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鋰電池基本常識及使用注意須知

    在現代經濟社會高速發展時期,數碼設備及產品占有一席之地,無論是從技術角度評估還是從價格方面的考慮,電池又占據著數碼產品的一個重要角色和地位。時值今日,市場上正在銷售的數碼設備中,所使用的電池已經基本完成了從鎳電池鋰電池的過渡。也許是由于部分隨身聽電池剛剛完成了一次鎳電池到鋰電池的革命,所以人們對鋰電池的認識并不統一,在許多情況下不正確的說法和做法頗為流行。因此,懂得一點鋰電池的知識,掌握鋰電池的正確使用方法是非常有必要的。

一、鋰電池的種類
  目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫(Ni-MH)鋰離子(Li-ion)兩種類型。鋰離子電池中已經量產的有液體鋰離子電池LiB )聚合物鋰離子電池LiP)兩種。所以在許多情況下,電池上標注了Li-ion的,一定是(shi)鋰(li)離子(zi)(zi)電池。但(dan)不一定就是(shi)液體鋰(li)離子(zi)(zi)電池,也有可能是(shi)聚(ju)合物鋰(li)離子(zi)(zi)電池。
  鋰離子電池是鋰電池的改進型產品。鋰電池很早以前就有了,但鋰是一種高度活躍(還記得它在元素周期表中的位置嗎?)的金屬,它使用時不太安全,經常會在充電時出現燃燒、爆裂的情況,后來就有了改進型的鋰離子電池,加入了能抑制鋰元素活躍的成份(比如鈷、錳等等)從而使鋰電真正達到了安全、高效、方便,而老的鋰電池也隨之基本上淘汰了。至于如何區分它們,從電池的標識上就能識別,鋰電池為Li、鋰離子(zi)電池為(wei)Li-ion。現在,筆記本和手機使用(yong)的(de)所謂鋰電(dian)池,其實都是鋰離(li)子(zi)電池。
  現代(dai)電(dian)(dian)池的(de)基本構造(zao)包括正極、負極與電(dian)(dian)解(jie)質三項要素。作為電(dian)(dian)池的(de)一(yi)種,鋰離(li)子電(dian)(dian)池同樣(yang)具有(you)這三個要素。一(yi)般鋰離(li)子技術使(shi)用液體(ti)或(huo)無機膠體(ti)電(dian)(dian)解(jie)液,因此需(xu)要堅固的(de)外殼來容納可燃的(de)活(huo)性成分,這就增加了電(dian)(dian)池的(de)重量和(he)成本,也限(xian)制(zhi)了尺(chi)寸大小(xiao)和(he)造(zao)型(xing)的(de)靈活(huo)性。一(yi)般而言,液體(ti)鋰離(li)子二次電(dian)(dian)池的(de)最小(xiao)厚(hou)度是6mm,再減少(shao)就比較困難。
  而所謂聚合物鋰離子電(dian)池是在這三種主(zhu)要(yao)構造中(zhong)至少(shao)有一(yi)項或一(yi)項以(yi)上(shang)使用高(gao)分子材料(liao)作為(wei)其主(zhu)要(yao)的電(dian)池系統。
  新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經很高,所以形狀上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設計的靈活性,從而可以配合產品需求,做成任何形狀與容量的電池。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作(zuo)溫度范圍、循環壽命與環保性能等方(fang)面都(dou)較鋰離子(zi)電池(chi)有大幅度的提高。
  目前市面(mian)上所(suo)銷售的液(ye)體鋰離子(zi)(LiB)電(dian)池在過度充電(dian)的情形下,容易造成安全閥破裂因而(er)起火(huo)的情形,這是非常危險的,所(suo)以必需加(jia)裝保護IC線路以確保電池不會發生過度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面,這種類型的電池相對液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性,因此對外加保護IC線路方面的要求可以(yi)適當放寬。此外(wai)在充電方面,聚(ju)合物鋰離子電池(chi)可以(yi)利用IC定電流充電,與鋰離子二次電池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充電方式所需(xu)的(de)時間比較起來(lai),可以(yi)縮短許多的(de)等待時間。

  另一方面,雖然鋰離(li)子電池(chi)優點多多,但也有缺陷,如價格高和充放電次數(shu)少(shao)等等。鋰電池(chi)的充放電次數(shu)只有400600次(ci),經過特殊改(gai)進的產品也(ye)不過800多(duo)次。而鎳(nie)氫電(dian)池的充電(dian)次數(shu)能夠達到700次以上,某些(xie)質量好(hao)的產品充放電可(ke)達1200次,這樣(yang)一比較,鎳氫電池(chi)(chi)要(yao)比鋰(li)電池(chi)(chi)長(chang)壽。此外鎳氫電池(chi)(chi)的價格(ge)也要(yao)比鋰(li)電池(chi)(chi)低(di)很多(duo)。而且嚴格(ge)說來(lai),鋰(li)電池(chi)(chi)同樣(yang)會有記憶效(xiao)應,只是它的記憶效(xiao)應非常低(di),基本上可以忽略不計。
