１,認(rèn)識(shí)記憶效應(yīng)
電池記憶效應(yīng)是指電池的可逆失效，即電池失效后可重新回復(fù)的性能。記憶效應(yīng)是指電池長時(shí)間經(jīng)受特定的工作循環(huán)后，自動(dòng)保持這一特定的傾向。這個(gè)最早定義在鎳鎘電池，鎳鎘的袋式電池不存在記憶效應(yīng)，燒結(jié)式電池有記憶效應(yīng)。而現(xiàn)在的鎳金屬氫(俗稱鎳氫)電池不受這個(gè)記憶效應(yīng)定義的約束。
因?yàn)楝F(xiàn)代鎳鎘電池工藝的改進(jìn)，上述的記憶效應(yīng)已經(jīng)大幅度的降低，而另外一種現(xiàn)象替換了這個(gè)定義，就是鎳基電池的“晶格化”，通常情況，鎳鎘電池受這兩種效應(yīng)的綜合影響，而鎳氫電池則只受“晶格化”記憶效應(yīng)的影響，而且影響較鎳鎘電池的為小。
在實(shí)際應(yīng)用中，消除記憶效應(yīng)的方法有嚴(yán)格的規(guī)范和一個(gè)操作流程。操作不當(dāng)會(huì)適得其反。
對于鎳鎘電池，正常的維護(hù)是定期深放電:平均每使用一個(gè)月(或30次循環(huán))進(jìn)行一次深放電(放電到1.0V/每節(jié)，老外稱之為exercise)，平常使用是盡量用光電池或用到關(guān)機(jī)等手段可以緩解記憶效應(yīng)的形成，但這個(gè)不是exercise，因?yàn)閮x器(如手機(jī))是不會(huì)用到1.0V/每節(jié)才關(guān)機(jī)的，必須要專門的設(shè)備或線路來完成這項(xiàng)工作，幸好許多鎳氫電池的充電器都帶有這個(gè)功能。
對于隨身聽這種電池需要串聯(lián)使用的設(shè)備，即便是同一型號(hào)的電池內(nèi)阻也不可能完全一樣，所以放電時(shí)，串連的兩節(jié)(或多節(jié))電池的放電水平是不一樣的。以我的隨身聽為例，隨身聽停止工作的電壓大約在2v左右，但兩節(jié)電池的終止電壓一節(jié)為1.2v，另一節(jié)為0.8v。
對于長期沒有進(jìn)行exercise的鎳鎘電池，會(huì)因?yàn)橛洃浶?yīng)的累計(jì)，無法用exercise進(jìn)行容量回復(fù)，這時(shí)則需要更深的放電(老外稱recondition)，這是一種用很小的電流長時(shí)間對電池放電到0.4V每節(jié)的一個(gè)過程，需要專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行。
對于鎳氫電池，exercise進(jìn)行的頻率大概每三個(gè)月一次即可有效的緩解記憶效應(yīng)。因?yàn)殒嚉潆姵氐难h(huán)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鎳鎘電池，幾乎用不到recondition這個(gè)方法。
建議1：每次充電以前對電池放電是沒有必要，而且是有害的，因?yàn)殡姵氐氖褂脡勖鼰o謂的減短了。
建議2：用一個(gè)電阻接電池的正負(fù)極進(jìn)行放電是不可取的，電流沒法控制，容易過放到0V，甚至導(dǎo)致串聯(lián)電池組的電池極性反轉(zhuǎn)。
2,電池需要激活嗎
回答是電池需要激活，但這不是用戶的要做的事。在鋰離子電池的生產(chǎn)廠，鋰離子電池在出廠以前要經(jīng)過如下過程：
鋰離子電池殼灌輸電解液、封口、化成，就是恒壓充電，然后放電，如此進(jìn)行幾個(gè)循環(huán)，使電極充分浸潤電解液，充分活化，以容量達(dá)到要求為止，這個(gè)就是激活過程；分容，就是測試電池的容量選取不同性能(容量)的電池進(jìn)行歸類，劃分電池的等級(jí)，進(jìn)行容量匹配等。這樣出來的鋰離子電池到用戶手上已經(jīng)是激活過的了。我們大家常用的鎳鎘電池和鎳氫電池也是如此化成激活以后才出廠的。其中有些電池的激活過程需要電池處于開口狀態(tài)，激活以后再封口，這個(gè)工序也只可能有電芯生產(chǎn)廠家來完成了。
