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究竟怎么给电池充电才是正确的?zt

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发表于 2009-4-16 14:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
无意间发现的。如果你也有和我一样的疑问,请耐心看完此贴,希望对你有所帮助
      我们爱机的锂电池究竟要如何保养才算正确?这个问题一直困扰着很多笔记本电脑的忠实用户,包括我。在查阅了一些资料之后,不久前有机会咨询了一位电化学专业的在读博士和国内某知名电池研究所的副所长。现将最近获得的一些相关知识和心得写出来,以飨诸位读者。
  锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。
  化学反应原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
  虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。





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 楼主| 发表于 2009-4-16 14:02 | 显示全部楼层
不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。
  而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗?专家明确地告诉我,这是没有意义的。他们甚至说,所谓使用前三次全充放的“激活”,在他们两位博士的知识里,也想不通这有什么必要。然而为什么很多人深充放以后Battery Information里标示容量会发生改变呢? 后面将会提到。
  笔记本电脑用锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。我个人认为,在笔记本电脑的使用说明中的“使用一个月后应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。

  充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂离子电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁。恒流快充阶段,电池电压逐步升高到电池的标准电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0,而最终完成充电。

  电量统计芯片通过记录放电曲线(电压,电流,时间)可以抽样计算出电池的电量,这就是我们在Battery Information里读到的wh.值。而锂离子电池在多次使用后,放电曲线是会改变的,如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片。

最后我对电池的保养的看法是:

  1. 不必刻意保证每一次都放完电了再充;

  2. 一段时间可做一次保护电路控制下的深充放以修正电池的电量统计,但这不会提高你电池的实际容量。

  3. 长期不用的电池,应放在阴凉的地方以减弱其内部自身钝化反应的速度。

  4. 保护电路也无力监控电池的自放电,长期不用的电池,应充入一定的电量以防电池在存贮中自放电过量导致过度放电的损坏。

  其实电池没有太多要顾及的使用注意,换句话说是顾及也没有太大用。一个电池能使用多少次,也许差别更多的来自电池本身制造中的个体差异,而不是使用方法。选择具有良好口碑的笔记本电脑品牌,无疑是日后电池使用长寿命的保障之一。







 楼主| 发表于 2009-4-16 14:04 | 显示全部楼层
三年报废?笔记本中的锂电池到底耐用吗?  
      娇贵的电池常被笔记本用户们视为珍宝,毕竟动辄数千元的更换费用让我们这些工薪族总有一种“放血”感觉,因此使用起来就要小心翼翼、爱惜有加。即便如此,一些用户还是反映,笔记本电池在百般呵护中仍很快步入老年。这到底是怎么回事儿,难道它真的不堪一击吗?近日,一份来自CADEX的技术资料推翻了我们对笔记本电池的传统认识。
技术资料分析称,锂离子电池的可充放次数一般为300至500次,以前我们总认为锂电池也要用尽后再充,这样可以避免产生记忆效益。但谁会知道,锂电池也许会因为过度的放电而报废。因此使用时不要将电池完全用尽。如果每组电芯放电至不足2.5V,其内部安全系统就会工作,经常这样会使电池性能受到影响。另外不要将完全放电后的电池拆下保存,如需长期存放,要对电池进行部分充电,40%为宜,并选择阴凉通风处放置,切忌高温和潮湿环境。
  目前多数锂离子电池为智能型,出厂后就开始计算时间。即便很少充放,在两至三年也就走完一生了。也就是说,笔记本电池能用就用,节省并不能延长其寿命。而且锂电池需要经常充放电,每月最少一次,反复和随意充电不会损害电池。
  看来,笔记本锂电池的使用方面还是有很多技巧的,耐用与否只是相对而言。爱护有必要,但关键是采取正确的方法。
 楼主| 发表于 2009-4-16 14:06 | 显示全部楼层
这个可以不看了,我要保证完整性{:5_428:}

     笔记本电脑电池充放电原理

锂离子电池的正极材料通常是锂的活性化合物,负极则是分子排列呈片层结构的碳。常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时的反应式如下:

    正极反应:LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-

    负极反应:C + xLi+ + xe- CLix

    电池总反应:LiCoO2 + C Li1-xCoO2 + CLix

    放电时,则发生上述反应的逆反应。

    充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出Li+离子,嵌入负极的碳中。放电时,Li+离子则从碳中逸出,重新和正极的化合物结合。Li+离子的移动产生了电流。

    反应式虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的问题却非常复杂。

  首先,正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极材料的结构需要精确到分子级去设计以容纳更多的Li+离子,填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好的导电性,以减小电池内阻。

    其二,是催化添加剂的变化。原先具有催化作用的分子结构的添加剂会逐渐改变结构,最终不能催化甚至起到相反的作用。

    其三,是电解质会在多次充放电中逐步变性,内阻增加。工艺不好的电芯可能由于电解质中某些成分控制不当而使变性加速。
过度充电和过度放电,都将对锂电池的正负极造成永久的损坏。从分子层面看,可以直观的理解:过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷;过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是Li-ion电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。

