鉅大LARGE | 點擊量：1132次 | 2019年03月28日
告訴大家鋰離子電池充電知識
目前的手機基本上所配電池都是鋰離子電池，所以我下面所講的是針對鋰離子電池的充電知識。
一、基本概念：
1、鋰離子電池標稱電壓3.7V（3.6V）,充電截止電壓4.2V（4.1V,根據(jù)電芯的廠牌有不同的設(shè)計）。（鋰離子電芯規(guī)范的說法是：鋰離子二次電池）
2、對鋰離子電池充電要求（GB/T182872000規(guī)范）：首先恒流充電，即電流一定，而電池電壓隨著充電過程逐步升高，當電池端電壓達到4.2V（4.1V）,改恒流充電為恒壓充電，即電壓一定，電流根據(jù)電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續(xù)逐步減小，當減小到0.01C時，認為充電終止。
（C是以電池標稱容量對照電流的一種表示方法，如電池是1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA，注意是mA而不是mAh，0.01C就是10mA。）當然，規(guī)范的表示方式是0.01C5A,我這里簡化了。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
3、為什么認為0.01C為充電結(jié)束：這是國家標準GB/T18287-2000所規(guī)定的，也是討論得出的。以前大家普遍以20mA為結(jié)束，郵電部行業(yè)標準YD/T998-1999也是這樣規(guī)定的，即不管電池容量多大，停止電流都是20mA。國標規(guī)定的0.01C有助于充電更飽滿，對廠家一方通過鑒定有利。另外，國標規(guī)定了充電時間不超過8小時，就是說即使還沒有達到0.01C,8小時到了，也認為充電結(jié)束。（質(zhì)量沒問題的電池，都應(yīng)在8小時內(nèi)達到0.01C,質(zhì)量不好的電池，等下去也無意義），
4、怎樣區(qū)別電池是4.1V還是4.2V：消費者是無法區(qū)分的，這要看電芯生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品規(guī)格書。有些牌子的電芯是4.1V和4.2V通用的，比如A&TB（東芝），國內(nèi)廠家基本是4.2V,但也有例外，比如天津力神是4.1V（但目前也是按4.2V了）。
5、把4.1V的電芯充電到4.2V會怎么樣：會使電池容量提高，感覺很好用，待機時間增加，但會減短電池的使用壽命。比如原來500次，減少到300次。同樣道理，把4.2V的電芯過充，也會減短壽命。鋰離子電芯是很嬌嫩的。
6、既然電池內(nèi)有保護板，我們是否就可以放心了呢：不是，因為保護板的截止參數(shù)是4.35V（這還是好的，差的要4.4到4.5V),保護板是應(yīng)付萬一的,假如每次都過充,電池也會很快衰減的。
7、多大的充電電流算是合適的：理論上越小對電池越有好處。但你總不能為了一塊電池充電等3天吧。國標規(guī)定的低倍率充電是0.2C（仲裁充電制式）,還以上面的1000mAh容量的電池為例，就是200mA，那么我們可以估計出這只電池5個多小時可以充飽。（容量mAh＝電流mA×時間h）
國家技術(shù)監(jiān)督部門鑒定鋰電容量，是以1C的高倍率充電，以0.2C的低倍率放電，以時間計算出容量值，試驗次數(shù)5次，有1次容量達到試驗結(jié)束。（就是有5次機會，如果第一次試驗就合格了，后面的4次不做）檢測之前允許有一次預(yù)循環(huán)，就是以1C恒流充電至4.2V即停止，而沒有后面的恒壓到0.01C的過程，更沒有14小時。
8、鋰離子電池能承受多大的充電電流：廠家試驗時可以很高，但國標高倍率規(guī)定為1C，還以上面的電池為例，1個多小時即可充滿。這么大的充電電流，電池能承受嗎？對于目前的鋰離子電芯，是小意思而已。