這里存在一個(gè)問題，就是電池廠出廠的電池到用戶手上，這個(gè)時(shí)間有時(shí)會(huì)很長，短則1個(gè)月，長則半年，這個(gè)時(shí)候，因?yàn)殡姵仉姌O材料會(huì)鈍化，所以廠家建議初次使用的電池最好進(jìn)行3~5次完全充放過程，以便消除電極材料的鈍化，達(dá)到最大容量。
在2001年頒布的三個(gè)關(guān)于鎳氫。鎳鎘和鋰離子電池的國標(biāo)中，其初始容量的檢測均有明確規(guī)定，對電池可以進(jìn)行5次深充深放，當(dāng)有一次符合規(guī)定時(shí)，試驗(yàn)即可停止。這很好的解釋了我說的這個(gè)現(xiàn)象。
那么稱之為“第二次激活”也是可以的，用戶初次使用的“新”電池盡量進(jìn)行幾次深充放循環(huán)。
３,前三次要充12小時(shí)嗎
這個(gè)問題是緊扣上面的電池激活問題的，姑且設(shè)出廠的電池到用戶手上有電極鈍化現(xiàn)象，為了激活電池進(jìn)行深充深放電循環(huán)3次。其實(shí)這個(gè)問題轉(zhuǎn)化為深充是不是就是要充12個(gè)小時(shí)的問題。答案是不需要充12小時(shí)。
早期的鎳氫電池因?yàn)樾枰a(bǔ)充和涓流充電過程，要達(dá)到最完美的充飽狀態(tài)，可能需要5個(gè)小時(shí)左右，但是也是不需要12個(gè)小時(shí)的。而鋰離子電池的恒流恒壓充電特性更是決定了它的深充電時(shí)間無需12個(gè)小時(shí)。
對于鋰離子電池有人會(huì)問，既然恒壓階段鋰離子電池的電流逐漸減小，是不是當(dāng)電流小到無窮小的時(shí)候才是真正的深充。電池恒壓階段電流減小對時(shí)間的曲線，可以用1/x的函數(shù)方式接近于零電流，實(shí)際測試時(shí)因?yàn)殇囯x子電池本身存在的自放電現(xiàn)象，這個(gè)零電流是永遠(yuǎn)不可能到達(dá)的。
以600mAh的電池為例，設(shè)置截至電流為0.01C(即6mA)，它的1C充電時(shí)間不超過150分鐘，那么設(shè)置截至電流為0.001C(即0。6mA)，它的充電時(shí)間可能為10小時(shí)---這個(gè)因?yàn)閮x器精度的問題，已經(jīng)無法精確獲得，但是從0.01C到0.001C獲的容量經(jīng)計(jì)算僅為1.7mAh，以多用的7個(gè)多小時(shí)來換取這僅僅的千分之三不到的容量是沒有任何實(shí)際意義的。
何況，還有其它的充電方式，比如脈沖充電方式使鋰離子電池來達(dá)到4.2V的限制電壓，它根本沒有截止最小電流判斷階段，一般150分鐘后它就是100%充飽了。許多手機(jī)都是用脈沖充電方式的。
所謂恒壓階段電流減小其真正的目的就是逐漸減小在電池內(nèi)阻上因充電電流而產(chǎn)生的附加電壓，當(dāng)電流小到0.01C，比如6mA，這個(gè)電流乘與電池內(nèi)阻(一般在200毫歐之內(nèi))僅為1mV，可以認(rèn)為這時(shí)的電壓就是無電流狀態(tài)的電池電壓。
4,充電電池有最佳狀態(tài)嗎
有一種說法就是，充電電池使用得當(dāng)，會(huì)在某一段循環(huán)范圍出現(xiàn)最佳的狀態(tài)，就是容量最大。這個(gè)要分情況，密封的鎳氫電池和鎳鎘電池，如果使用得當(dāng)(比如定期的維護(hù)，防止記憶效應(yīng)的產(chǎn)生和累計(jì))，一般會(huì)在100-200個(gè)循環(huán)處達(dá)到其容量的最大值，比如出廠容量為1000mAh的鎳氫電池用了120次循環(huán)后，其容量有可能達(dá)到1100mAh。幾乎所有的日本鎳氫電池生產(chǎn)商的技術(shù)規(guī)格書中描述鎳基電池的循環(huán)特性的圖上都能看到這樣的描述。