  由此看來,目前還沒(mei)有十全十美電池。

二、鋰離子電池的使用
  這(zhe)部分(fen)是本文的重點,我們分(fen)三(san)點來談。
  1、如何為新電池充電
  在使用鋰電池中應注意的是,電池放置一段時間后則進入休眠狀態,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,只要經過35次正常的充放電循環就可激活電池,恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應。因此用戶的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設備的。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(ran)激活方式是(shi)最好的。
  對于鋰(li)電池的激活問(wen)題,眾(zhong)多的說(shuo)法是:充電(dian)時(shi)間(jian)一(yi)定要超(chao)過12小時,反(fan)復做三(san)次,以便激活電(dian)池。這種(zhong)前三(san)次充電要充12小(xiao)時以上的(de)說(shuo)法(fa)(fa),明(ming)顯(xian)是(shi)(shi)從鎳電(dian)(dian)池(如鎳鎘和(he)鎳氫)延續(xu)下來的(de)說(shuo)法(fa)(fa)。所以這種說(shuo)法(fa)(fa),可以說(shuo)一(yi)開始就是(shi)(shi)誤(wu)傳。鋰(li)電(dian)(dian)池和(he)鎳電(dian)(dian)池的(de)充(chong)放電(dian)(dian)特性有非常大的(de)區別(bie),而且可以非常明(ming)確的(de)告訴(su)大家,我所查(cha)閱(yue)過(guo)的(de)所有嚴肅的(de)正式技術資料都強調(diao)過(guo)充(chong)和(he)過(guo)放電(dian)(dian)會對鋰(li)電(dian)(dian)池、特別(bie)是(shi)(shi)液(ye)體(ti)(ti)鋰(li)離子電(dian)(dian)池造成巨大的(de)傷害。因(yin)而充(chong)電(dian)(dian)最(zui)好按照標(biao)(biao)準時間(jian)和(he)標(biao)(biao)準方法(fa)(fa)充(chong)電(dian)(dian),特別(bie)是(shi)(shi)不要進行超過(guo)12個(ge)小時的超長充(chong)電。通常,產品說(shuo)明書上介紹的充(chong)電方法(fa),就是(shi)適(shi)合該產品的標(biao)準充(chong)電方法(fa)。
  此外,鋰電池的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10幾小時的涓流充(chong)電(dian)(dian)(dian)。也(ye)就是說(shuo),如果你的(de)鋰電(dian)(dian)(dian)池在充(chong)滿后,放(fang)在充(chong)電(dian)(dian)(dian)器上也(ye)是白充(chong)。而我們誰都(dou)無法保(bao)證電(dian)(dian)(dian)池的(de)充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)保(bao)護(hu)電(dian)(dian)(dian)路的(de)特性(xing)永不變化(hua)和(he)質量的(de)萬(wan)無一(yi)失,所以你的(de)電(dian)(dian)(dian)池將長(chang)期處在危險的(de)邊緣徘徊(huai)。這(zhe)也(ye)是我們反對長(chang)充(chong)電(dian)(dian)(dian)的(de)另一(yi)個理由。
  此外在某些充電器上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統不僅不停止充電,還將開始放電-充電(dian)循(xun)環(huan)。也許這種做法的(de)廠商(shang)自有其目(mu)的(de),但(dan)顯然對電(dian)池和手機/充電(dian)(dian)器的(de)(de)(de)(de)壽命而(er)言是(shi)不利的(de)(de)(de)(de)。同時,長(chang)充電(dian)(dian)需要很長(chang)的(de)(de)(de)(de)時間(jian),往往需要在夜(ye)間(jian)進行,而(er)以我國電(dian)(dian)網的(de)(de)(de)(de)情況看(kan),許(xu)多(duo)地方夜(ye)間(jian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓都比較高,而(er)且(qie)波(bo)(bo)動較大。前面已經說過,鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)是(shi)很嬌貴的(de)(de)(de)(de),它比鎳電(dian)(dian)在充放(fang)電(dian)(dian)方面耐波(bo)(bo)動的(de)(de)(de)(de)能力差得多(duo),于是(shi)這又帶來附加(jia)的(de)(de)(de)(de)危險。
