很多人對鋰電池有畏懼感,卻也無(wú)可奈何。無(wú)奈是因為手機、筆記本、平板等等設備都要用到它,畏懼是因為不知道哪一天鋰電池會(huì )突然在自己面前做恐怖襲擊:或燃燒,或者爆炸。這種事件當中,自然與鋰電池本身的電特性、質(zhì)量有關(guān),但也不排除,是否正確地使用了鋰電池,也是引起鋰電池事故的原因之一。
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鋰電池的正確使用方法之鋰電池事故
方法是基于鋰電池本身特性基礎上的。因此,我們首先從電學(xué)上來(lái)分析鋰電池為什么會(huì )爆炸或者燃燒。燃燒或者爆炸,通常是因為熱量集聚而不得擴散出去,累計到起火點(diǎn),或者熱量在一定空間內集聚到一定程度,都會(huì )發(fā)生。作為電池,歸結起來(lái),上述情況發(fā)生通常不出以下四種原因。
1、 內部短路(多為軟包大單體):結構或工藝缺陷導致極耳內插、隔膜包裹富余過(guò)少、毛刺、隔膜打折等。極耳內插往往出現在厚電池且內并聯(lián)的結構中,極耳位絕緣不到位,在后續成品加保護板或使用過(guò)程容易導致內部急性短路從而出現燃燒或爆炸(內短路:這點(diǎn)個(gè)人是有很深體會(huì )的,當時(shí)還報廢了2K多該種電池,實(shí)際屬于設計缺陷——異常本質(zhì)是:內部急性短路),不過(guò)現在這種情況幾乎很少了,除非外力因素。
2、 外部短路:1AH以下的電池外短路導致的燃燒后爆炸不多見(jiàn),通常都是出現鼓脹或干脆把極耳燒斷,個(gè)人分析過(guò)的是動(dòng)力電池或大容量手機電池外短路導致的燃燒。這個(gè)涉及到客戶(hù)使用不當——裝金屬外盒時(shí)不考慮極耳絕緣,在裝機現場(chǎng)就出現電池冒煙燃燒異常;動(dòng)力電池也常見(jiàn)結構固定措施不足(考慮不周),在用戶(hù)使用過(guò)程電池組晃動(dòng)引起電池外部絕緣保護膜破損或者連接線(xiàn)皮破損,最終導致短路燃燒。
3、過(guò)充爆炸:這個(gè)是最危險的,也是企業(yè)最怕出現的,但,還是偶爾會(huì )出現。從了解的情況來(lái)看有兩點(diǎn):a、用戶(hù)不按要求使用匹配的充電器,從而破壞保護線(xiàn)路且用戶(hù)往往充電都是不限時(shí)充的,這種情況不炸都難;b、電池配組不合理且保護板失效,這種情況下也會(huì )炸的一塌糊涂...單節電池同理。
4、電池本身的材料不過(guò)關(guān)。材料不過(guò)關(guān),可能會(huì )在標定的電壓電流下產(chǎn)生過(guò)熱,從而發(fā)生事故。
基于以上分析,如果能夠正確使用鋰電池,盡可能避免以上情況的發(fā)生,就可以梳理出一些方法來(lái)了:
1、頻繁深度充放電:鋰電池幾乎沒(méi)有記憶性,很多朋友在使用鋰電車(chē)或者鋰電數碼產(chǎn)品的時(shí)候,喜歡把電量用到一點(diǎn)不剩(保護板保護)然后再去充電,而在很多人眼中,這也是一種激活電池的做法。在鋰電池的使用中,我們把用完電量再充電的情況叫做深度充放電。
其實(shí),深度充放電是很多人在使用鋰電池時(shí)候的一個(gè)重大誤區,科學(xué)家們通過(guò)實(shí)驗得出結論,深度充放電次數在其他環(huán)境情況恒定的情況下和電池壽命是成正比的,多次充放電會(huì )導致電池壽命過(guò)早結束。而長(cháng)時(shí)間使用壽命結束的鋰電池則極易造成電池鼓脹等情況,從而引發(fā)爆炸。
2、過(guò)充放以及充放電流過(guò)大:這種情況是在保護板設計不合理而充電的時(shí)候經(jīng)常會(huì )發(fā)生的,我們經(jīng)常喜歡在設備的電量充滿(mǎn)后再充一會(huì )兒電,讓自己的設備能抗的時(shí)間更長(cháng)一些,但是很多人所不知道的是,長(cháng)期的過(guò)充和過(guò)放情況都會(huì )對鋰電池性能產(chǎn)生嚴重損傷和破壞,嚴重的就會(huì )引發(fā)爆炸等極端情況,所以電池的電充滿(mǎn)了就好,如果一直插在充電器上,遲早是會(huì )釀成悲劇的。
3、在充放電的時(shí)候也要充電器的電流和用電器的一般電流負載在規定范圍之內,過(guò)高的電流負載極易引起電池的內部短路,從而破壞鋰離子,引發(fā)電路的安全隱患。同理,對于充電式的充電器電壓,道理也是一樣的。所以我們在使用充電器的時(shí)候也要注意看看充電器到底是否合格。
4、工作環(huán)境。鋰電池對于溫度是極其敏感的,如果長(cháng)期處于冰點(diǎn)以下使用,可能對電池壽命造成極大影響和危害。而長(cháng)期放在過(guò)熱的環(huán)境下,則會(huì )大幅縮減電池的壽命,嚴重的則由內壓增大引發(fā)爆炸,即使沒(méi)有爆炸,電池也會(huì )在高熱中迅速報廢,感覺(jué)有些案例中因為池爆炸而不幸遇難的,大部分原因就是因為其工作環(huán)境的高溫所導致的。
在經(jīng)歷過(guò)多次的事故之后,廠(chǎng)商也終于的有了行動(dòng),為目前大多數廠(chǎng)家都增加了保護裝置尤其電子數碼產(chǎn)品都增加了雙重保護或者多重保護,盡量避免了這種情況的發(fā)生,不過(guò),用戶(hù)們自身意識的加強,依舊是很重要的。
