新手機(jī)的鋰電池前三次充電需要多長(zhǎng)時(shí)間?鋰電池在便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域有哪些應(yīng)用?
正確的給鋰電池充電的方法
新買手機(jī)的鋰電池前三次充電需要多長(zhǎng)時(shí)間?不少朋友認(rèn)為應(yīng)該充電12~14個(gè)小時(shí),這樣才能激活休眠中的電池,不少商家在消費(fèi)者購(gòu)機(jī)時(shí)也是如此說。其實(shí)這個(gè)問題并沒有一個(gè)定論,而我個(gè)人認(rèn)為這種說法缺乏科學(xué)依據(jù),實(shí)際上前三次充電和以后充電都一樣,有3~4個(gè)小時(shí)就足夠了。
第一,大家都知道當(dāng)鋰電池過度充電、過度放電或充、放電電流過大時(shí),對(duì)電池的壽命和容量都有極大的損害,甚至?xí)痣姵刈冃位虮?,因此一般在鋰電池?nèi)部都設(shè)置了電子電路來(lái)保護(hù)電芯。當(dāng)電池過度充電、過度放電、電流過大時(shí),均會(huì)切斷與外部的連接。就像有些朋友反映的那樣:手機(jī)在開機(jī)充電時(shí),有電話進(jìn)來(lái)會(huì)造成自動(dòng)關(guān)機(jī)問題。也就是說,電池充電初期,電壓較低,而當(dāng)有電話進(jìn)來(lái)時(shí),手機(jī)要振鈴,就必須維持一定的功率。在電壓較低的情況下,電池電流就會(huì)增大,過大的電流引起電池保護(hù)電路動(dòng)作,切斷電池與外部的連接,從而造成手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
其二,為提高充電效率,鋰電池先是以大電流恒流充電到電量的90%,電池電壓為4.2V,這大約需要將近2小時(shí);然后再以恒壓小電流充電,直到充滿電后電池內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作為止,這大約需要半小時(shí),考慮到電池、充電器各產(chǎn)品的個(gè)體差異,鋰電池以充電3~4個(gè)小時(shí)為宜。
考慮到手機(jī)電量顯示的誤差和其它因素,當(dāng)充電器顯示綠燈的時(shí)候,可以再多充電1.5個(gè)小時(shí)。還有一點(diǎn)大家要注意,鋰電池長(zhǎng)期放置不用就會(huì)處以休眠狀態(tài),正常使用前需要激活。一般經(jīng)過3~5個(gè)充、放電周期即可激活。根據(jù)前兩個(gè)理由可知,對(duì)于休眠中的鋰電池期望通過長(zhǎng)時(shí)間的充電來(lái)激活是沒有意義的。因?yàn)殡姵爻錆M后(約2~4個(gè)小時(shí)),鋰電池保護(hù)電路就已經(jīng)動(dòng)作,切斷了外部電源。由于保護(hù)電路的作用,長(zhǎng)時(shí)間充電對(duì)鋰電雖然無(wú)危害,但保護(hù)電路的啟動(dòng)會(huì)消耗電芯的能量,萬(wàn)一保護(hù)電路失去作用,輕則損壞電池,重則損壞手機(jī),再重則后果不敢設(shè)想。所以,考慮到手機(jī)、鋰電池和充電器的個(gè)體差異,前三次充電和以后的充電都一樣,只需要3~4個(gè)小時(shí)。
鋰電池是20世紀(jì)90年代開發(fā)成功的新型綠色二次電池,近十幾年來(lái)發(fā)展迅猛,在小型二次電池市場(chǎng)中占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額,已成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具競(jìng)爭(zhēng)力的電池。相對(duì)于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等二次電池,鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)。鋰電池隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步已經(jīng)在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用,如便攜式電子產(chǎn)品、新能源交通工具及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
鋰電池在便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域,如筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)等產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,其中在筆記本電腦和手機(jī)中的使用量最大。2008年以來(lái)的金融危機(jī)對(duì)全球電子產(chǎn)品的消費(fèi)帶來(lái)了一定的影響。但是隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)刺激政策逐步顯效,筆記本電腦、手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的銷售保持了良好的勢(shì)頭,2009年全球筆記本電腦的銷售量仍較2008年增長(zhǎng)了18.71%,呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),其中主要廠商的增長(zhǎng)率將達(dá)到14.67%。
同時(shí),隨著3G、下一代互聯(lián)網(wǎng)等新的信息技術(shù)的應(yīng)用和普及,便攜式電子產(chǎn)品的市場(chǎng)將維持長(zhǎng)期繁榮的態(tài)勢(shì)。例如,在中國(guó)市場(chǎng)上,2008年3G手機(jī)產(chǎn)銷量增長(zhǎng)快速,全年共銷售6,637萬(wàn)部,同比增長(zhǎng)90%。近期美國(guó)蘋果電腦公司推出了新的便攜式平板電腦產(chǎn)品iPAD,立即在全球信息電子業(yè)界掀起了新的熱潮,平板電腦被視為下一個(gè)新的電子產(chǎn)品王者。諸如此類,3G手機(jī)、iPAD等產(chǎn)品功能多樣化和待機(jī)需求也對(duì)鋰電池的容量、安全性能和循環(huán)性能等方面提出了更高的要求,同時(shí)也給適用于高容量鋰電池的正極材料創(chuàng)造了更大的增長(zhǎng)空間。
