充(chong)電放電實際上是鋰離(li)子(zi)的(de)運(yun)動

  “首先要明白一點(dian)，2000年(nian)以(yi)后，市(shi)面上的手機(ji)電(dian)(dian)池出現了一次改朝(chao)換代，那就是(shi)(shi)由鋰(li)離(li)子電(dian)(dian)池取代了鎳(nie)氫電(dian)(dian)池，而現在市(shi)面上銷售的手機(ji)百分之百都是(shi)(shi)鋰(li)離(li)子電(dian)(dian)池。”南(nan)京理工大學材(cai)料科學與工程(cheng)學院教授、博士生導師(shi)杜(du)宇(yu)雷說。

　　關(guan)于手機電池(chi)(chi)的種種說(shuo)法，必是建立在鋰離子(zi)電池(chi)(chi)的性能之上(shang)的。那么(me)我們不(bu)妨先了解(jie)一下鋰離子(zi)電池(chi)(chi)的內(nei)部構造(zao)。

　　“電(dian)池的(de)基本構造(zao)包括正極(ji)(ji)(ji)、負極(ji)(ji)(ji)與電(dian)解質三(san)項要素(su)。作(zuo)為(wei)電(dian)池的(de)一種，鋰(li)離(li)子電(dian)池同樣具有這三(san)個(ge)要素(su)。”杜教授說(shuo)，鋰(li)離(li)子電(dian)池的(de)正極(ji)(ji)(ji)是鈷(gu)酸(suan)鋰(li)（或(huo)錳(meng)酸(suan)鋰(li)等），負極(ji)(ji)(ji)是石墨，正負極(ji)(ji)(ji)中間有一層隔膜。

　　從化(hua)學(xue)(xue)反應來說(shuo)，所謂充電(dian)的(de)過程，就是鋰(li)離子從正極(ji)的(de)鈷酸鋰(li)晶體結構中(zhong)(zhong)跑出來，經過電(dian)解(jie)質，嵌(qian)入負極(ji)石墨中(zhong)(zhong)。而(er)放電(dian)過程則剛(gang)好相反，鋰(li)離子從石墨中(zhong)(zhong)脫嵌(qian)回到鈷酸鋰(li)中(zhong)(zhong)。“這是一(yi)個(ge)可逆的(de)化(hua)學(xue)(xue)反應。”

　　不過雖然這種反應(ying)是可逆的(de)，但是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)使用過程(cheng)中，正、負極材料(liao)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解液和隔膜(mo)等的(de)變化(hua)都會引起鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)性能退化(hua)，所以從大的(de)趨(qu)勢來看，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)總是在不斷減少。對于(yu)手機(ji)鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)循環(huan)壽命(ming)，我們國(guo)(guo)家的(de)“國(guo)(guo)標(biao)”要求(qiu)：50次(ci)充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)循環(huan)后(hou)(hou)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)容(rong)量(liang)(liang)降低(di)小于(yu)5%，400次(ci)充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)循環(huan)后(hou)(hou)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)容(rong)量(liang)(liang)降低(di)小于(yu)20%。這里的(de)一(yi)個充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)循環(huan)是指將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充(chong)至標(biao)準電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)再(zai)用光的(de)過程(cheng)。

　　從(cong)以(yi)上分析，我們會(hui)知(zhi)道鋰離子電(dian)池(chi)在(zai)(zai)(zai)使用(yong)(yong)(yong)(yong)中(zhong)其(qi)容量總(zong)是在(zai)(zai)(zai)不(bu)斷降(jiang)低的(de)(de)。杜教授說，現在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)智能手機，大(da)多2-3天充(chong)(chong)(chong)一(yi)次電(dian)，也就是一(yi)年約有150次充(chong)(chong)(chong)放電(dian)循環(huan).。實際使用(yong)(yong)(yong)(yong)中(zhong)，由于(yu)受到使用(yong)(yong)(yong)(yong)環(huan)境、充(chong)(chong)(chong)放電(dian)過程的(de)(de)差異(yi)等因素的(de)(de)影(ying)響(xiang)，電(dian)池(chi)容量的(de)(de)損(sun)失可能比“國標”測試條件下要大(da)，這(zhe)就是大(da)多數人感覺電(dian)池(chi)在(zai)(zai)(zai)使用(yong)(yong)(yong)(yong)1-2年后(hou)明(ming)顯不(bu)經用(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)的(de)(de)原因。

