鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：221次 | 2024年01月26日
鋰離子電池市場(chǎng)，你知多少？
目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫（Ni-MH）與鋰離子（Li-ion）兩種類型。鋰離子電池中已經(jīng)量產(chǎn)的有液體鋰離子電池（LiB）和聚合物鋰離子電池（LiP）兩種。所以在許多情況下，電池上標(biāo)注了Li-ion的，一定是鋰離子電池。但不一定就是液體鋰離子電池，也有可能是聚合物鋰離子電池。
鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。鋰電池很早以前就有了，但鋰是一種高度活躍（還記得它在元素周期表中的位置嗎？）的金屬，它使用時(shí)不太安全，經(jīng)常會(huì)在充電時(shí)出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況，后來就有了改進(jìn)型的鋰離子電池，加入了能抑制鋰元素活躍的成份（比如鈷、錳等等）從而使鋰電真正達(dá)到了安全、高效、方便，而老的鋰電池也隨之基本上淘汰了。至于如何區(qū)分它們，從電池的標(biāo)識(shí)上就能識(shí)別，鋰電池為L(zhǎng)i、鋰離子電池為L(zhǎng)i-ion?，F(xiàn)在，筆記本和手機(jī)使用的所謂“鋰電池”，其實(shí)都是鋰離子電池。
現(xiàn)代電池的基本構(gòu)造包括正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。作為電池的一種，鋰離子電池同樣具有這三個(gè)要素。一般鋰離子技術(shù)使用液體或無機(jī)膠體電解液，因此需要堅(jiān)固的外殼來容納可燃的活性成分，這就增加了電池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的靈活性。一般而言，液體鋰離子二次電池的最小厚度是6mm，再減少就比較困難。
而所謂聚合物鋰離子電池是在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料作為其主要的電池系統(tǒng)。新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經(jīng)很高，所以形狀上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性，從而可以配合產(chǎn)品需求，做成任何形狀與容量的電池。同時(shí)，聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%，其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
目前市面上所銷售的液體鋰離子（LiB）電池在過度充電的情形下，容易造成安全閥破裂因而起火的情形，這是非常危險(xiǎn)的，所以必需加裝保護(hù)IC線路以確保電池不會(huì)發(fā)生過度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面，這種類型的電池相對(duì)液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性，因此對(duì)外加保護(hù)IC線路方面的要求可以適當(dāng)放寬。此外在充電方面，聚合物鋰離子電池可以利用IC定電流充電，與鋰離子二次電池所采用的CCCV（ConstantCurrert-ConstantVoltage）充電方式所需的時(shí)間比較起來，可以縮短許多的等待時(shí)間。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
手機(jī)制造商對(duì)鋰電池的應(yīng)用情況
雖然近幾年來幾乎所有廠家都已經(jīng)傾向于采用鋰離子電池，但世界各大手機(jī)制造商對(duì)電池的選擇還是有自己的特點(diǎn)和習(xí)慣，例如曾經(jīng)在相同的一段歷史時(shí)期里：
諾基亞：采用Ni-MH（鎳氫）電池、LiB（液體鋰離子）電池，未采用LiP（聚合物鋰離子）電池。
愛立信：采用Ni-MH電池、LiB電池、LiP電池。
摩托羅拉：采用Ni-MH電池、LiB電池，未采用LiP電池。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
不難發(fā)現(xiàn)，從為手機(jī)最早選用LiP聚合物鋰離子電池這件事情上，愛立信體現(xiàn)出自己手機(jī)技術(shù)先驅(qū)的本色。根據(jù)我查找到的資料表明，目前聚合物鋰離子電池主要制造廠為日*本SONY、松下、GS等幾家公司，2000年的生產(chǎn)量達(dá)到2100萬只，其中50%為愛立信手機(jī)配套。進(jìn)入2002年的今天，鋰離子電池在其它手機(jī)廠商的手機(jī)上也已廣泛的應(yīng)用與普及。但在聚合物鋰離子電池的使用上，還遠(yuǎn)沒有達(dá)到在所有手機(jī)廠家的產(chǎn)品中得到普及的程度，廣泛應(yīng)用還有待時(shí)日。
另一方面，雖然鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)多多，但也有缺陷，如價(jià)格高和充放電次數(shù)少等等。鋰電池的充放電次數(shù)只有400-600次，經(jīng)過特殊改進(jìn)的產(chǎn)品也不過800多次。而鎳氫電池的充電次數(shù)能夠達(dá)到700次以上，某些質(zhì)量好的產(chǎn)品充放電可達(dá)1200次，這樣一比較，鎳氫電池要比鋰電池長(zhǎng)壽。此外鎳氫電池的價(jià)格也要比鋰電池低很多。而且嚴(yán)格說來，鋰電池同樣會(huì)有記憶效應(yīng)，只是它的記憶效應(yīng)非常低，基本上可以忽略不計(jì)。
由此看來，目前還沒有十全十美電池。
鋰離子電池的使用
這部分是本文的重點(diǎn)，我們分三點(diǎn)來談。
1、如何為新電池充電
在使用鋰電池中應(yīng)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3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從實(shí)踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對(duì)于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時(shí)間一定要超過12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會(huì)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。通常，手機(jī)說明書上介紹的充電方法，就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。
此外，鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。
此外在對(duì)某些手機(jī)上，充電超過一定的時(shí)間后，如果不去取下充電器，這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對(duì)電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時(shí)，長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國(guó)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)說過，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，于是這又帶來附加的危險(xiǎn)。
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放電，過放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。
2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開始充電
我們經(jīng)?？梢砸姷竭@種說法，因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機(jī)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(yàn)表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)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。從表中可見，可充電次數(shù)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(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*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)說法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)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(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候，就應(yīng)該及時(shí)開始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。
而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計(jì)即將到來的會(huì)導(dǎo)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?yàn)槟悴]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(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說法，就是“盡量把手機(jī)電池的電量用完，最好用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”。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(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)槭謾C(jī)電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的手機(jī)在后來的充電及開機(jī)中均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。
3、對(duì)鋰電池手機(jī)的正確做法
歸結(jié)起來，我對(duì)鋰電池手機(jī)在使用中的充放電問題最重要的提示是：
①按照標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行；
②當(dāng)出現(xiàn)手機(jī)電量過低提示時(shí)，應(yīng)該盡量及時(shí)開始充電；
③鋰電池的激活并不需要特別的方法，在手機(jī)正常使用中鋰電池會(huì)自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時(shí)長(zhǎng)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(zhǎng)充電和把鋰電池手機(jī)用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的做法，都是錯(cuò)誤的。如果你以前是按照錯(cuò)誤的說法做的，請(qǐng)你及時(shí)改正，也許為時(shí)還不晚。
當(dāng)然，在手機(jī)及充電器自身保護(hù)和控制電路質(zhì)量良好的情況下，對(duì)鋰電池的保護(hù)還是有相當(dāng)保證的。所以對(duì)充電規(guī)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(xiàn)手機(jī)在你夜晚睡覺前必須充電的話，你也可以在睡前開始充電。問題的關(guān)鍵在于，你應(yīng)該知道正確的做法是什么，并且不要刻意按照錯(cuò)誤的說法去做。