鋰電池的正確使用方法之手機鋰電池
雖然鋰電池用途廣泛,在汽車(chē)、電動(dòng)車(chē)、手機、平板、筆記本等等設備中都有用到,在不久的將來(lái),也許有更多的設備要用它,但就目前看,手機和平板之類(lèi)的設備,仍然是距離我們最近的鋰電池供電設備。因此,有必要對手機鋰電池做出特別的使用說(shuō)明。
1 如何充電
在使用鋰電池中應注意的是,電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)容量低于正常值,使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過(guò)3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應。因此用戶(hù)手機中的新鋰電池在激活過(guò)程中,是不需要特別的方法和設備的。不僅理論上是如此,從我自己的實(shí)踐來(lái)看,從一開(kāi)始就采用標準方法充電這種“自然激活”方式是最好的。對于鋰電池的“激活”問(wèn)題,眾多的說(shuō)法是:充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí),反復做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法,可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過(guò)的所有嚴肅的正式技術(shù)資料都強調過(guò)充和過(guò)放電會(huì )對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標準時(shí)間和標準方法充電,特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(cháng)充電。通常,手機說(shuō)明書(shū)上介紹的充電方法,就是適合該手機的標準充電方法。
此外,鋰電池的手機或充電器在電池充滿(mǎn)后都會(huì )自動(dòng)停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說(shuō),如果你的鋰電池在充滿(mǎn)后,放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失,所以你的電池將長(cháng)期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長(cháng)充電的另一個(gè)理由。此外在對某些手機上,充電超過(guò)一定的時(shí)間后,如果不去取下充電器,這時(shí)系統不僅不停止充電,還將開(kāi)始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠(chǎng)商自有其目的,但顯然對電池和手機/充電器的壽命而言是不利的。同時(shí),長(cháng)充電需要很長(cháng)的時(shí)間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多,于是這又帶來(lái)附加的危險。此外,不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過(guò)放電,過(guò)放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問(wèn)題。
2 正常使用中應該何時(shí)開(kāi)始充電
在我們的論壇上,經(jīng)??梢砸?jiàn)到這種說(shuō)法,因為充放電的次數是有限的,所以應該將手機電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗表,關(guān)于循環(huán)壽命的數據列出如下:
循環(huán)壽命 (10%DOD):>1000次
循環(huán)壽命 (100%DOD):>200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫(xiě)。從表中可見(jiàn),可充電次數和放電深度有關(guān),10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長(cháng)很多。當然如果折合到實(shí)際充電的相對總容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正:在正常情況下,你應該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預計第2天不可能堅持整個(gè)白天的時(shí)候,就應該及時(shí)開(kāi)始充電,當然你如果愿意背著(zhù)充電器到辦公室又當別論。而你需要充電以應付預計即將到來(lái)的會(huì )導致通訊繁忙的重要事件的時(shí)候,即使在電池尚有很多余電時(shí),那么你也只管提前充電,因為你并沒(méi)有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個(gè)x會(huì )很小。