  此(ci)外,不(bu)可忽視的另外一個方面就是鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池同(tong)(tong)樣也不(bu)適合過(guo)放電(dian)(dian)(dian),過(guo)放電(dian)(dian)(dian)對(dui)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池同(tong)(tong)樣也很不(bu)利(li)。這就引(yin)出下(xia)面的問(wen)題。
  2、正(zheng)常使用中應該(gai)何時開(kai)始充電
  在我們的(de)論壇(tan)上,經常可以見到這(zhe)種說法(fa),因為充(chong)放電(dian)(dian)的(de)次數是(shi)有限(xian)的(de),所以應該將(jiang)電(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)盡可能用(yong)光再充(chong)電(dian)(dian)。但是(shi)我找到一個(ge)關于鋰離子(zi)電(dian)(dian)池充(chong)放電(dian)(dian)循(xun)環的(de)實驗表,關于循(xun)環壽命(ming)的(de)數據列出如下:
  循環壽命 (10%DOD):>1000
  循環(huan)壽命 (100%DOD):>200次(ci)
  其中DOD是放電深度(du)的英文縮寫(xie)。從表(biao)中可(ke)(ke)見,可(ke)(ke)充(chong)電次(ci)數和放電深度(du)有關,10%DOD時的(de)循環壽命(ming)要(yao)比100%DOD的要長很多(duo)。當然如果折合(he)到實際充電的相對(dui)總容量:10%*1000=100100%*200=200,后者的完全充放電還是要比(bi)較好一些。
  而(er)你需(xu)要(yao)充電(dian)(dian)以(yi)應付(fu)預(yu)計即(ji)將到來的會導致數碼設備(bei)使(shi)用繁忙(mang)的時候,即(ji)使(shi)在電(dian)(dian)池尚有很多余電(dian)(dian)時,那么你也只(zhi)管提前充電(dian)(dian),因為你并沒有真正損失1”次充電循環壽命(ming),也就(jiu)是“0.x”次而已(yi),而且往往這個x會(hui)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,就是盡量把電池的電量用完,最好用到自動關機。這種做法(fa)其實只是(shi)鎳電池上(shang)的做法(fa),目的是(shi)避(bi)免記憶效應(ying)發生(sheng),不幸的是(shi)它也在鋰電池上(shang)流傳之今。曾(ceng)經有人因為(wei)MD鋰電(dian)池(chi)電(dian)量過低的(de)(de)(de)警告出現(xian)后,仍然(ran)不充電(dian)繼續(xu)使用(yong)一直用(yong)到(dao)自動(dong)關(guan)機的(de)(de)(de)例(li)子。結(jie)果(guo)這個例(li)子中的(de)(de)(de)電(dian)池(chi)在后來的(de)(de)(de)充電(dian)及開(kai)機中均(jun)無反(fan)應,不得不送(song)客服檢修。這其實就是由于(yu)電(dian)池(chi)因過度(du)放(fang)電(dian)而導致(zhi)電(dian)壓過低,以(yi)至于(yu)不具備(bei)正常的(de)(de)(de)充電(dian)和開(kai)機條件造成的(de)(de)(de)。
  3、對鋰(li)電池的正確(que)做法
  歸結(jie)起來,我(wo)對鋰電(dian)池在使用中(zhong)的充放(fang)電(dian)問題最(zui)重要的提示是:
  1、按照(zhao)標準的時間(jian)和程序充電,即(ji)使是(shi)前三次也要如此進(jin)行;
  2、當出(chu)現(xian)電量(liang)過低提示(shi)時,應(ying)該盡量(liang)及時開始充電;
  3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執意要用流傳的前三(san)次12小時長充電激活方法,實際上也不會有效果(guo)。
  因此,所有追(zhui)求12小(xiao)時超長充電(dian)和(he)把鋰電(dian)池用到自(zi)動斷電(dian)的做法,都(dou)是(shi)錯(cuo)誤的。如(ru)果你(ni)以前是(shi)按(an)照錯(cuo)誤的說法做的,請你(ni)及時改正,也許為時還不晚。
  當然,在充電器自身保護和控制電路質量良好的情況下,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。比如你發現在你夜晚睡覺前必須充電的話,你也可以在睡前開始充電。問題的關鍵在于,你應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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