目前沒有對充電器的國家標準，所執(zhí)行的是郵電部行業(yè)標準YD/T9981999/2,里面規(guī)定了充電器的電流不得大于1C。
9、壽命是怎樣規(guī)定的：簡單說是指電池經(jīng)過N次1C充、1C放電后，容量下降到70%，此時的N就是壽命。并不是說300次還可以用，301次就不能用了。國標規(guī)定壽命不得小于300次。我們平時使用的條件沒有檢測時這么嚴酷，壽命會更長。
說了這么多概念（不要煩，還有很多沒說），終于可以說充電器了。那么目前市場長的充電器情況是怎樣的呢？
battery(北京)2001-12-1921:48
二、充電器的種類和質(zhì)量狀況，使用建議
1、直充，直接插在手機上的那種，有人喜歡叫旅充，我們習慣叫“火牛”。這種充電器隨手機有配，原裝的質(zhì)量都不錯，突出的是即充即用，所以充電電流設(shè)計都較大（嚴格地說是手機所控制的充電電流），充電時間短。有些手機充滿后有涓流補電，有些手機充滿后即截止，等下去也徒勞。看了上面的概念你應(yīng)該知道，是正常的，而且不用再傻乎乎地等14小時了。
對于直充的充電效果，還要看手機，因為充電控制電路在手機上，其截止電壓有一定的離散性，我實際測量同一批次同一型號的手機基本在4.09V至4.21V之間。就是說如果4.09V截止了，還沒充滿，不是最理想的容量，再繼續(xù)充一段時間可能會更飽些。但不要忘了，即使有涓流補電的手機，就像4.09和4.21的充電電壓的差別一樣，手機的涓流補電電流也有一定的離散性，如果補電電流大了，就變成充電了，10幾個小時，對電池也是有損害的，我曾遇到許多電池在手機上充壞的現(xiàn)象，原裝電也有，品牌電也有。假如充壞了電池，造成漏液等，還有可能損壞手機，所以建議大家如果真想補電，應(yīng)控制在2小時以內(nèi)，并不要超過8小時。
我的看法是，鋰電很嬌氣，充飽夠用即可。每次少用幾小時但多用半年，和每次多用幾小時但少用半年，自己衡量吧。
但原裝直充也有有問題的時候，我們就遇到過一批手機中所配的直充故障率高的現(xiàn)象。還好，故障是無電壓，如果是高電壓，好看了。
市面上還有大量非原裝的火牛，質(zhì)量好的沒問題，質(zhì)量差的你自己可以想象，因為你是一端插在220V的交流電上，另一端在手機上……所以以我個人觀點，不建議用非原裝的火牛。（至少原裝的出了事有給你背鍋的）
2、座充，是有兩個槽位，前面可放手機，后面放電池的，需要和火牛配合使用。原裝的座充質(zhì)量較好，許多具有“智能”，有些牌子的基本上能做到恒流恒壓的充電過程，并在充電結(jié)束后有一個涓流補電的過程。有些牌子的雖然沒有做到恒流恒壓的過程，但電流電壓等參數(shù)控制準確，也是不錯的。
所謂智能，其實很簡單，例如MOTOROLA的電池，內(nèi)部有一個芯片（只讀存儲器ROM），固化了一些編碼，電池插入充電器后，充電器讀出編碼，就知道是何種電池，執(zhí)行相應(yīng)的充電過程，一切都是事先安排好的。（不同型號，不同容量，供應(yīng)不同地區(qū)，甚至于配不同牌子電芯的，編碼都不同），
打個簡單的比喻，我喊1,你們就按第一方案執(zhí)行，我喊2,你們就按第二方案執(zhí)行，我什么都不喊，或我喊3但事先沒和你們約定好，就拒絕執(zhí)行，現(xiàn)象就是充電器紅燈閃爍，不能充電（在手機上就顯示非認可電池）。并不是大家想象的，有單片機CPU控制。
“智能”還體現(xiàn)在另外一些方面，就是電池的NTC（熱敏電阻）和標準電阻，不同的電池由不同的標準電阻與充電器構(gòu)成回路，來決定充電電流的大小，而在充電電流決定后，又根據(jù)不同的環(huán)境溫度，由熱敏電阻和充電器構(gòu)成另外的回路來調(diào)整充電電流的大小。（有些電池只有熱阻，有些電池只有標阻，而有些電池兩個都有。）
