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充電電流越大,充電越快?

 sujunad 2015-10-12
[導(dǎo)讀] 5.真的是充電電流越大,充電越快嗎? 論手機(jī)電池的充電時(shí)間一文中已經(jīng)講了這個(gè)問題,對于恒流充電的鎳基電池,可以這么說,而對應(yīng)鋰離子電池,這個(gè)
關(guān)鍵詞:電池鋰電池

  5.真的是充電電流越大,充電越快嗎?

  “論手機(jī)電池的充電時(shí)間”一文中已經(jīng)講了這個(gè)問題,對于恒流充電的鎳基電池,可以這么說,而對應(yīng)鋰離子電池,這個(gè)是不完全正確的。

  ★★對于鋰離子電池的充電,在一定電流范圍內(nèi)(1.5C~0.5C),提高恒流恒壓充電方式的恒流電流值,并不能縮短充飽鋰離子電池的時(shí)間。

  6.直充標(biāo)的輸出電流就等于充電電流嗎?

  這就要討論手機(jī)的充電方式了,對于充電管理在手機(jī)里面的,設(shè)定同樣一個(gè)直充(實(shí)際應(yīng)稱為電源適配器)的輸出如:5.3V 600mA

  A.充電管理是開關(guān)方式(高頻脈寬調(diào)整PWM方式),這個(gè)充電方式,手機(jī)并沒有完全利用直充的輸出能力,直充工作在恒壓段,輸出5.3V,此時(shí)真正的充電電流由手機(jī)的充電管理進(jìn)行調(diào)整,而且肯定要小于600mA,一般在300~400mA.這個(gè)時(shí)候,大家看到的直充的輸出電流就不是手機(jī)的充電電流。比如motorola的許多直充其輸出為5.0V 1A,真正對電池充電的也就用到了500mA足矣,因?yàn)槭謾C(jī)的電池容量也不過580mAh.

  ★這時(shí)直充上標(biāo)的輸出電流就不等于實(shí)際充電電流

  B.充電管理為脈沖方式的,這個(gè)充電方式,手機(jī)完全利用了直充的限流電流,就是用了600mA在電池上,這個(gè)時(shí)候,直充的輸出電流就是充電電流了。

  當(dāng)然以上的都是指在鋰離子電池的恒流階段或鎳氫電池的充電而言。

  如果手機(jī)沒有充電管理,把充電的管理移到了直充上,比如許多的CDMA手機(jī)都是如此,這個(gè)就沒什么好說的,它的輸出寫的很明白,比如輸出:4.2V 500mA,這個(gè)就是鋰離子電池恒流恒壓兩個(gè)數(shù)據(jù)了

  7.循環(huán)充放電一次就是少一次壽命嗎?

  循環(huán)就是使用,我們是在使用電池,關(guān)心的是使用的時(shí)間,為了衡量充電電池的到底可以使用多長時(shí)間這樣一個(gè)性能,就規(guī)定了循環(huán)次數(shù)的定義。實(shí)際的用戶使用千變?nèi)f化,因?yàn)闂l件不同的試驗(yàn)是沒有可比性的,要有比較就必須規(guī)范循環(huán)壽命的定義。

  國標(biāo)如是規(guī)定鋰離子電池的循環(huán)壽命測試條件及要求:在25度室溫條件下以恒流恒壓方式1C的充電制度充電150分鐘,以恒流1C的放電制度放電到2.75V截止為一次循環(huán)。當(dāng)有一次放電時(shí)間小于36分鐘時(shí)試驗(yàn)結(jié)束,循環(huán)次數(shù)必須大于300次。

  解釋:

  A.這個(gè)定義規(guī)定了循環(huán)壽命的測試是以深充深放方式進(jìn)行的

  B.規(guī)定了循環(huán)壽命按照這個(gè)模式執(zhí)行后必須超過300次以后容量仍然有60%以上

  實(shí)際上,不同的循環(huán)制度得到的循環(huán)次數(shù)是截然不同的,比如以上其它的條件不變,僅僅把4.2V的恒壓電壓改為4.1V的恒壓電壓對同一個(gè)型號的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試,這樣這個(gè)電池就已經(jīng)不是深充方式了,最后測試得到循環(huán)壽命次數(shù)可以提高近60%.那么如果把截止電壓提高到3.9V進(jìn)行測試,其循環(huán)次數(shù)應(yīng)該可以增加數(shù)倍。