電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長(cháng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法,就是“盡量把手機電池的電量用完,最好用到自動(dòng)關(guān)機”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為手機電池電量過(guò)低的警告出現后,仍然不充電繼續使用一直用到自動(dòng)關(guān)機的例子。結果這個(gè)例子中的手機在后來(lái)的充電及開(kāi)機中均無(wú)反應,不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過(guò)度放電而導致電壓過(guò)低,以至于不具備正常的充電和開(kāi)機條件造成的。
3 對正確使用鋰電池手機的重要提示
歸結起來(lái),我對鋰電池手機在使用中的充放電問(wèn)題最重要的提示是:
1、按照標準的時(shí)間和程序充電,即使是前三次也要如此進(jìn)行;
2、當出現手機電量過(guò)低提示時(shí),應該盡量及時(shí)開(kāi)始充電;
3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在手機正常使用中鋰電池會(huì )自然激活。如果你執意要用流傳的“前三次12小時(shí)長(cháng)充電激活”方法,實(shí)際上也不會(huì )有效果。因此,所有追求12小時(shí)超長(cháng)充電和把鋰電池手機用到自動(dòng)關(guān)機的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說(shuō)法做的,請你及時(shí)改正,也許為時(shí)還不晚。當然,在手機及充電器自身保護和控制電路質(zhì)量良好的情況下,對鋰電池的保護還是有相當保證的。所以對充電規則的理解才是重點(diǎn),在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發(fā)現手機在你夜晚睡覺(jué)前必須充電的話(huà),你也可以在睡前開(kāi)始充電。問(wèn)題的關(guān)鍵在于,你應該知道正確的做法是什么,并且不要刻意按照錯誤的說(shuō)法去做。
鋰電池的正確使用方法之電池保養
其實(shí)電池沒(méi)有太多要顧及的使用注意,換句話(huà)說(shuō)是顧及也沒(méi)有太大用。一個(gè)電池能使用多少次,差別更多的來(lái)自電池本身制造中的個(gè)體差異,而不是使用方法。除了本身的電池品質(zhì)之外,電池自身的使用壽命是有限的。一旦電池下了生產(chǎn)線(xiàn),其壽命就開(kāi)始流逝。不管你是否使用,鋰電池的使用壽命都只在兩到三年。電池容量下降的重要原因之一還是由于氧化引起的內部電阻增加,最后電解槽電阻會(huì )達到某個(gè)點(diǎn),盡管這時(shí)電池充滿(mǎn)電,但電池不能釋放已儲存的電量。許多朋友都認為初次使用鋰電池應該充電16個(gè)小時(shí)以上,這樣可以充分的激活電池,其實(shí)這樣做并沒(méi)有根據,這只是當年流行的鎳氫或鎳鎘電池的充電方法,對于鋰離子電池來(lái)說(shuō)并不適用。因為這種以鋰聚合物為核心的電池在理論上并沒(méi)有記憶效應,即便有,也是完全可以忽略不計的。所以只需要沖3個(gè)小時(shí)左右就完全可以了,如果顯示充電已完成,并且暫時(shí)不需要外接電源使用,那么就可以拔下電源,不必再等這么長(cháng)的時(shí)間了。
其實(shí)電池的保養一直是筆記本電腦用戶(hù)的熱門(mén)話(huà)題,而在各大筆記本論壇的電池版塊,這個(gè)話(huà)題早就已經(jīng)形成共識了。但實(shí)際上這里面的誤區甚多,歸根結底是來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面,一個(gè)是“思維沒(méi)有跟上鎳氫電池向鋰電池的轉變”,另外一個(gè)更搞笑,是來(lái)自手機,因為手機其實(shí)是大多數用戶(hù)最早接觸到的使用反復充電電池的設備,因此也會(huì )想當然的把手機的一些習慣延伸到PSP上。 我并沒(méi)有能力把大多數PSP用戶(hù)培養成專(zhuān)家,并且也沒(méi)有那個(gè)必要。世上沒(méi)有什么絕對的真理,我不會(huì )像一些唯理論至上的朋友那樣,信誓旦旦地說(shuō)自己的理論一定是正確的,并且要所有人都信服于他,我只是將在各大筆記本論壇和電器工業(yè)資深工程師普遍認同的觀(guān)點(diǎn)與大家分享。說(shuō)到底,PSP是消耗品,不論你再如何努力,電池的使用年限也只在2~3年。如果您覺(jué)得為了給PSP電池帶來(lái)微乎其微到幾乎沒(méi)有效果的所謂保養方法,心甘情愿地去湊完全充放電時(shí)間而經(jīng)常中斷游戲,等待充電,那您不必再繼續往下看了。
