人保留对所有观点的解释权.
　　　

大上海

呵呵,是原创吗?那我就给你加精了.