鋰電池更具備想象空間的應(yīng)用在于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。全球性的石油資源緊缺與氣候環(huán)境不斷惡化使現(xiàn)代人類社會(huì)的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),發(fā)展節(jié)約能源與無(wú)廢物排放的新能源汽車已受到各國(guó)政府的高度重視。全球主要汽車廠家未來(lái)電動(dòng)汽車的產(chǎn)銷量數(shù)據(jù)顯示:在2009年之前鋰電池電動(dòng)汽車的份額較小,電動(dòng)汽車主要采用鎳氫電池作為動(dòng)力源(600405);從2010年開始,汽車制造商開始大幅提高鋰電池作為動(dòng)力源的比例,2010-2013年為鋰電池電動(dòng)汽車的快速成長(zhǎng)期,并于2013年達(dá)到226萬(wàn)輛,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為124.78%,2013-2018年將進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段,2018年達(dá)到近600萬(wàn)輛,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為20.90%。
鋰電池在能源儲(chǔ)備領(lǐng)域也有重要應(yīng)用,首先可以解決電網(wǎng)用電的峰谷調(diào)節(jié)難題。其次,清潔能源中如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等都是間斷性的能源,鋰電儲(chǔ)能設(shè)備配合上述清潔能源的使用,在發(fā)電時(shí)儲(chǔ)能,在間斷期間釋放能量,能有效地緩解我國(guó)能源緊缺的現(xiàn)狀。
根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithium ion battery, 簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)IB)和聚合物鋰離子電池(polymer lithium ion battery, 簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)IP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同, 鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì), 而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來(lái)代替, 這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。聚合物鋰離子電池可分為三類:
(1)固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低,適于高溫使用。
(2)凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使 用。
(3)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn),也不會(huì)產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個(gè)電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質(zhì)量比能量將會(huì)比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50%以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高?;谝陨蟽?yōu)點(diǎn),聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。
聚合物鋰離子的發(fā)展趨勢(shì)展望
聚合物鋰離子電池在全球技術(shù)成熟并商業(yè)化已經(jīng)2年多時(shí)間了,雖然銷量在快速增長(zhǎng),但其市場(chǎng)份額尚低于10%,與液態(tài)鋰電90%的市場(chǎng)份額無(wú)法相比,大大低于人們的預(yù)期。由于各種原因,目前市場(chǎng)上聚合物的價(jià)格普遍要高于液態(tài)鋰電,但是,由于移動(dòng)電器的競(jìng)爭(zhēng)模式正在悄悄地發(fā)生變化,特別是聚合物電池給移動(dòng)電器帶來(lái)的設(shè)計(jì)價(jià)值創(chuàng)新(如4mm厚度以下的優(yōu)越性能、大型規(guī)格電池),聚合物電池正被越來(lái)越多的手機(jī)、移動(dòng)DVD等設(shè)計(jì)人員所認(rèn)識(shí),因而聚合物廠商還是信心十足,堅(jiān)信聚合物的時(shí)代一定會(huì)到來(lái)??梢詮氖謾C(jī)的發(fā)展看聚合物鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì)。目前手機(jī)有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì):
(1) 手機(jī)本身向小型化、超薄化方向發(fā)展,以方便消費(fèi)者的攜帶;
(2) 手機(jī)設(shè)計(jì)的個(gè)性化,表現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念已經(jīng)不再是原來(lái)方方正正的形狀,不規(guī)則形狀、曲線、弧面設(shè)計(jì)造型成為手機(jī)設(shè)計(jì)美學(xué)化的主流;
(3) 使用彩屏、手機(jī)功能的不斷增加。為了使手機(jī)小型化,電池減小、減薄是一個(gè)最有效的途徑。4mm以下厚度電池有成為薄型手機(jī)配置的主流趨勢(shì),從性價(jià)比來(lái)講,這是聚合物的特長(zhǎng)。不規(guī)則形狀、曲線、弧面設(shè)計(jì)造型的手機(jī)給電池留下的有效空間變成了不規(guī)則形狀。液態(tài)的長(zhǎng)方型不能有效利用空間,容量較低,而疊片式聚合物可以將這種不規(guī)則空間最有效地利用起來(lái),使容量放大。最近TCL金能公司推出的圓弧型電池、梯形電池、背包電池能使手機(jī)比使用相應(yīng)規(guī)格的液態(tài)電池容量增加50%以上。手機(jī)功能越來(lái)越多,導(dǎo)致耗電越來(lái)越多。要求電池容量相應(yīng)地增加。在不增加電池厚度的情況下,聚合電池是有明顯優(yōu)勢(shì)的。與此相似,筆記本電腦、藍(lán)牙耳機(jī)、小靈通手機(jī)、移動(dòng)DVD等電器都在向移動(dòng)、便攜化方向發(fā)展,都配上了液晶顯示,而且功能在不斷增多,液晶屏幕在不斷增大。這些都給聚合物鋰離子電池提供了無(wú)限的商機(jī)。
















