科普一下鋰電池的工作原理
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-15 08:32
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鋰離子可以在陰陽兩極的電解液中穿行，從而產(chǎn)生為設(shè)備供能的電流。而所謂的電池容量，可簡單理解成電池中（在充放電時(shí)）來回跑的鋰離子數(shù)量。
組成電池電極的材料經(jīng)常會破裂分解，使得某些金屬離子（特指錳離子）可以自由浮動并跑到相反的電極，然后困住鋰離子。當(dāng)錳離子（上圖灰色）被從電池的陰極（藍(lán)色區(qū)域）剝離時(shí)，就會與電池陽極（金色區(qū)域）附近的電解液發(fā)生反應(yīng)，并捕獲鋰離子（上圖綠黃色）。隨著時(shí)間的推移，越來越多的鋰離子不能投入正常工作（被鎖?。姵氐娜萘恳惨虼硕饾u降低，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間下降。
造成電池老化的原因有很多種，首先是自然老化。即使正常使用，鋰離子也會自行脫離陽極，逐漸老化，但老化的速度較慢；而在日常使用當(dāng)中，充電過滿、電池過放都會加速鋰電池的老化。現(xiàn)在的手機(jī)通常有整流穩(wěn)壓的設(shè)計(jì)，當(dāng)充電滿了以后，充電器電源，就會斷開充電電路，直接使用電源線對手機(jī)進(jìn)行供電。如果沒有使用原配充電器的話，很有可能不會及時(shí)切斷電源，繼續(xù)對滿電的電池充電。將會加速鋰離子的脫落，損傷電池，造成電池老化；而電池電量耗盡，自由移動的離子也會被困住，同樣損耗電池的容量。
除了過充和過放外，電池溫度過高、過低，也會影響電池壽命。電池的頻繁放電會發(fā)熱，實(shí)際使用過程中會造成電池溫度過高。因此我們在玩大型游戲或運(yùn)行其他耗電程序時(shí)，需要注意散熱以及控制程序運(yùn)行時(shí)間。同樣溫度過低的情況，鋰離子活性降低，電池性能和充電性能也大打折扣，如果強(qiáng)行進(jìn)行充電，同樣會影響電池壽命。因此在嚴(yán)寒的環(huán)境下，手機(jī)、筆記本、無人機(jī)等設(shè)備，都需要對電池進(jìn)行預(yù)熱，到達(dá)一定溫度后才能正常工作。
除此以外，充電的電流也會影響電池的壽命，電池在充電的時(shí)候，電流過高，對電池傷害會特別嚴(yán)重，甚至?xí)斐啥搪贰⒈?、燃燒等情況發(fā)生，一般廠商的原裝產(chǎn)品都會有充電的保護(hù)電路，控制電池充電電流過大，而在一些山寨的座充、萬能充，如果并未加入保護(hù)機(jī)制，后果是非常嚴(yán)重的。
快充會不會加速電池老化？答案是不會的
上面說了快充實(shí)際上是提高充電器功率，讓電流和電壓加大，因此如果不加調(diào)控是會造成電池老化的。不過除了最老的QC1.0標(biāo)準(zhǔn)外，新版本的快充技術(shù)，都是通過握手協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)更高電壓的快充模式。對于一些不支持快充技術(shù)的手機(jī)來說，即使使用快充充電器，充電器將會自動調(diào)低充電效率，避免意外的發(fā)生。
當(dāng)我們了解快充的原理以后，從技術(shù)層面來分析，快充只是提升了充電時(shí)的輸入電壓，一般電池充電的最大電流會控制在6A以內(nèi)，QC 4.0則是將電壓電流的控制最大化，但也是在一個(gè)安全的范圍內(nèi)進(jìn)行，對電池是沒有損傷的。
總的來說，目前手機(jī)的快充技術(shù)并不會對電池的老化造成加速效果。相反，造成電池的加速老化最根本的原因，還是我們的不良充電習(xí)慣所導(dǎo)致。
不得不知道的充電壞習(xí)慣
要說充電的壞習(xí)慣，就肯定離不開上面所說的電池老化原因了。首先要使用原裝的充電器和充電線，避免因充電器質(zhì)量不過關(guān)而導(dǎo)致充電發(fā)生意外。充電電流不穩(wěn)等問題，往往是因?yàn)槟阌玫脑O(shè)備質(zhì)量不夠好。
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頻繁充電，也容易加速消耗電池的壽命，甚至導(dǎo)致電池活性降低，續(xù)航時(shí)間縮短等問題。尤其是在快充技術(shù)的加入后，雖然在前期充電的速度很快，但沒有沖滿至100%就拔線，造成多次充電，增加了電池的循環(huán)次數(shù)，長期這樣使用就會降低電池的活性，從而加速電池的老化。就像倒啤酒一樣，倒的速度越快，泡沫越大，“全都是泡沫”的啤酒并不是真正滿杯，充電也一樣，快充后半段的慢充更重要。所以即使是使用快充，盡量讓手機(jī)充滿了以后再斷電。
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除此以外，電池高溫和低溫狀態(tài)下對手機(jī)的充電也有很大的損傷。在日常環(huán)境中，一邊打游戲一邊充電，往往會讓手機(jī)的溫度急速上升，高溫環(huán)境加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，從而加速電池老化。因此，希望電池更耐用，最好還是不要一邊充電一邊使用。同時(shí)在極端環(huán)境下，最好讓手機(jī)回復(fù)正常溫度再進(jìn)行充電。
快充給我們的生活帶來了便利，提高我們的生活質(zhì)量。我們不應(yīng)該抗拒它。了解真相，改掉使用時(shí)的壞習(xí)慣，才能更好地享受生活。
