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关于锂电池充电的一篇学术论文 大家看看
我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。具有工作电压高比能量大循环寿命长自放电率低无记忆效应等优点
目前锂电池公认的基本原理是所谓的"摇椅理论"。锂电池的冲放电不是通过传统的方式实现电子的转移,而是通过锂离子在层壮物质的晶体中的出入,发生能量变化。在正常冲放电情况下,锂离子的出入一般只引起层间距的变化,而不会引起晶体结构的破坏,因此从冲放电反映来讲,锂离子电池是一种理想的可逆电池。在冲放电时锂离子在电池正负极往返出入,正像摇椅一样在正负极间摇来摇去,故有人将锂离子电池形象称为摇椅池。
一、锂电池日常使用过程中的误区
对于锂电池的"激活"问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。这种"前三次充电要充12小时以上"的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法,可以说一开始就是误传。经过抽样调查,可以看出有相当一部分人混淆了两
种电池的充电方法。
锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。
关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下
循环寿命(10%DOD):>1000次
循环寿命(100%DOD):>200次
其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然,如果折合到实际充电的相对总容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些。但是锂电池的寿命主要体现在充放电周期上,这个周期是一个绝对概念,上次使用了30%电力,充满电,下次又使用了70%的电力,又充满电,这个刚好是一个充电周期。所以还是遵循锂电池发明者的口号"即用即充,即充即用"的方法使用锂电池。
超常时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来.
这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片.其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值.这些数值在使用中会逐渐变化.使用说明中的"使用一个月左右应该全充放一次"的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况.电量统计芯片通过记录放电曲线(电压,电流,时间)可以抽样计算出电池的电量,这就是我们在Battery Information里读到的wh.值.而锂离子电池在多次使用后,放电曲线是会改变的,如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不准确的.所以我们需要深充放来校准电池的芯片.
二、锂电池的前三次充电正确方法和日常使用的注意事项
在前三次充电的时候完全没有必要进行超常时间充电如12小时来激活电池,充电电路本来就有保护,插上也没用的。在日常使用过程中应避免完全放电(使用到黑屏断电)。长时间放置未用,或者频繁即充即用一段时间后,方法就是一次完全的充放电,之后电池就可以即用即充,只有在长时间使用后才需要再次进行再次完全充放电重新校正。如果要长时间对一块电池不用,建议充电到40%再进行放置,以便保护电池。最后,锂电池的寿命主要体现在充放电周期上,这个周期是一个绝对概念,上次使用了30%电力,充满电,下次又使用了70%的电力,又充满电,这个刚好是一个充电周期。 |
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发表于 2008-8-15 17:26:28
发表于 2008-8-15 17:34:14
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