　　1點提醒

　　不要混用(yong)充電器，慎(shen)用(yong)萬(wan)能充

　　杜教授(shou)提醒，鋰離子電(dian)(dian)池是(shi)有(you)標(biao)準的(de)充(chong)電(dian)(dian)程(cheng)序的(de)，手機標(biao)配的(de)充(chong)電(dian)(dian)器就是(shi)按照這個程(cheng)序充(chong)電(dian)(dian)的(de)。

　　像有一些萬能充(chong)電器，它(ta)的設計就(jiu)是(shi)恒(heng)流充(chong)完恒(heng)壓(ya)(ya)充(chong)，但是(shi)電壓(ya)(ya)沒有截止，所以(yi)后面一直以(yi)小電流充(chong)，這樣(yang)看上去電量充(chong)得(de)滿很耐用，其實(shi)損害很大，長(chang)期這樣(yang)，會破(po)壞本身電化學反應。

　　另外，不(bu)同電池(chi)容(rong)量不(bu)同，充電器(qi)的(de)電流不(bu)同。如果(guo)混用，會傷害電池(chi)。像一些萬能充，它的(de)容(rong)量設計(ji)在(zai)幾百(bai)-3000毫安時，如果(guo)用大電流充小容(rong)量的(de)電池(chi)，對電池(chi)會有損害。所以應急式(shi)充電方式(shi)應少用。

　　2個誤區

　　電池前三次使用要放(fang)空后(hou)充12個小時？

　　杜(du)教授說(shuo)，這種“前三(san)次充電(dian)要充12小(xiao)時(shi)以(yi)上”的說(shuo)法(fa)(fa)，是從鎳氫電(dian)池延續下來的說(shuo)法(fa)(fa)。這種說(shuo)法(fa)(fa)，可(ke)以(yi)說(shuo)一開始就是誤傳。

　　鋰離(li)子電(dian)(dian)池(chi)在(zai)開(kai)始(shi)使用時不需要通過深度充(chong)(chong)放電(dian)(dian)來進(jin)行(xing)激(ji)活，因為(wei)電(dian)(dian)池(chi)的(de)激(ji)活過程在(zai)制造電(dian)(dian)池(chi)的(de)時候(hou)就已(yi)經完成了(le)，在(zai)出(chu)廠前的(de)化(hua)(hua)成階段就是恒壓(ya)充(chong)(chong)電(dian)(dian)，然(ran)后放電(dian)(dian)，如此(ci)進(jin)行(xing)幾(ji)個循(xun)環(huan)，使電(dian)(dian)極浸潤電(dian)(dian)解液充(chong)(chong)分活化(hua)(hua)，使容量達到要求，這樣出(chu)來的(de)鋰離(li)子電(dian)(dian)池(chi)到用戶手上時其(qi)實(shi)已(yi)經是激(ji)活過的(de)了(le)。

　　而鋰離(li)子電(dian)(dian)池的(de)恒流(liu)恒壓充(chong)(chong)電(dian)(dian)特性更是(shi)決定了它的(de)深充(chong)(chong)電(dian)(dian)時(shi)間無需(xu)12個小時(shi)，鎳氫電(dian)(dian)池需(xu)要(yao)這樣做是(shi)因(yin)為，要(yao)通過涓流(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)過程（小電(dian)(dian)流(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)）才能使電(dian)(dian)池達(da)到充(chong)(chong)飽(bao)狀態。而鋰離(li)子恒流(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)階段(duan)，容量就(jiu)達(da)到80%-90%，在(zai)恒壓充(chong)(chong)電(dian)(dian)階段(duan)1-2小時(shi)即可達(da)到100%，再(zai)延長時(shi)間充(chong)(chong)電(dian)(dian)沒有(you)太大(da)意義。