  這個(gè)關(guān)于循環(huán)一次就少一次壽命的說法已經(jīng)有許多友人進(jìn)行了討論,我只是補(bǔ)充說明一下而已,大家在談?wù)撗h(huán)次數(shù)的時(shí)候不能忽視循環(huán)的條件,

  ●拋開規(guī)則談?wù)撗h(huán)次數(shù)是沒有任何意義的,因?yàn)檠h(huán)次數(shù)是檢測電池壽命的手段,而不是目的!

  ▲誤區(qū):許多人喜歡把手機(jī)鋰離子電池用到自動(dòng)關(guān)機(jī)再充電。這個(gè)完全沒有必要。

  實(shí)際上,用戶不可能按照國標(biāo)測試模式對電池進(jìn)行使用,沒有一個(gè)手機(jī)會(huì)在2.75V才關(guān)機(jī),而其放電模式也不是大電流恒流放電,而是GSM的脈沖放電和平時(shí)的小電流放電混合的方式。

  有另外一種關(guān)于循環(huán)壽命的衡量方法,就是時(shí)間。有專家提出一般民用的鋰離子電池的壽命是2~3年,結(jié)合實(shí)際的情況,比如以60%的容量為壽命的終止,加上鋰離子電池的時(shí)效作用(參考第9點(diǎn)),用時(shí)間來表述循環(huán)壽命我認(rèn)為更為合理。

  鉛蓄電池的充電機(jī)理就類似與鋰離子電池,是限流限壓方式,使用的方式就是淺充淺放,他的壽命表述就是時(shí)間,沒有次數(shù),比如10年。

  ★★★所以,對于鋰離子電池,沒有必要用到關(guān)機(jī)再充電,鋰離子電池本來就適合用隨時(shí)充電的方式進(jìn)行使用,這也是他針對鎳氫電池的最大優(yōu)勢之一,請大家善加利用這個(gè)特性。

  8.電池容量越高越好嗎?

  不同型號(特別是不同體積)的電池,他的容量越高,提供使用的時(shí)間越長。拋開體積和重量的因素,當(dāng)然容量越高越好。

  但是同樣的電池型號,標(biāo)稱容量(比如600mAh)也相同,實(shí)際測的初始容量不同:比如一個(gè)為660mAh,另一個(gè)是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好嗎。

  實(shí)際情況可能是容量高的是因?yàn)殡姌O材料中多了增加初始容量的東西,而減少了電極穩(wěn)定用的東西,其結(jié)果就是循環(huán)使用幾十次以后,容量高的電池迅速容量衰竭,而容量低的電池卻依然堅(jiān)挺。許多國內(nèi)的電芯廠家往往以這個(gè)方式來獲得高容量的電池。而用戶使用半年以后待機(jī)時(shí)間卻是差得一塌糊涂。

  民用的那些AA鎳氫電池(就是五號電池),一般是1400mAh,卻也有標(biāo)超高容量的(1600mAh),道理也是一樣。

  ★提高容量的代價(jià)就是犧牲循環(huán)壽命,廠家不在電池材料的改性上下文章,是不可能真正“提高”電池容量的。

  9.充飽的電池進(jìn)行存儲好嗎?

  鋰離子電池有一個(gè)特性非常不好,就是鋰離子電池的時(shí)效(或稱老化,老外稱為aging),就是鋰離子電池在存儲一段時(shí)間后,即使不進(jìn)行循環(huán)使用,其部分容量也會(huì)永久的喪失,這是因?yàn)殇囯x子電池的正負(fù)極材料從一出廠就已經(jīng)開始了它的衰竭歷程。不同的溫度和電池充飽狀態(tài),其時(shí)效后果不同,以下數(shù)據(jù)摘自參考文獻(xiàn)[1],以容量的百分比形式列出:

  存儲溫度--40%充電狀態(tài)-------100%充電狀態(tài)

  0度-------98%(一年以后)-----94%(一年以后)

