锂离子电池无处不在,在我们的智能手机或计算机中。通常看到它们出现故障意味着必须更换设备或至少更换电池。在这种情况下,想要保护它们并想知道如何做到这一点是合理的。问题是,有很多相互矛盾的信息在流传,很难区分真假、好建议和坏建议。
为了帮助我们完成任务,我们采访了该公司的电化学工程师兼联合创始人 Camille Feraud原子电池。
基地
作为序言,让我们回顾一下,锂离子电池是由使用储存和释放电力的化学过程。它们的特征在于其容量(以 Ah 或 mAh 为单位),而且还在于其电压,该电压在电路中产生电流循环。它以伏特 (V) 为单位进行测量。通过将两者相乘,我们得到电池的能量(以 Wh 或 mWh 为单位)。例如,12 Wh 电池能够提供 12 W 的功率 1 小时。
以下考虑因素是一般性的,特别是寿命的差异可能会出现,具体取决于电池的质量以及充电器的质量。一般来说,主要制造商提供的产品不会造成可靠性问题。
现在基础知识已经完成,让我们回顾一下有关电池的五个先入之见以及如何最好地处理它们。
1 – 使用锂离子电池之前必须执行完整的充电/放电周期
伪造的。对于我们的专家来说,这种预防措施是不必要的,因为锂离子电池没有记忆效应。上世纪 90 年代用于电子产品的老式镍镉或镍氢电池在发生局部放电时会记住其状态,因此无法完全充电。因此,在充电之前必须将它们完全放电,否则它们的容量将减少到之前放电时的值。对于锂离子电池来说,情况已不再如此。
此外,首次使用前无需将电池充满电,因为业内制造的所有锂离子电池都在工厂进行初始化,也就是说,它们在交付给智能手机制造商之前会经历完整的充电/放电周期。 。
2 – 不应将锂离子电池完全放电
伪造的。这在理论上是正确的,但在实践中却不然。事实上,智能手机或笔记本电脑等移动设备都配备了电池管理系统,缩写为 BMS(电池管理系统)。
该系统旨在在电池完全耗尽之前自动停止放电,以延长电池的使用寿命。因此,您可以将智能手机或笔记本电脑完全放电,而不必担心损坏电池。
3 – 不应让智能手机长时间充电
伪造的。您可以安全地让设备通电过夜。事实上,电池充电由智能手机的电子设备控制,分两个阶段进行,首先采用恒定电流(最高约 90% 的容量),然后采用恒定电压。然后电流的强度将减小,直到几乎为零。
根据我们的专家的说法,因此您可以完全将充电器留在智能手机上,不会出现过载。充电器保持恒定电压,只要智能手机插入电源,就可以无限期地持续使用,不会出现任何问题或损坏电池。
充电器仅在充电时消耗能量,因此在恒流 (CC) 阶段以及恒压 (CV) 阶段开始时消耗能量。最终,由于没有电流流动,电池最终处于静止状态。
另一方面,即使不使用,待机状态下的智能手机也会消耗少量能量,然后由充电器供电。但这个消耗量很低,不会对电费产生影响。但是,我们建议您在晚上完全关闭智能手机或将其置于飞行模式。
4 – 经过多次充电/放电循环后,电池的容量会下降
真的。当电池充电和放电时,电池中会发生氧化和还原反应。这些化学过程是可逆的,但不是100%可逆的。
由于连续损耗,电池在使用过程中会失去容量。该过程的可逆效率用库仑效率来表示,如果没有损失,则库仑效率为100%。效率越高,损耗越少,从而增加了电池容量过低之前可能的循环次数。
据我们的专家介绍,来自主要制造商的优质电池通常具有 99.9996% 的库仑效率。电池制造商对电池的使用寿命采用以下约定。当我们谈论 800 个周期的持续时间时,这意味着在该周期结束时,电池的容量将降至初始值的 80%。例如,3000mAh的电池在800次循环后容量为2400mAh,即3000mAh的80%。 800次循环的寿命并不意味着电池在800次循环后就没电了,而是意味着它损失了20%的初始容量。因此它仍然可以工作,但它所供电的设备的自主性将逐渐下降。
5 – 如果长时间不使用,必须始终保持锂离子电池充电至 100%
真的。长时间不使用智能手机时需要小心。事实上,会发生几种现象,使锂离子电池放电,也就是说降低其电压。我们向您解释其中三个。
- 即使其已关闭,其供电的设备仍会消耗一些电流。这就是为什么建议在可能的情况下取出电池进行长期存储,否则每年为设备充电。
- 然后,100%充电的电池会自然看到电压下降。根据我们的专家的说法,由于电压下降,电池在开始存储后的几个小时内将下降到其电量的 80%。
- 最后发生的现象是自放电,这是一种逐渐降低电池电压的化学反应。对于我们的专家来说,与以前的技术(镍镉电池和镍氢电池)相比,锂离子电池的自放电非常低。
对于质量非常好的电池,每年的电压损失仅为 1% 至 2%。另一方面,您必须防止电压降至临界阈值以下,因为这可能会损坏电池。
因此,您不应存放电量低于 15% 的锂离子电池,以避免因自放电而达到临界阈值。最好在存放之前将其充满电。但如果您赶时间,只需少量充电即可达到至少 30% 的电量。