對于液態(tài)鋰離子電池，卻根本不存在這樣一個(gè)循環(huán)容量的駝峰現(xiàn)象，從鋰離子電池出廠到最終電池報(bào)廢為止，其容量的表現(xiàn)就是用一次少一次。對鋰離子電池做循環(huán)性能的時(shí)候也從來沒有看到過有容量回升的跡象。
值得一提的是，鋰離子電池更容易受環(huán)境溫度的變化而表現(xiàn)不同的性能，在25~40度的環(huán)境溫度會(huì)表現(xiàn)其最好性能，而低溫或高溫狀態(tài)，性能就大打折扣了。要使你的鋰離子電池充分展現(xiàn)它的容量，一定要細(xì)心的注意使用環(huán)境，防止高低溫現(xiàn)象，比如手機(jī)放在汽車的前臺(tái)上，中午的太陽直射很容易就可以使其超過60度，北方的用戶的電池待機(jī)時(shí)間，同等網(wǎng)絡(luò)情況下，就沒有南方的用戶長了。
５,真的是充電電流越大，充電越快嗎
對于恒流充電的鎳基電池，可以這么說，而對應(yīng)鋰離子電池，這個(gè)是不完全正確的。
對于鋰離子電池的充電，在一定電流范圍內(nèi)(1.5C~0.5C)，提高恒流恒壓充電方式的恒流電流值，并不能縮短充飽鋰離子電池的時(shí)間。
6,循環(huán)充放電一次就是少一次壽命嗎
循環(huán)就是使用，我們是在使用電池，關(guān)心的是使用的時(shí)間，為了衡量充電電池的到底可以使用多長時(shí)間這樣一個(gè)性能，就規(guī)定了循環(huán)次數(shù)的定義。實(shí)際的用戶使用千變?nèi)f化，因?yàn)闂l件不同的試驗(yàn)是沒有可比性的，要有比較就必須規(guī)范循環(huán)壽命的定義。
國標(biāo)如是規(guī)定鋰離子電池的循環(huán)壽命測試條件及要求：在25度室溫條件下以恒流恒壓方式1C的充電制度充電150分鐘，以恒流1C的放電制度放電到2.75V截止為一次循環(huán)。當(dāng)有一次放電時(shí)間小于36分鐘時(shí)試驗(yàn)結(jié)束，循環(huán)次數(shù)必須大于300次。
解釋:
A?這個(gè)定義規(guī)定了循環(huán)壽命的測試是以深充深放方式進(jìn)行的
B?規(guī)定了循環(huán)壽命按照這個(gè)模式執(zhí)行后必須超過300次以后容量仍然有60%以上
同樣，對于鎳氫和鎳鉻電池，一般廠商都注有充電次數(shù)，也是這個(gè)原因。
7,電池容量越高越好嗎
不同型號(hào)(特別是不同體積)的電池，他的容量越高，提供使用的時(shí)間越長。拋開體積和重量的因素，當(dāng)然容量越高越好。
但是同樣的電池型號(hào)，標(biāo)稱容量(比如600mAh)也相同，實(shí)際測的初始容量不同:比如一個(gè)為660mAh，另一個(gè)是605mAh，那么660mAh的就比605mAh的好嗎？
實(shí)際情況可能是容量高的是因?yàn)殡姌O材料中多了增加初始容量的東西，而減少了電極穩(wěn)定用的東西，其結(jié)果就是循環(huán)使用幾十次以后，容量高的電池迅速容量衰竭，而容量低的電池卻依然堅(jiān)挺。許多國內(nèi)的電芯廠家往往以這個(gè)方式來獲得高容量的電池。而用戶使用半年以后待機(jī)時(shí)間卻是差得一塌糊涂。
民用的那些AA鎳氫電池，一般是1400mAh，卻也有標(biāo)超高容量的(1600mAh)，道理也是一樣。
8,充飽的電池進(jìn)行存儲(chǔ)好嗎
鎳氫電池和鎳鎘電池幾乎沒有存儲(chǔ)后電量減少的現(xiàn)象，長期存儲(chǔ)的鎳基電池在進(jìn)行幾個(gè)深充深放以后就可以恢復(fù)其原始容量了。
鋰離子電池有一個(gè)特性非常不好，就是鋰離子電池的時(shí)效(或稱老化，老外稱為aging)，就是鋰離子電池在存儲(chǔ)一段時(shí)間后，即使不進(jìn)行循環(huán)使用，其部分容量也會(huì)永久的喪失，這是因?yàn)殇囯x子電池的正負(fù)極材料從一出廠就已經(jīng)開始了它的衰竭歷程。不同的溫度和電池充飽狀態(tài)，其時(shí)效后果不同，以下數(shù)據(jù)摘自參考文獻(xiàn)[1]，以容量的百分比形式列出:
