鋰電池在生活中的應用突然擴大了，主要源于智能手機、穿戴設備、電動自行車和新能源汽車的廣泛使用，這些年來關于如何使用電池的小貼士，鋰電池爆炸等新聞不斷，但其中經(jīng)常包含很多誤導性信息。這篇文章中我們從鋰電池的簡單應用到復雜應用一一說起。

衡量電池性能好壞，有以下幾個重要指標：

　　 一、充放電倍率

越高越好。“C”是形容電池充放電電流大小的專用符號。1C放電就代表1小時內把電池從滿電放到空的電流大小。iPhone 6電池容量為1810mAH，那么這顆電池的1C放電電流就是1.81安培；比亞迪e6電動汽車中使用的每顆電池容量是200AH，則這個電池1C放電電流就是200安培。一個電池如果用高倍率放電，通常放出的能量比低倍率少。

不同放電倍率下放出的電量

從上圖測試結果可知這顆動力電池使用10C放電放出的能量只有1C放電下的85%，使用20C放電放出的能量只有1C放電下的70%。

　　 二、充放電循環(huán)次數(shù)

越多越好。500次是鋰電池的常見值，根據(jù)不同材料制作的鋰電池充放電次數(shù)從300-3000次不等。這個值的具體含義每個工廠可能略有不同，大致可以理解為：按廠商規(guī)定的充放電倍率（比如1C放電，0.3C充電；每次從0%充放到100%，照此循環(huán)）下，500次循環(huán)后，電池容量還剩最初的80%。充放電次數(shù)和使用習慣的關系太大了，我們舉幾個例子。

　　 1、充放電強度對循環(huán)次數(shù)的影響

工廠標注：每次從0%充放到100%，1C放，0.3C充，500次后容量衰減到80%，這是最嚴苛的測試循環(huán)，也可以不這么嚴格，看下面

如果每次電量的循環(huán)都在25%-75%，1C放，0.3C充，2000次后容量衰減到80%

如果每次電量的循環(huán)都在50%-100%，1C放，0.3充，1800次后容量衰減到80%

以上例子可看出充放電的倍率越小、越有利于壽命提升；淺充淺放也有利于壽命提升。

　　 三、內阻

越小越好，這個參數(shù)隨負載輕重、溫度等因素隨時變化，隨著電池壽命減少，內阻也在逐漸增大。內阻越小的電池越可以高倍率充放電，18650的普通電池內阻在50mΩ左右，動力型的18650電池在15mΩ左右。想知道內阻多大需要用專用的設備測量，普通萬用表不行。

測量電池內阻的工具

　　 四、電池一致性

采用相同材料、相同工藝生產(chǎn)的電池在容量、內阻、充放電曲線上的一致性越高越好。電池能否大規(guī)模組成電池組這一點非常關鍵，電池組規(guī)模越大對一致性要求越高。

下面幾頁我們將按應用的難易程度：

1、手機、平板、穿戴設備中的鋰電池

2、筆記本電腦和移動電源中的鋰電池

3、電動自行車中的鋰電池

4、電動汽車中的鋰電池

　　 手機、平板、穿戴設備中的鋰電池

為什么說這個領域是最簡單的呢？因為這些設備里只有一塊鋰電池，而且基本都是三元鋰電池。三元的意思是三種元素：鎳、鈷、錳、這種鋰電池的正極材料Li（NiCoMn）O2，不是完全一樣的，會根據(jù)使用要求對三種元素的配比做調整。

　　 一、充放電倍率

在數(shù)碼設備中使用的電池通常對此項要求很低。你很難一個小時內把滿電的手機用到自動關機吧？也沒人會設計一個續(xù)航只有1小時的數(shù)碼設備。至少都可以續(xù)航3小時，所以電池的放電倍率達到0.3C左右就能滿足需求，充電要求往往也很低，通常3-4小時充滿的數(shù)碼設備大家都能接受，所以充電上對電池提出的要求也是0.3C左右。