下面我就把一些最容易陷入的誤區澄清一下,并且給出我認為正確的觀(guān)點(diǎn)和做法。
誤區一:PSP買(mǎi)回來(lái)需要反復充放電三次以便激活電池。除非你買(mǎi)到的PSP是庫存一年以上的產(chǎn)品,否則就不需要這樣做,因為現在的電池電芯在出廠(chǎng)的時(shí)候已經(jīng)經(jīng)過(guò)激活,而電芯在封裝成PSP電池的時(shí)候又經(jīng)過(guò)一次相當于激活的檢驗,因此你拿到手的電池,早已是被激活過(guò)的了,再做三次充放電過(guò)程只是無(wú)謂的增加電池的損耗。
誤區二:第一次充電必須充夠12小時(shí)。這對于早期那些沒(méi)有電池控制電路的鎳氫電池設備是適用的,但對于如今具有智能充放電控制模塊的PSP來(lái)說(shuō)卻是個(gè)笑話(huà),當PSP電池充滿(mǎn)之后,充電電流就會(huì )被自動(dòng)切斷,并且在系統顯示為“外接電源”。哪怕你繼續充120個(gè)小時(shí),狀態(tài)也不會(huì )有任何變化了,一般來(lái)說(shuō),3小時(shí)也完全充滿(mǎn)了,剩下的“充電”只是浪費自己的時(shí)間。反而是拿到新機器的時(shí)候應該先把電量放光再充電。
誤區三:電池需要每月一次徹底充放。對于記憶效應很強的鎳氫電池,這是必須的工作,但對于鋰電池,這個(gè)周期卻太頻繁了,鋰電池在理論上是消除記憶效應的,即便有,也已經(jīng)大大減弱了可忽略不計的程度,如果你使用電池很頻繁,那么你應該將電池放電到比較低(大約10~15%)再充電,但如果放電到連機器都開(kāi)不了(0~1%),就屬于對鋰電池的有較大損傷的深度放電,一般來(lái)說(shuō)每2個(gè)月做一次這樣的操作就可以了。如果你很少使用電池,那么只要每3個(gè)月進(jìn)行一次這樣的操作就可以了。
誤區四:邊充電邊工作,或者充電完成后會(huì )繼續使用外接電源會(huì )損害主機和電池。這是最為可笑的一個(gè)論點(diǎn)。所謂孔穴電子、次充等機理層面的理論性論調,在實(shí)際中能得到多少反應呢?電池工業(yè)學(xué)術(shù)界對此的看法首先是不統一的。理論尚且有分歧,如何拿來(lái)指導消費者使用的實(shí)際?電池的損耗分為正常損耗和傷害性損耗,外接電源使用和邊充電邊使用真正造成的損耗程度,完全在電池正常損耗范圍以?xún)?,也就是說(shuō),無(wú)論有如何系統的理論化維護措施,電池都是會(huì )老化的,這就如同多么神奇的化妝品和保養也不能阻止美女變成老太婆,最多只是延緩而已,但表面的粉飾所起到的真正效用究竟能有多少,這絕不是理論所能解釋的——尊重實(shí)際使用經(jīng)驗才是正確和科學(xué)的認識觀(guān)。也許有人說(shuō),唯一避免電池老化的方法是不使用(所以很多人會(huì )選擇將電池拿下來(lái)),但這樣一來(lái)令PSP便攜性失去意義,二來(lái)電池即便在封存狀態(tài)下,也是隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)而自然老化的。電池實(shí)際上是一種半易耗品,只要電池為你帶來(lái)了足夠的便捷和快樂(lè ),我想它們的犧牲才是有價(jià)值的。
有誤區,自然也是因為有相應的普遍認同的電池保養和使用方法觀(guān)點(diǎn),羅列如下:
1.應避免完全放電(使用到黑屏斷電)
2.經(jīng)常對鋰電池充放電、未放盡時(shí)充電或使用外接電源、邊充電邊使用,或充電完成后繼續使用外接,均不會(huì )對電池造成額外的損耗。
3.長(cháng)期不使用時(shí),應將鋰電池取出,置于陰涼干燥處。切不要進(jìn)行冷凍,避免水氣侵蝕。避免放在高溫的汽車(chē)內使用。如長(cháng)時(shí)間保存,將電池充到40%后放置
4. 作為筆記本用戶(hù),如果多數時(shí)間是使用固定電源,可以取下電池置于陰涼處,但這只是出于對電池如溫度、濕度等環(huán)境因素的改善。作為PSP來(lái)講,裝有電池的情況下使用外接電源是不會(huì )對電池造成額外的傷害。并且出于對便攜和保護電池蓋、金屬觸點(diǎn)的理念,建議不要因為使用外接電源,頻繁拆卸電池。
5. 避免購買(mǎi)備用的鋰電池進(jìn)行存儲,因為電池即便不使用,其使用壽命也是在自然折損的,因此在電池有限的生存時(shí)間內,最大限度地使用才是體現電池價(jià)值的,而不是用種種不切實(shí)際的理論來(lái)折磨自己和用來(lái)娛樂(lè )的PSP。
以上為在各大電器專(zhuān)業(yè)論壇上請教資深會(huì )員、專(zhuān)業(yè)斑竹和許多業(yè)內電子電器工程師所得到的普遍共識,希望會(huì )對大家作為一個(gè)參考。
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國內鋰電池隔膜廠(chǎng)商的高端夢(mèng) http://www.eepw.com.cn/article/267237.htm
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