存儲(chǔ)溫度--40%充電狀態(tài)-------100%充電狀態(tài)
0度-------98%(一年以后)-----94%(一年以后)
25度------96%(一年以后)-----80%(一年以后)
40度------85%(一年以后)-----65%(一年以后)
60度------75%(一年以后)-----60%(3個(gè)月以后)
由此可見，存儲(chǔ)溫度越高和電池充的越飽，其容量損失就越厲害。所以不推薦長期的保存鋰離子電池，反之，廠家應(yīng)該象對待腐爛的食物一樣將其回收。用戶要密切留意電池的生產(chǎn)日期。
9,充電器充滿指示燈亮了以后在多充一個(gè)小時(shí)有用嗎(有的充電器是指示燈滅，如三洋……正充電呢，看不到型號(hào)=_=)
指示燈只是一個(gè)指示，真正充飽與否在于充電器對電池充電過程的控制和判斷。以4.2V的鋰離子電池為例討論這個(gè)問題。
首先是控制，控制對電池的輸出是先恒流，后恒壓(電流逐漸減小)。大部分鋰離子電池充電器都是這種控制方式，而鎳氫和鎳鉻的新式充電器，如三洋，也是用這種方式。但有些低價(jià)充電器，像我身邊很多人在用的勁牛003，則只是恒流，沒有電壓截止判斷。
然后是判斷，判斷電流小于某個(gè)電流值時(shí)，顯示綠燈，因?yàn)槟?shù)轉(zhuǎn)換的精度和本身的電壓精度是受限制的，此時(shí)顯示綠燈，那么電池確實(shí)離它真正的充飽還有約10%不到(不同品牌和算法，結(jié)果不同)。
現(xiàn)在的問題是充電器接下去在干什么:
A。如果接下去，充電器徹底關(guān)斷充電回路，沒有繼續(xù)進(jìn)行恒壓充電，那么在座充上再放置10個(gè)小時(shí)也是于事無補(bǔ)。許多的充電器設(shè)計(jì)方案就是這樣的，比如TI(德州儀器)的BQ2057系列充電芯片，linear(凌特)的LT1800系列都是如此。
B。充電器繼續(xù)進(jìn)行恒壓充電，并嚴(yán)格控制電壓不超出4.2V，無疑再多充一個(gè)小時(shí)，確實(shí)可以增加電池的容量。
C。充電器繼續(xù)充電，但是它的電流控制很糟糕，不小心就使電池超出了4.2V，而且繼續(xù)往上跑。因?yàn)殇囯x子電池不能吸收任何過充。持續(xù)對電池施加電流，就會(huì)造成這個(gè)后果，那么過充就發(fā)生了。這個(gè)當(dāng)然是設(shè)計(jì)不好的充電器，比如常見的即可充鋰離子電池又可充鎳氫電池的十幾塊錢的“蛋充”。
D。還有一種充電管理芯片，比如maxim(美信)的1679芯片，與許多手機(jī)充電管理相同，它采用脈沖方式充電，它在顯示綠燈的時(shí)候，就是鋰離子電池已經(jīng)100%充飽了，當(dāng)然再放置一個(gè)小時(shí)，它也不會(huì)過充，顯然又是在做無用功。
用戶實(shí)際上不知道指示燈亮了以后充電器到底在干什么，A或B或D，都有可能，說明書不寫這些東西的。排除不合格的充電器，我們其實(shí)應(yīng)該相信合格和原裝的座充，指示燈亮著的話，為什么不取下來用呢？這對用戶實(shí)際沒有什么太大的影響，充的不飽又不影響循環(huán)壽命(如上第7點(diǎn)所述)，95%的容量也是可以接受的。除非有愛好者能深入分析自己的座充到底是以那種方式的在充電，否則還是亮燈后就取下來用吧。
10?一些與充電器和電池本身有關(guān)的問題
環(huán)境溫度對電池性能有何影響？