　　要等手機電用完(wan)再充電？

　　“盡量把手機電池的電量用完，最好用到自動關機再充電。”這種做法也只是鎳氫電池上的做法，目的是避免記憶效應發生，而對于鋰離子電池，沒有必(bi)要(yao)用(yong)(yong)到關(guan)機再(zai)充電(dian)，鋰離子電(dian)池本來就適(shi)合(he)用(yong)(yong)隨時充電(dian)的方式進行使(shi)用(yong)(yong)，這也是它針對鎳氫電(dian)池的最大優勢之一，可以加以利(li)用(yong)(yong)。

　　不要以為充(chong)電(dian)(dian)次(ci)數多會(hui)損壞電(dian)(dian)池，這個說(shuo)法對(dui)鋰離子電(dian)(dian)池并不適(shi)用(yong)。

　　3個疑問

　　手機電量用光是否損傷電池？

　　手機出現低電(dian)量報警(jing)，其實就(jiu)是手機中的(de)電(dian)源(yuan)管理(li)(li)芯(xin)片在(zai)發揮(hui)作(zuo)用。電(dian)壓低于3.6v，電(dian)源(yuan)管理(li)(li)芯(xin)片會強制(zhi)(zhi)斷開，限制(zhi)(zhi)手機使(shi)用。這(zhe)樣實際上還不到過(guo)放的(de)階(jie)段。不過(guo)如果經(jing)常(chang)這(zhe)樣，也是不可取的(de)。

　　久(jiu)充是(shi)否會使電池爆炸(zha)？

　　鋰離子電池的手機或充電器在電(dian)池(chi)充(chong)滿后(hou)都會自(zi)動停(ting)充(chong)，并(bing)不存(cun)在鎳電(dian)充(chong)電(dian)器所謂的(de)(de)持續(xu)十(shi)幾(ji)小(xiao)時(shi)的(de)(de)“涓流(liu)”充(chong)電(dian)。也就(jiu)是說(shuo)，如果你的(de)(de)鋰離子電(dian)池(chi)在充(chong)滿后(hou)，放在充(chong)電(dian)器上也是白(bai)充(chong)。不過，誰都無法(fa)保證電(dian)池(chi)的(de)(de)充(chong)放電(dian)保護電(dian)路的(de)(de)特性永(yong)不變化和(he)質量的(de)(de)萬無一失，所以(yi)你的(de)(de)電(dian)池(chi)將長期處在危險的(de)(de)邊(bian)緣。久充(chong)還是不提倡。

　　電(dian)池(chi)放著不用是否(fou)有損耗(hao)？

　　鋰離子電池放著不用，容量也會自然損失。研究表明，鋰離子電池在完全充電(dian)的(de)(de)(de)狀態下長時間存(cun)放(fang)，其(qi)(qi)容(rong)量(liang)(liang)會(hui)(hui)發(fa)生明(ming)顯損(sun)(sun)(sun)失。而且，溫(wen)度越(yue)高(gao)，鋰(li)離子(zi)電(dian)池的(de)(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)損(sun)(sun)(sun)失就越(yue)快，而這(zhe)種損(sun)(sun)(sun)失是(shi)不可(ke)(ke)逆(ni)的(de)(de)(de)，也就是(shi)說，電(dian)池的(de)(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)會(hui)(hui)永久變小。在0℃環境下，電(dian)量(liang)(liang)剩(sheng)余(yu)40%的(de)(de)(de)鋰(li)離子(zi)電(dian)池存(cun)放(fang)一(yi)年后(hou)，其(qi)(qi)容(rong)量(liang)(liang)會(hui)(hui)損(sun)(sun)(sun)失2%。而在40℃環境下，完全充滿電(dian)的(de)(de)(de)鋰(li)離子(zi)電(dian)池存(cun)放(fang)一(yi)年后(hou)，其(qi)(qi)容(rong)量(liang)(liang)損(sun)(sun)(sun)失高(gao)達35%。因此，一(yi)定要細心地注意使(shi)用環境，防止(zhi)高(gao)溫(wen)現(xian)象，比(bi)如手機放(fang)在汽車的(de)(de)(de)前臺上，中(zhong)午的(de)(de)(de)太陽直射很(hen)容(rong)易就可(ke)(ke)以使(shi)其(qi)(qi)超過60℃。