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锂电池使用中的误区——了解并正确使用锂电池

时间:2015-11-24 15:06:36来源:科学生活浏览次数:

 
      现在,手机的普及率越来越高,为手机充电是大家每天必做的功课。但是,你知道你手机中的电池有什么特点,应当如何正确使用、保管、充电吗?要知道,有些似是而非的说法,常常会误导大家。下面就从手机中使用的电池的特点说起吧。
  现在手机中普遍都使用软包聚合物锂离子电池。锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 

  锂电池类型对比

  锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。
  锂电池具有体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制,我们平常所用的5号电池就是镍氢电池。
  

  锂电池的特点

  ※具有更高的重量能量比、体积能量比;
  ※电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;
  ※自放电小,可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;
  ※无记忆效应,锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;
  ※寿命长,正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;
  ※可以快速充电,锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;
  ※可以并联使用;
  ※由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;
  ※成本高,与其它可充电电池相比,锂电池价格较贵。

 锂电池的内部结构

  锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。
  电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
  单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。

  锂电池的充放电要求

  先讲讲锂电池的充电要求。根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子流失太多,而使电池报废。其充电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。
  充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量,比如,1350mAh的电池,它的充电电流可以控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。
  再说说锂电池的放电要求。因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过度放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。如有一个1000mAh电池,则放电电流应严格控制在3A以内,否则会使电池损坏。
  目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护板。只要控制好外部的充放电电流即可。
  那么,在使用手机电池时,特别是充电时,有哪些误区应当加以纠正呢?
  避免在不安全的环境中充电
  给手机等电子设备充电是旅行当中的一件麻烦事。在调查当中,不少参与者都表示自己曾在加油站、商场、餐馆甚至是公共厕所当中给设备充过电。但是,在这些非常规的环境当中给电子设备充电可能会引发各种各样意想不到的问题。
  在旅行当中,你应该准备额外的电池—并正确地存放它们—来应对设备没电的情况。如果你的手机无法替换电池,准备一个移动电源也是个方便的选择,特别是在无处充电的情况下。
  不要听信所谓的电池保养方法
  你也许听说过下面这些说法:不要整晚充电;确保充满电再使用;最好把电池电量彻底用光再充电……这些说法是所谓的最佳充电方式吗?
  事实上,这些建议大部分都是错误的,至少是对于如今我们所用的锂离子电池来说是错误的。举个例子,把电池电量彻底耗尽实际上会缩短电池的使用寿命。但根据调查,大约有33%的用户会等到剩余电量在10%以下才开始充电。在使用电子设备时,你应该尽可能地将剩余电量保持在40~80%之间,而要避免频繁地彻底放电。
  此外,保持设备的充电状态(彻夜充电)也并不一定是件坏事,因为大多数设备都会在充满电之后自动停止充电。最后,你应该确保设备在充电时处于凉爽的环境,如果电池出现过高的发热,应立即停止充电。
  不必关机充电
  在是否应该关机充电的问题上,目前主要有两派观点:一派认为关机充电可避免设备零部件损耗,充电速度也会加快;而另一派认为,开关机更容易损耗零部件,且开机状态下充电更快。
  实际上,开关机对于现代电子设备的零部件不会产生多大的影响。不过对于使用锂电池的设备来说,在关机状态下充电可让设备在充满电时达到一个低饱和电流,从而避免电池遭受持续的压力。不过在开机状态下,大多数设备充满电之后电流会绕过电池直接对设备供能。总而言之,何时关机、是否频繁关机对于电子设备而言并不重要。
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