新電池充電時間的確定

1.電池需要激活嗎

　　回答是電池需要激活,但這不是用戶的要做的事.我參觀過鋰離子電池的生產(chǎn)廠,鋰離子電池在出廠以前要經(jīng)過如下過程:

　　鋰離子電池殼灌輸電解液---封口----化成,就是恒壓充電,然后放電,如此進(jìn)行幾個循環(huán),使電極充分浸潤電解液,充分活化,以容量達(dá)到要求為止,這個就是激活過程---分容,就是測試電池的容量選取不同性能(容量)的電池進(jìn)行歸類,劃分電池的等級,進(jìn)行容量匹配等.這樣出來的鋰離子電池到用戶手上已經(jīng)是激活過的了.我們大家常用的鎳鎘電池和鎳氫電池也是如此化成激活以后才出廠的.其中有些電池的激活過程需要電池處于開口狀態(tài),激活以后再封口,這個工序也只可能有電芯生產(chǎn)廠家來完成了.

　　這里存在一個問題,就是電池廠出廠的電池到用戶手上,這個時間有時會很長,短則1個月,長則半年,這個時候,因為電池電極材料會鈍化,所以廠家建議初次使用的電池最好進(jìn)行3~5次完全充放過程,以便消除電極材料的鈍化,達(dá)到最大容量.

　　在2001年頒布的三個關(guān)于鎳氫.鎳鎘和鋰離子電池的國標(biāo)中,其初始容量的檢測均有明確規(guī)定,對電池可以進(jìn)行5次深充深放,當(dāng)有一次符合規(guī)定時,試驗即可停止.這很好的解釋了我說的這個現(xiàn)象.

　　那么稱之為"第二次激活"也是可以的,用戶初次使用的"新"電池盡量進(jìn)行幾次深充放循環(huán).

　　然而據(jù)我的測試(針對鋰離子電池),存儲期在1~3個月之內(nèi)的鋰離子電池, 對它進(jìn)行深充深放的循環(huán)處理,其容量提高現(xiàn)象幾乎不存在.

　　2.前三次要充12小時嗎

　　這個問題是緊扣上面的電池激活問題的,姑且設(shè)出廠的電池到用戶手上有電極鈍化現(xiàn)象,為了激活電池進(jìn)行深充深放電循環(huán)3次.其實這個問題轉(zhuǎn)化為深充是不是就是要充12個小時的問題.

　　答案是不需要充12小時. 只需要正常充電即可

　　早期的手機鎳氫電池因為需要補充和涓流充電過程,要達(dá)到最完美的充飽狀態(tài),可能需要5個小時左右,但是也是不需要12個小時的.而鋰離子電池的恒流恒壓充電特性更是決定了它的深充電時間無需12個小時.

　　對于鋰離子電池有人會問,既然恒壓階段鋰離子電池的電流逐漸減小,是不是當(dāng)電流小到無窮小的時候才是真正的深充.我曾經(jīng)畫出恒壓階段電流減小對時間的曲線,對它進(jìn)行多次曲線擬合,發(fā)現(xiàn)這個曲線可以用1/x的函數(shù)方式接近與零電流,實際測試時因為鋰離子電池本身存在的自放電現(xiàn)象,這個零電流是永遠(yuǎn)不可能到達(dá)的.

　　以600mAh的電池為例,設(shè)置截至電流為0.01C(即6mA),它的1C充電時間不超過150分鐘,那么設(shè)置截至電流為0.001C(即0.6mA),它的充電時間可能為10小時---這個因為儀器精度的問題,已經(jīng)無法精確獲得,但是從0.01C到0.001C獲的容量經(jīng)計算僅為1.7mAh,以多用的7個多小時來換取這僅僅的千分之三不到的容量是沒有任何實際意義的.

　　何況,還有其它的充電方式,比如脈沖充電方式使鋰離子電池來達(dá)到4.2V的限制電壓,它根本沒有截止最小電流判斷階段,一般150分鐘后它就是100%充飽了.許多手機都是用脈沖充電方式的.

　　有人曾經(jīng)用手機顯示充飽后,再用座充進(jìn)行充電來確認(rèn)手機的充飽程度,這個測試方法欠嚴(yán)謹(jǐn).

　　首先座充顯示綠燈不是檢測真正充飽與否的一個依據(jù).

　　檢測鋰離子電池充飽與否的唯一最終的方法就是測試在不充電(也不放電)狀態(tài)時的鋰離子電池的電壓.

　　所謂恒壓階段電流減小其真正的目的就是逐漸減小在電池內(nèi)阻上因充電電流而產(chǎn)生的附加電壓,當(dāng)電流小到0.01C,比如6mA,這個電流乘與電池內(nèi)阻(一般在200毫歐之內(nèi))僅為1mV,可以認(rèn)為這時的電壓就是無電流狀態(tài)的電池電壓.

　　其次,手機的基準(zhǔn)電壓不一定等于座充的基準(zhǔn)電壓,手機認(rèn)為充飽的電池到了座充上,座充卻不認(rèn)為已經(jīng)充飽,卻繼續(xù)進(jìn)行充電.

　　3.充電電池有最佳狀態(tài)嗎

　　有一種說法就是，充電電池使用得當(dāng)，會在某一段循環(huán)范圍出現(xiàn)最佳的狀態(tài)，就是容量最大.這個要分情況，密封的鎳氫電池和鎳鎘電池，如果使用得當(dāng)(比如定期的維護(hù)，防止記憶效應(yīng)的產(chǎn)生和累計)，一般會在100～200個循環(huán)處達(dá)到其容量的最大值，比如出廠容量為1000mAh的鎳氫電池用了120次循環(huán)后,其容量有可能達(dá)到1100mAh.幾乎所有的日本鎳氫電池生產(chǎn)商的技術(shù)規(guī)格書中描述鎳基電池的循環(huán)特性的圖上我都能看到這樣的描述.

　　鎳基電池有最佳狀態(tài),一般在100~200循環(huán)次數(shù)之間達(dá)到其最大容量

　　對于液態(tài)鋰離子電池，卻根本不存在這樣一個循環(huán)容量的駝峰現(xiàn)象，從鋰離子電池出廠到最終電池報廢為止，其容量的表現(xiàn)就是用一次少一次.我在對鋰離子電池做循環(huán)性能的時候也從來沒有看到過有容量回升的跡象.

　　鋰離子電池沒有最佳狀態(tài).

　　值得一提的是,鋰離子電池更容易受環(huán)境溫度的變化而表現(xiàn)不同的性能,在25~40度的環(huán)境溫度會表現(xiàn)其最好性能,而低溫或高溫狀態(tài),他的性能就大打折扣了.要使你的鋰離子電池充分展現(xiàn)它的容量,一定要細(xì)心的注意使用環(huán)境,防止高低溫現(xiàn)象,比如手機放在汽車的前臺上,中午的太陽直射很容易就可以使其超過60度,北方的用戶的電池待機時間,同等網(wǎng)絡(luò)情況下,就沒有南方的用戶長了.