鋰離子電池無所不在,在我們的智慧型手機或電腦中。通常看到它們故障意味著必須更換設備或至少更換電池。在這種情況下,想要保護它們並想知道如何做到這一點是合理的。問題是,有很多相互矛盾的訊息在流傳,很難區分真假、好建議和壞建議。
為了幫助我們完成任務,我們採訪了該公司的電化學工程師兼聯合創始人 Camille Feraud原子電池。
基地
作為序言,讓我們回顧一下,鋰離子電池是由使用儲存和釋放電力的化學過程。它們的特徵在於其容量(以 Ah 或 mAh 為單位),而且還在於其電壓,該電壓在電路中產生電流循環。它以伏特 (V) 為單位進行測量。將兩者相乘,我們得到電池的能量(以 Wh 或 mWh 為單位)。例如,12 Wh 電池能夠提供 12 W 的功率 1 小時。
以下考慮因素是一般性的,特別是壽命的差異可能會出現,這取決於電池的品質以及充電器的品質。一般來說,主要製造商提供的產品不會造成可靠性問題。
現在基礎知識已經完成,讓我們回顧一下有關電池的五個先入為主以及如何最好地處理它們。
1 – 使用鋰離子電池之前必須執行完整的充電/放電週期
偽造的。對於我們的專家來說,這種預防措施是不必要的,因為鋰離子電池沒有記憶效應。上世紀 90 年代用於電子產品的老式鎳鎘或鎳氫電池在發生局部放電時會記住其狀態,因此無法完全充電。因此,在充電之前必須將它們完全放電,否則它們的容量將減少到先前放電時的值。對於鋰離子電池來說,情況已不再如此。
此外,首次使用前無需將電池充滿電,因為業內製造的所有鋰離子電池都在工廠進行初始化,也就是說,它們在交付給智慧型手機製造商之前會經歷完整的充電/放電週期。
2 – 不應將鋰離子電池完全放電
偽造的。這在理論上是正確的,但在實務上卻不然。事實上,智慧型手機或筆記型電腦等行動裝置都配備了電池管理系統,縮寫為 BMS(電池管理系統)。
該系統旨在在電池完全耗盡之前自動停止放電,以延長電池的使用壽命。因此,您可以將智慧型手機或筆記型電腦完全放電,而不必擔心損壞電池。
3 – 不應讓智慧型手機長時間充電
偽造的。您可以安全地讓設備通電過夜。事實上,電池充電由智慧型手機的電子設備控制,分兩個階段進行,首先採用恆定電流(最高約 90% 的容量),然後採用恆定電壓。然後電流的強度將減小,直到幾乎為零。
根據我們的專家的說法,因此您可以完全將充電器留在智慧型手機上,不會出現過載。充電器保持恆定電壓,只要智慧型手機插入電源,就可以無限期地持續使用,不會有任何問題或損壞電池。
充電器僅在充電時消耗能量,因此在恆定電流 (CC) 階段以及恆壓 (CV) 階段開始時消耗能量。最終,由於沒有電流流動,電池最終處於靜止狀態。
另一方面,即使不使用,待機狀態的智慧型手機也會消耗少量能量,然後由充電器供電。但這個消耗量很低,不會對電費產生影響。但是,我們建議您在晚上完全關閉智慧型手機或將其置於飛行模式。
4 – 經過多次充電/放電循環後,電池的容量會下降
真的。當電池充電和放電時,電池中會發生氧化和還原反應。這些化學過程是可逆的,但不是100%可逆的。
由於連續損耗,電池在使用過程中會失去容量。該過程的可逆效率以庫侖效率來表示,如果沒有損失,則庫侖效率為100%。效率越高,損耗越少,因而增加了電池容量過低之前可能的循環次數。
根據我們的專家介紹,來自主要製造商的優質電池通常具有 99.9996% 的庫侖效率。電池製造商對電池的使用壽命採用以下約定。當我們談論 800 個週期的持續時間時,這意味著在該週期結束時,電池的容量將降至初始值的 80%。例如,3000mAh的電池在800次循環後容量為2400mAh,即3000mAh的80%。 800次循環的壽命並不意味著電池在800次循環後就沒電了,而是意味著它損失了20%的初始容量。因此它仍然可以工作,但它所供電的設備的自主性將逐漸下降。
5 – 如果長時間不使用,必須始終保持鋰離子電池充電至 100%
真的。長時間不使用智慧型手機時需要小心。事實上,會發生幾種現象,使鋰離子電池放電,也就是說降低其電壓。我們向您解釋其中三個。
- 即使關閉,其供電的設備仍會消耗一些電流。這就是為什麼建議在可能的情況下取出電池進行長期存儲,否則每年為設備充電。
- 然後,100%充電的電池會自然看到電壓下降。根據我們的專家的說法,由於電壓下降,電池在開始儲存後的幾個小時內將下降到其電量的 80%。
- 最後發生的現像是自放電,這是一種逐漸降低電池電壓的化學反應。對於我們的專家來說,與先前的技術(鎳鎘電池和鎳氫電池)相比,鋰離子電池的自放電非常低。
對於品質非常好的電池,每年的電壓損失僅為 1% 至 2%。另一方面,您必須防止電壓降至臨界閾值以下,因為這可能會損壞電池。
因此,您不應存放電量低於 15% 的鋰離子電池,以避免因自放電而達到臨界閾值。最好在存放之前將其充滿電。但如果您趕時間,只需少量充電即可達到至少 30% 的電量。