簡述鋰電池的工作原理以及日常使用過程中的常識
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-12 19:13
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鋰離子電池自1990年問世以來，因其卓越的性能得到了迅猛的發(fā)展，并廣泛地應用于社會。鋰離子電池以其它電 池所不可比擬的優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了許多領(lǐng)域，象大家熟知的移動電話、筆記本電腦、小型攝像機等等。
目前鋰電池公認的基本原理是所謂的“搖椅理論”。鋰電池的沖放電不是通過傳統(tǒng)的方式實現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移，而是通過鋰離子在層壯物質(zhì)的晶體中的出入，發(fā)生能量變化。在正常沖放電情況下，鋰離子的出入一般只引起層間距的變化，而不會引起晶體結(jié)構(gòu)的破壞，因此從沖放電反映來講，鋰離子電池是一種理想的可逆電池。在沖放電時鋰離子在電池正負極往返出入，正像搖椅一樣在正負極間搖來搖去，故有人將鋰離子電池形象稱為搖椅電池。
我們經(jīng)常說的鋰離子電池的優(yōu)越性是針對于傳統(tǒng)的鎳鎘電池（Ni/Cd）和鎳氫電池（Ni/MH）來講的。 具有工作電壓高比能量大循環(huán)壽命長自放電率低無記憶效應等優(yōu)點。
2、鋰電池日常使用過程中的常識
?。?）、誤區(qū)：“電池激活，前三次充電12小時以上”
對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充 12小時以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。經(jīng)過抽樣調(diào)查，可以看出有相當一部分人混淆了兩種電池的充電方法。
鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，所查閱過的所有嚴肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標準時間和標準方法充電，特別是不要進行超過12個小時的超長充電。通常，手機說明書上介紹的充電方法，就是適合該手機的標準充電方法。
?。?）、 不益長時間充電、電池完全用完再充電
鋰電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。如果鋰電池在充滿后，放在充電器上也是也不再充電。
超常時間充電和完全用空電量會造成過度充電和過度放電，將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞，從分子層面看，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。
?。?）、電池壽命
關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下(DOD是放電深度的英文縮寫)：
循環(huán)壽命 (10％DOD)：> 1000次
循環(huán)壽命 (100％DOD)：> 200次
從上面數(shù)據(jù)可見，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10％DOD時的循環(huán)壽命要比100％DOD的要長很多。當然 如果折合到實際充電的相對總?cè)萘?0％*1000=100，100％*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一 些。但是鋰電池的壽命主要體現(xiàn)在充放電周期上，這個周期是一個絕對概念，上次使用了30％電力，充滿電，下次又使用了70％的電力，又充滿電，這個剛好是 一個充電周期。所以還是遵循鋰電池發(fā)明者的口號“即用即充，即充即用”的方法使用鋰電池。
?。?）、定期深度充放電進行 電池校準
鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、 溫度、ID 、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用中會逐漸變化。使用說明中的“使用一個月左右應該全充放一次”的做法主要的作用應該就是修正這些寄存器里不當 的值。
二、鋰電池的充電方式是限壓橫流方式
主要分三步完成：
第一步：判斷電壓<3V，要先進行預充電，0.05C電流；
第二步：判斷 3V<電壓<4.2V，恒流充電0.2C~1C電流；
第三步：判斷電壓>4.2V，恒壓充電，電壓為4.20V，電流隨電壓的增加而減少，直到充滿。
其實今天我就是這一點有些不懂，在網(wǎng)上查了一下，然后上面那些做為常識了解。
充電開始時，應先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進行預充電，充電電流為設(shè)定電流 的1/10，一般選0.05C左右。電壓升到3V后，進入標準充電過程。標準充電過程為：以設(shè)定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時，充電結(jié)束。
一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時電池發(fā)熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因為電池內(nèi)部的電化學反應需要時間。就跟倒啤酒一樣，倒太快的話會產(chǎn)生泡沫，反而不滿。
術(shù)語解釋：充放電電流一般用C作參照，C是對應電池容量的數(shù)值。電池容量一般用Ah、mAh表示，如M8的電池容量1200mAh，對應的C就是1200mA。0.2C就等于240mA。