在所有的環(huán)境因素中，溫度對電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應(yīng)率也下降，假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會(huì)下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會(huì)上升，溫度也影響電解液的傳送速度溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，電池充放電性能也會(huì)受到影響。但溫度太高，超過45，會(huì)破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。
11,不同容量的電池組合在一起使用會(huì)出現(xiàn)什么問題？
如果將不同容量或新舊電池混在一起使用，有可能出現(xiàn)漏液，零電壓等現(xiàn)象。這是由于充電過程中，容量差異導(dǎo)致充電時(shí)有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時(shí)有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過放。如此惡性循環(huán)，電池受到損害而漏液或低(零)電壓。
過充電的控制方法有哪些？
為了防止電池過充，需要對充電終點(diǎn)進(jìn)行控制，當(dāng)電池充滿時(shí)，會(huì)有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達(dá)到終點(diǎn)。一般有以下六種方法來防止電池被過充：
1?峰值電壓控制：通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點(diǎn)
2?dT/dt控制：通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點(diǎn)
3?T控制：電池充滿電時(shí)溫度與環(huán)境溫度之差會(huì)達(dá)到最大
4?-V控制：當(dāng)電池充滿電達(dá)到一峰值電壓后，電壓會(huì)下降一定的值
5?計(jì)時(shí)控制：通過設(shè)置一定的充電時(shí)間來控制充電終點(diǎn)，一般設(shè)定要充進(jìn)130%標(biāo)稱容量所需的時(shí)間來控制
6?TCO控制：考慮電池的安全和特性應(yīng)當(dāng)避免高溫(高溫電池除外)充電，因此當(dāng)電池溫度升高60時(shí)應(yīng)當(dāng)停止充電
什么是過充電？對電池性能有何影響？
過充電是指電池經(jīng)一定充電過程充滿電后，再繼續(xù)充電的行為。
由于在設(shè)計(jì)時(shí)，負(fù)極容量比正極容量要高，因此，正極產(chǎn)生的氣體透過隔膜紙與負(fù)極產(chǎn)生的鎘復(fù)合。故一般情況下，電池的內(nèi)壓不會(huì)有明顯升高，但如果充電電流過大，或充電時(shí)間過長，產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗，就可能造成內(nèi)壓升高，電池變形，漏液，等不良現(xiàn)象。同時(shí)，其電性能也會(huì)顯著降低。
什么是過放電？對電池性能有何影響？
電池放完內(nèi)部儲(chǔ)存的電量，電壓達(dá)到一定值后，繼續(xù)放電就會(huì)造成過放電，通常根據(jù)放電電流來確定放電截止電壓。032C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支，3C以上如5C或10C放電設(shè)定為0.8V/支，電池過放可能會(huì)給電池帶來災(zāi)難性的后果，特別是大電流過放，或反復(fù)過放對電池影響更大。一般而言，過放電會(huì)使電池內(nèi)壓升高，正負(fù)極活性物質(zhì)可逆性受到破壞，即使充電也只能部分恢復(fù)，容量也會(huì)有明顯衰減。
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