不論國產(chǎn)還是松下、三星之類的進口鋰電池，1C放電是最起碼的規(guī)格，數(shù)碼設備對電池放電的要求都遠低于電池行業(yè)的普遍標準。充電倍率上和電池行業(yè)目前能做到的基礎指標大致相當，如果沒有極特殊設計一般也不用擔心。

OPPO的電池閃充特性，對充電提出了較高要求

以OPPO為代表的手機提出了快充的特性，實際上對電池廠商提出了特殊需求。以OPPO的N3來說，VOOC閃充承諾30分鐘充滿75%的電量，這算下來就是1.5C的充電電流，是普通手機電池充電倍率的10倍，N3賣3999元也貴的有道理，起碼這個電池就會比一般電池貴一、二倍。

　　 二、充放電循環(huán)次數(shù)

數(shù)碼設備中，手機算是使用強度最高的產(chǎn)品，我們按一天一充計算，循環(huán)次數(shù)是500次就是500天壽命，這樣算對嗎？其實是脫離了使用條件，所以是錯的。500次的循環(huán)指的是1C放電，0.3C充電下連續(xù)循環(huán)500次，電池容量還剩最初的80%。但我們平時使用手機放電倍率遠小于1C，往往是0.01C-0.5C之間。所以循環(huán)次數(shù)通?？梢?00次后還有80%電量剩余，這已經(jīng)2年時間了，手機也快過時了。蘋果在這方面設計的很精明，它有意不使用大電量的電池，不但可以獲得輕薄的優(yōu)勢，還因為2年后你必然要換下一代iPhone了，干嘛非要多花成本在電池上呢？至于有一些人一年就明顯感覺續(xù)航少了，也是確有原因的，之后分析。

隨時保持100%電量并不好

其他數(shù)碼設備，比如平板電腦，電池充放周期就更久了，但有時也會發(fā)現(xiàn)不到2年續(xù)航就明顯下降了，這個原因也是有解釋的，看完整篇文章你就會知道。

筆記本電池規(guī)格常見的4芯、6芯，8芯什么意思？這指的是18650電芯數(shù)量，以8芯為例，有2種組合方式，一種是2串4并，一種是4串2并，具體采用哪一種要根據(jù)筆記本廠商電壓變換電路的設計，和電池倉形狀。

4芯筆記本電池

這種說法也可以形容移動電源，市售正經(jīng)品牌的移動電源10400mAh容量的產(chǎn)品就是由4節(jié)2600mAh的18650電芯并聯(lián)而成。由于三星SDK為了搶占中國市場，對大訂單采取低價，甚至賠本賣1美元/顆，所以很多大牌子移動電源廠商很喜歡用這種既便宜質量又好的電芯，也因為單顆容量為2600，所以移動電源的容量經(jīng)常是2600mAh的倍數(shù)：5200mAh，7800mAh，10400mAh。

　　 一、充放電倍率

新的筆記本電池少有1小時就放光電的情況，所以放電倍率1C對他們來說已經(jīng)足夠，充電的要求也不高，比如筆記本電池在3-4小時內充滿大家都可以接受。而對移動電源來說對電池充放電倍率的要求就更低了，幾乎是所有數(shù)碼設備中最低的。

以目前市場中10400mAh（3.7V）的移動電源來說，最大輸出電流為2A（5V），也就是用最大電流也需要3.7個小時才能放光電，放電倍率只要滿足0.3C都夠用。充電方面，通常的規(guī)格是10400mAh配備一個1.0A的輸入口。這樣充電的倍率只有0.13C。這就是為什么移動電源劣質產(chǎn)品特別多的原因：哪怕是正規(guī)廠商也可以購買電池市場中性能最低檔（注意，性能低和質量差并不完全等同，但還是高度相關的）的產(chǎn)品用在移動電源中，而且還可以滿足使用規(guī)格的需求。