    笔记本电脑所用的锂离子电池带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,这些寄存器中存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值,这些数值在使用中会逐渐变化,而且这些数值在多次的非完全充电情况下会导致电池标称容量下降、电池充不满或是使用时间变短等情况。笔记本电脑电池使用一个月后应该完全充放电一次,这样做的主要作用就是修正这些寄存器里不当的数值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁时)。恒流快充阶段,电池电压逐步升高到电池的标称电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0,而最终完成充电。

    锂电池中还带有一个电量统计芯片,电量统计芯片通过记录放电曲线(电压、电流随时间的变化情况)可以抽样计算出电池的电量,这就是我们在Battery Information里读到的wh值。而锂电池在多次使用后,放电曲线是会改变的,如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不准确的,所以我们需要完全充放电来校准电池的芯片。

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发表于 2009-4-16 14:07 | 显示全部楼层
{:5_473:}简单的说~~到底怎么个用法才最合适啊~~
 楼主| 发表于 2009-4-16 14:08 | 显示全部楼层
完了
第一,二,三楼大家可以耐心看一下
第四楼可以不看
肯定会有所帮助哒
 楼主| 发表于 2009-4-16 14:11 | 显示全部楼层
{:5_473:}简单的说~~到底怎么个用法才最合适啊~~
qiuming7777777 发表于 2009-4-16 14:07
你能抽出5分钟把这个看明白就行了
发表于 2009-4-16 14:12 | 显示全部楼层
随意!
 楼主| 发表于 2009-4-16 14:18 | 显示全部楼层
随意!
huangwhuang 发表于 2009-4-16 14:12
啥叫随意呀{:5_368:}
我反正是看完了,总结一下:
电池大家就用吧
深度放电或过度充电都会对锂电池造成不可挽回的损坏
发表于 2009-4-16 14:42 | 显示全部楼层
从来都木有弄清楚过这个问题,反正,东西刚拿到手心疼得要命,用一段时间就“随意”了~
 楼主| 发表于 2009-4-16 14:49 | 显示全部楼层
从来都木有弄清楚过这个问题,反正,东西刚拿到手心疼得要命,用一段时间就“随意”了~
kapper 发表于 2009-4-16 14:42
大家都是一个心态
喜新厌旧
发表于 2009-4-16 14:53 | 显示全部楼层
从来都木有弄清楚过这个问题,反正,东西刚拿到手心疼得要命,用一段时间就“随意”了~
kapper 发表于 2009-4-16 14:42

好东西刚开始不舍得吃,后来就放坏了……
 楼主| 发表于 2009-4-16 14:59 | 显示全部楼层
好东西刚开始不舍得吃,后来就放坏了……
huangwhuang 发表于 2009-4-16 14:53
悲观主义者都这样
好的留着最后吃
发表于 2009-4-16 15:07 | 显示全部楼层
原来我以前是悲观主义者啊~
现在时好的、坏的一气儿都能吃完了~大胃~
 楼主| 发表于 2009-4-16 15:11 | 显示全部楼层
原来我以前是悲观主义者啊~
现在时好的、坏的一气儿都能吃完了~大胃~
kapper 发表于 2009-4-16 15:07
先吃好的,再吃坏的,是乐观
恭喜你乐观啦{:5_431:}
发表于 2009-4-16 15:32 | 显示全部楼层
我不是很在意充电这回事!
发表于 2009-4-16 15:32 | 显示全部楼层
从来都木有弄清楚过这个问题,反正,东西刚拿到手心疼得要命,用一段时间就“随意”了~
kapper 发表于 2009-4-16 14:42

哈哈,都这样的
发表于 2009-4-16 15:44 | 显示全部楼层
我总结一下:
1.新电池第一次充满就可以  不需要冲12个小时或者24个小时
2.如果电池长时间不用   最起码每个月进行完全放电----充电一次
 楼主| 发表于 2009-4-16 15:55 | 显示全部楼层
我总结一下:
1.新电池第一次充满就可以  不需要冲12个小时或者24个小时
2.如果电池长时间不用   最起码每个月进行完全放电----充电一次
py25272931 发表于 2009-4-16 15:44
完全深度放电很不好,没好好看帖吧
如果长期不用,要冲40%的电
发表于 2009-4-16 15:56 | 显示全部楼层
{:5_447:}什么叫过度充电啊?不是充满了就自动停了吗?
{:5_447:}不深度放电的意思就是不要等电用完就应该开始充上了是吗?
发表于 2009-4-16 15:57 | 显示全部楼层
完全深度放电很不好,没好好看帖吧
如果长期不用,要冲40%的电
admini 发表于 2009-4-16 15:55

你可以去看小黑说明书
发表于 2009-4-16 16:29 | 显示全部楼层
最好用水“冲”
发表于 2009-4-16 16:38 | 显示全部楼层
锂电池不能过渡放电的,玩18650等电池的都应该知道的呀。
笔记本里面的电池不就是18650嘛
发表于 2009-4-16 16:50 | 显示全部楼层
电池是易耗品啊,再小心也有个使用寿命问题
发表于 2009-4-16 17:17 | 显示全部楼层
我喜欢想怎么用就怎么用
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