手机的电池和充电器是一个永恒和共同的话题,永远有争论，永远有迷惑．我不求下面这篇文章能带来什么,只是希望本人的一点小小工作能给大家多一份选择和认识．以下的讨论都是针对手机电池,有些更是只针对锂离子电池,我不想把论题扩大,因为来的都是来讨论手机的.
为了便于阅读,小标题列举如下:
１．认识记忆效应
２．电池需要xx吗
３．前三次要充１２小时吗
４．充电电池有最佳状态吗
５．真的是充电电流越大，充电越快吗
６．直充标的输出电流就等于充电电流吗
７．循环充放电一次就是少一次寿命吗
８．电池容量越高越好吗
９．充饱的电池进行存储好吗
１０．座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用吗
１１．座充充电比直充饱吗
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１．认识记忆效应
电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可重新回复的性能.记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向.这个最早定义在镍镉电池,镍镉的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应.而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束.
因为现代镍镉电池工艺的改进,上述的记忆效应已经大幅度的降低,而另外一种现象替换了这个定义,就是镍基电池的"晶格化",通常情况,镍镉电池受这两种效应的综合影响,而镍氢电池则只受"晶格化"记忆效应的影响,而且影响较镍镉电池的为小.
在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程.操作不当会适得其反.
对于镍镉电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节,老外称之为exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到1.0V/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能.
对于长期没有进行exercise的镍镉电池,会因为记忆效应的累计,无法用exercise进行容量回复,这时则需要更深的放电(老外称recondition),这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4V每节的一个过程,需要专业的设备进行.
对于镍氢电池,exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应.因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池,几乎用不到recondition这个方法.
▲建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要,而且是有害的,因为电池的使用寿命无谓的减短了.
▲建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的,电流没法控制,容易过放到0V,甚至导致串联电池组的电池极性反转.
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２．电池需要xx吗
回答是电池需要激活,但这不是用户的要做的事.我参观过锂离子电池的生产厂,锂离子电池在出厂以前要经过如下过程:
锂离子电池壳灌输电解液---封口----化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是xx过程---分容,就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类,划分电池的等级,进行容量匹配等.这样出来的锂离子电池到用户手上已经是xx过的了.我们大家常用的镍镉电池和镍氢电池也是如此化成xx以后才出厂的.其中有些电池的xx过程需要电池处于开口状态,xx以后再封口,这个工序也只可能有电芯生产厂家来完成了.
这里存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间有时会很长,短则1个月,长则半年,这个时候,因为电池电极材料会钝化,所以厂家建议初次使用的电池{zh0}进行3~5次xx充放过程,以便xx电极材料的钝化,达到{zd0}容量.
在2001年颁布的三个关于镍氢.镍镉和锂离子电池的国标中,其初始容量的检测均有明确规定,对电池可以进行5次深充深放,当有一次符合规定时,试验即可停止.这很好的解释了我说的这个现象.
★那么称之为"第二次xx"也是可以的,用户初次使用的"新"电池尽量进行几次深充放循环.
●然而据我的测试(针对锂离子电池),存储期在1~3个月之内的锂离子电池, 对它进行深充深放的循环处理,其容量提高现象几乎不存在.(我在专题讨论区有关于电池激活的测试报告)
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３．前三次要充１２小时吗
这个问题是紧扣上面的电池xx问题的,姑且设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象,为了xx电池进行深充深放电循环3次.其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问题.那么我的另一片文章"论手机电池的充电时间"已经回答了这个问题.
★★★答案是不需要充１２小时.
早期的手机镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程,要达到最完美的充饱状态,可能需要5个小时左右,但是也是不需要12个小时的.而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时.
对于锂离子电池有人会问,既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小,是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充.我曾经画出恒压阶段电流减小对时间的曲线,对它进行多次曲线拟合,发现这个曲线可以用1/x的函数方式接近与零电流,实际测试时因为锂离子电池本身存在的自放电现象,这个零电流是永远不可能到达的.
以600mAh的电池为例,设置截至电流为0.01C(即6mA),它的1C充电时间不超过150分钟,那么设置截至电流为0.001C(即0.6mA),它的充电时间可能为10小时---这个因为仪器精度的问题,已经无法xx获得,但是从0.01C到0.001C获的容量经计算仅为1.7mAh,以多用的7个多小时来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的.
何况,还有其它的充电方式,比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到4.2V的限制电压,它根本没有截止最小电流判断阶段,一般150分钟后它就是100%充饱了.许多手机都是用脉冲充电方式的．
有人曾经用手机显示充饱后,再用座充进行充电来确认手机的充饱程度,这个测试方法欠严谨.
首先座充显示绿灯不是检测真正充饱与否的一个依据.
★★检测锂离子电池充饱与否的{wy}最终的方法就是测试在不充电(也不放电)状态时的锂离子电池的电压.
所谓恒压阶段电流减小其真正的目的就是逐渐减小在电池内阻上因充电电流而产生的附加电压,当电流小到0.01C,比如6mA,这个电流乘与电池内阻(一般在200毫欧之内)仅为1mV,可以认为这时的电压就是无电流状态的电池电压