　　 二、充放電循環(huán)次數(shù)

筆記本和移動電源使用頻率相較于手機大幅降低，手機最多三天充一次，但是移動電源和筆記本平均下來往往一周都不一定能完成一次充放電，這樣算下來，只要保證50次充放電壽命就能撐一年。對于成熟的鋰電池來說最差最差也能提供300次的循環(huán)壽命，這個次數(shù)對使用筆記本和移動電源的人來說都夠正常使用6年的了。

而我們往往用不到這么久就更新?lián)Q代了，所以尤其是移動電源這個行業(yè)，實際使用中的輕負載和低頻率的充放電次數(shù)，讓我們很難察覺到產(chǎn)品質量的好壞。一些無良的廠商就會用最差的電芯，甚至把拆機電芯用在移動電源上。拆機電芯可能從前用在其他設備中，已經(jīng)循環(huán)了400次，按壽命看還有100次就要淘汰了，而100次也足夠讓移動電源撐上兩年時間，所以廢物利用買來裝移動電源里面，根本不會有人發(fā)現(xiàn)。

相對移動電源來說，筆記本中的原配的電池電芯都來自國際大廠。但我們也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)周圍有人的筆記本買來不到2年電池續(xù)航就大幅下降了，這是什么原因呢？

還記得上一頁說到平板電腦使用周期不頻繁，但有的也會出現(xiàn)1-2年，電池續(xù)航就大幅下降吧？其實他們都是由同一個原因引起的：電池保存不當。

如果你經(jīng)常沒事就把電池充滿，或者充電線一直插在設備上，那就隨時維持最高電量，電池容量就會快速減少。這個原因涉及到鋰電池的結構。

鋰電池內部簡圖

鋰電池的正極是由含有鋰離子的金屬氧化物組成，負極一般是石墨構成的晶格，充電時鋰離子向石墨一端移動，最終鉆入由石墨構成的穩(wěn)定的晶格中，蓄勢待發(fā)?？梢匀菁{鋰離子的晶格越多，可以移動的鋰離子越多，電池容量越大。長期滿電存放主要影響的是可以移動的鋰離子數(shù)量，因為滿電后電池達到4.2V電壓，維持的高電壓讓電解液和電池的正負極均發(fā)生一些反應，而這些反應在3.0V-3.7V的狀態(tài)下雖然也在發(fā)生，但是非常微弱。這種反應在電極上生成了鈍化膜，電壓越高膜越厚，膜越厚可以移動的到負極鉆入石墨晶格的鋰離子數(shù)量越少。于是宏觀上的表現(xiàn)就是電池容量衰減。

負極石墨組成的“小房子”，供鋰離子鉆入鉆出

什么算“長期”呢？在我看來7天就已經(jīng)足夠造成惡劣影響了。有多惡劣？這里有個例子，玩兒航模的人有2塊規(guī)格一樣的全新三元材料鋰電池A和B，6月份買來同時存放，A剩余電量30%存放，B充滿100%存放，3個月后測試電池容量，A容量為最初的98%，B容量為最初的60%。沒錯，影響就是如此惡劣，所以你的筆記本電池經(jīng)常長期維持高電壓，一年后續(xù)航大幅下降也就不要稀奇了。手機是最不容易遇到長期滿電存放的設備，因為即便充滿了，也一直在使用，不到幾個小時電壓就降下來了。但手機偶爾也會遇到這個問題，比如充滿電后關機了，這時沒有任何耗電，電池就一直維持高壓，也許一周后你打開盒子一看，電池已經(jīng)鼓包了。

正確的做法是充30%-40%的電量，然后長期保存。

木桶效應說的是一個木桶能盛多少水取決于圍城木頭中最短的那個木片的高度，放在鋰電池組上來形容一致性再好不過了。電池一致性表現(xiàn)不好對并聯(lián)組數(shù)比較多的電池影響更大。