  25度------96%(一年以后)-----80%(一年以后)

  40度------85%(一年以后)-----65%(一年以后)

  60度------75%(一年以后)-----60%(3個(gè)月以后)

  由此可見,存儲溫度越高和電池充的越飽,其容量損失就越厲害。所以不推薦長期的保存鋰離子電池,反之,廠家應(yīng)該象對待腐爛的食物一樣將其回收。用戶要密切留意電池的生產(chǎn)日期。

  如果用戶手中有閑置的電池,那么專家推薦的存儲條件為充電水平是40%,存儲溫度低于15度或更低。

  而鎳氫電池和鎳鎘電池則幾乎不受這個(gè)時(shí)效作用,長期存儲的鎳基電池在進(jìn)行幾個(gè)深充深放以后就可以恢復(fù)其原始容量了。

  10.座充的綠燈亮了以后在多充一個(gè)小時(shí)有用嗎?

  綠燈只是一個(gè)指示,真正充飽與否在于座充對電池充電過程的控制和判斷。以4.2V的鋰離子電池為例討論這個(gè)問題。

  首先是控制,控制對電池的輸出是先恒流,后恒壓(電流逐漸減小

  然后是判斷,判斷電流小于某個(gè)電流值時(shí),顯示綠燈,因?yàn)槟?shù)轉(zhuǎn)換的精度和本身的電壓精度是受限制的,座充通常設(shè)定這個(gè)電流值為50mA,此時(shí)顯示綠燈,那么電池確實(shí)離它真正的充飽還有10%不到(據(jù)我所測,現(xiàn)在的鋰離子電池以50mA截止充電的話,其容量已經(jīng)可以達(dá)到95%,充電接受能力大大提高現(xiàn)在的問題是座充接下去在干什么:

  A.如果接下去,座充徹底關(guān)斷充電回路,沒有繼續(xù)進(jìn)行恒壓充電,那么在座充上再放置10個(gè)小時(shí)也是于事無補(bǔ)。許多的座充設(shè)計(jì)方案就是這樣的,比如TI(德州儀器)的BQ2057系列充電芯片,linear(凌特)的LT1800系列都是如此。

  B.座充繼續(xù)進(jìn)行恒壓充電,并嚴(yán)格控制電壓不超出4.2V,無疑再多充一個(gè)小時(shí),確實(shí)可以增加電池的容量。

  C.座充繼續(xù)充電,但是它的電流控制很糟糕,不小心就使電池超出了4.2V,而且繼續(xù)往上跑。因?yàn)殇囯x子電池不能吸收任何過充。持續(xù)對電池施加電流,就會(huì)造成這個(gè)后果,那么過充就發(fā)生了。這個(gè)當(dāng)然是設(shè)計(jì)不好的座充,比如常見的即可充鋰離子電池又可充鎳氫電池的十幾塊錢的“蛋充”。

  D.還有一種充電管理芯片,比如maxim(美信)的1679芯片,與許多手機(jī)充電管理相同,它采用脈沖方式充電,它在顯示綠燈的時(shí)候,就是鋰離子電池已經(jīng)100%充飽了,當(dāng)然再放置一個(gè)小時(shí),它也不會(huì)過充,顯然又是在做無用功。

  用戶實(shí)際上不知道綠燈亮了以后座充到底在干什么,A或B或D,都有可能,座充說明書不寫這些東西的。排除不合格的座充,我們其實(shí)應(yīng)該相信合格和原裝的座充,綠燈亮著的話,為什么不取下來用呢?這對用戶實(shí)際沒有什么太大的影響,充的不飽又不影響循環(huán)壽命(如上第7點(diǎn)所述),95%的容量也是可以接受的。除非有愛好者能深入分析自己的座充到底是以那種方式的在充電,否則我們不妨------★亮綠燈后就取下來用。

  11.座充充電比直充飽嗎?

  看完了前面的婆婆***話,這個(gè)問題就是最好回答的了,問題的實(shí)質(zhì)就是充電方式的區(qū)別。

  ★不存在座充一定比直充充的飽的說法,也不存在直充一定比座充充的飽的說法。重要的是它們的充電方式是不是能最快最大的充飽電池.

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