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引用 你了解手机电池吗?  

2009-06-07 18:34:23|  分类: 科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

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seal你了解手机电池吗?

在手机中,无论是从技术角度评估还是从价格方面的考虑,电池都占有十分重要的地位。时值今日,市场上正在销售的手机中,所使用的电池已经基本完成了从镍电池到锂电池的过渡。也许是由于手机电池刚刚完成了一次镍电池到锂电池的革命,所以人们对锂电池的认识并不统一,在许多情况下不正确的说法和做法颇为流行。因此,懂得一点锂电池的知识,掌握锂电池的正确使用方法是非常有必要的。

一、锂电池的种类:
目前市面上所使用的二次电池主要有镍氢(Ni-MH)与锂离子(Li-ion)两种类型。锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池(LiB)和聚合物锂离子电池(LiP)两种。所以在许多情况下,电池上标注了Li-ion的,一定是锂离子电池。但不一定就是液体锂离子电池,也有可能是聚合物锂离子电池。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。锂电池很早以前就有了,但锂是一种高度活跃(还记得它在元素周期表中的位置吗?)的金属,它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,后来就有了改进型的锂离子电池,加入了能抑制锂元素活跃的成份(比如钴、锰等等)从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电池也随之基本上淘汰了。至于如何区分它们,从电池的标识上就能识别,锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。现在,笔记本和手机使用的所谓“锂电池”,其实都是锂离子电池。
现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。作为电池的一种,锂离子电池同样具有这三个要素。一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液,因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分,这就增加了电池的重量和成本,也限制了尺寸大小和造型的灵活性。一般而言,液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm,再减少就比较困难。
而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料作为其主要的电池系统。
新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高,所以形状上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%,其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。
目前市面上所销售的液体锂离子(LiB)电池在过度充电的情形下,容易造成安全阀破裂因而起火的情形,这是非常危险的,所以必需加装保护IC线路以确保电池不会发生过度充电的情形。而高分子聚合物锂离子电池方面,这种类型的电池相对液体锂离子电池而言具有较好的耐充放电特性,因此对外加保护IC线路方面的要求可以适当放宽。此外在充电方面,聚合物锂离子电池可以利用IC定电流充电,与锂离子二次电池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充电方式所需的时间比较起来,可以缩短许多的等待时间。


二、手机制造商对锂电池的应用情况
虽然近几年来几乎所有厂家都已经倾向于采用锂离子电池,但世界各大手机制造商对电池的选择还是有自己的特点和习惯,例如曾经在相同的一段历史时期里:
诺基亚:采用Ni-MH(镍氢)电池、LiB(液体锂离子)电池,未采用LiP(聚合物锂离子)电池。
爱立信:采用Ni-MH电池、LiB电池、LiP电池。
摩托罗拉:采用Ni-MH电池、LiB电池,未采用LiP电池。
不难发现,从为手机最早选用LiP聚合物锂离子电池这件事情上,爱立信体现出自己手机技术先驱的本色。根据我查找到的资料表明,目前聚合物锂离子电池主要制造厂为日本SONY、松下、GS等几家公司,2000年的生产量达到2100万只,其中50%为爱立信手机配套。进入2002年的今天,锂离子电池在其它手机厂商的手机上也已广泛的应用与普及。但在聚合物锂离子电池的使用上,还远没有达到在所有手机厂家的产品中得到普及的程度,广泛应用还有待时日。
另一方面,虽然锂离子电池优点多多,但也有缺陷,如价格高和充放电次数少等等。锂电池的充放电次数只有400-600次,经过特殊改进的产品也不过800多次。而镍氢电池的充电次数能够达到700次以上,某些质量好的产品充放电可达1200次,这样一比较,镍氢电池要比锂电池长寿。此外镍氢电池的价格也要比锂电池低很多。而且严格说来,锂电池同样会有记忆效应,只是它的记忆效应非常低,基本上可以忽略不计。
由此看来,目前还没有十全十美电池。


三、锂离子电池的使用
这部分是本文的重点,我们分三点来谈。
1、如何为新电池充电
在使用锂电池中应注意的是,电池放置一段时间后则进入休眠状态,此时容量低于正常值,使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活,只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池,恢复正常容量。由于锂电池本身的特性,决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中,是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此,从我自己的实践来看,从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。
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。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,我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。通常,手机说明书上介绍的充电方法,就是适合该手机的标准充电方法。
此外,锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
此外在对某些手机上,充电超过一定的时间后,如果不去取下充电器,这时系统不仅不停止充电,还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的,但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时,长充电需要很长的时间,往往需要在夜间进行,而以我国电网的情况看,许多地方夜间的电压都比较高,而且波动较大。前面已经说过,锂电池是很娇贵的,它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多,于是这又带来附加的危险。
此外,不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。
2、正常使用中应该何时开始充电
在我们的论坛上,经常可以见到这种说法,因为充放电的次数是有限的,所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个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,但前面网友的那个说法要做一些修正:在正常情况下,你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电,但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个白天的时候,就应该及时开始充电,当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。
而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候,即使在电池尚有很多余电时,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命,也就是“0.x”次而已,而且往往这个x会很小。
电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把手机电池的电量用完,最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法,目的是避免记忆效应发生,不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现后,仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的手机在后来的充电及开机中均无反应,不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低,以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。
3、对锂电池手机的正确做法
归结起来,我对锂电池手机在使用中的充放电问题最重要的提示是:
1、按照标准的时间和程序充电,即使是前三次也要如此进行;
2、当出现手机电量过低提示时,应该尽量及时开始充电;
3、锂电池的激活并不需要特别的方法,在手机正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活”方法,实际上也不会有效果。
因此,所有追求12小时超长充电和把锂电池手机用到自动关机的做法,都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的,请你及时改正,也许为时还不晚。
当然,在手机及充电器自身保护和控制电路质量良好的情况下,对锂电池的保护还是有相当保证的。所以对充电规则的理解才是重点,在某些情况下也是可以做出某种让步的。比如你发现手机在你夜晚睡觉前必须充电的话,你也可以在睡前开始充电。问题的关键在于,你应该知道正确的做法是什么,并且不要刻意按照错误的说法去做

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