例如某型號的電池，薄電和厚電的容量不同，最佳的充電電流也應(yīng)該不同，因此這兩只電池的標準電阻是不同的，這樣充電器就“知道”為薄電給多大的充電電流，為厚電給多大的充電電流。其實主動權(quán)還在電池一方，充電器只不過和電池構(gòu)成了個回路而已。
同樣道理，當充電溫度變化時，熱敏電阻的阻值發(fā)生變化，與充電器構(gòu)成回路來調(diào)整充電電流大小，保護電池，避免過熱。
現(xiàn)在你知道為什么電池上和座充的電池槽位有一排五金接觸片了吧。
智能“不過如此”。
當然，同時你也知道一個合格的電池應(yīng)該做到什么了吧？有時候不能全靠充電器，電池做的不好，充電器也發(fā)揮不了作用。目前許多國產(chǎn)電池將NTC用普通電阻代替以降低成本，失去了電流調(diào)整的作用，還有設(shè)計選材不合理等等，這是題外話，先按下不表。（也有道理，看下去就清楚了）
原裝座充的涓流補電電流一般控制的比較準，但在充電器轉(zhuǎn)為綠燈后補電2小時即足夠了。還是這個原則，對于鋰電，達到電芯應(yīng)該達到的容量夠用即可，多充無益。壓榨鋰電就要付出壽命，偶爾幾次14小時可能不會損壞電池，但習慣這樣就不好了。
說完了原裝座充，該說市場上的品牌座充了。
可以肯定地說，市場上的品牌座充的充電過程沒有一個是嚴格遵循：恒流、恒壓的充電過程的（有的話請告訴我，我去買）。它們大概可分為幾類：
A、恒壓，不涓流補電：電池充到4.2V即截止，遇到這種座充，你等14小時是騙自己。因雖然到了4.2V,但已經(jīng)截止了，沒有一個涓流的過程，沒有充飽。
為了充飽，有些設(shè)計就來損的，把截止電壓改到4.25V以上，更有人設(shè)計干脆等電池的保護板截止。如此電池充的很飽，你也一定會對此座充滿意，但你的電池壽命已經(jīng)減少了。用此充電器是過充，不用等14小時也很好用。
B、恒壓，用固定涓流補電：算有良心的設(shè)計，比上面有改進了，充到4.2V截止，用一個固定的電阻“漏”些電流出來，這個涓流因是固定的，插上電池就有，永遠不會停止。據(jù)我測量一般在30至50mA左右。用這種充電器，剛轉(zhuǎn)綠燈時沒充飽，繼續(xù)補電2小時左右比較理想，但涓流偏大了，繼續(xù)充14小時對電池沒好處。
C、恒壓，所謂的智能脈沖型：電池充到4.2V截止，然后用脈沖電流涓流補電。這種是所謂的高檔型，設(shè)計思路很好，但可惜的是產(chǎn)品不爭氣，一致性不好，就是說你買到手的也許好也許壞。我測量有缺點的是：脈沖電流太大50至100mA，脈沖過密，相當于充電了。又貴，如此還不如用B。
值得注意的是，有些座充為追求火牛直充的快速效果，設(shè)計的充電電流偏高，接近1C，對于這種座充，雖然沒有違反行業(yè)標準，但也不能一概以“座充是小電流慢充”一個概念來認識。不過我不建議使用這種座充。
上面只是概括，還有為了追求“充電效果”，搞“過充加涓流補電”、“過充加脈沖”、“快速加過充加補電”的。他們需要的是給使用者留一個很好的印象，等用戶的電池不行了，基本不會怪罪充電器，頂多罵一句：破電池，才用半年！
選座充的簡單方法：
物理外觀等方面不說了，只說電方面。
選座充，最好有一個數(shù)字萬用表，把空電池插入充電，串入萬用表量充電電流，在250至350mA范圍內(nèi)比較合適，等充電器轉(zhuǎn)綠燈后，馬上拿下電池量電壓，在4.15至4.20之間比較正常，轉(zhuǎn)綠燈后再串入萬用表觀察電流，在30至50mA范圍內(nèi)比較合適。如能選出這樣的國產(chǎn)座充，包你使用沒問題，何必花冤枉錢買原裝的呢？當然我是說國產(chǎn)中符合標準的，合格的產(chǎn)品。
需要說明的是：
品牌座充基本沒有智能，那一排五金接觸片，除正負極外，其余的都是擺著讓你看的（個別有一個熱敏電阻的接觸端有用）。但了解了原裝座充智能的實現(xiàn)方法，對智能也不用太神秘太追求了。
（現(xiàn)在知道上面說的有些電池為什么要簡化材料了吧？）
產(chǎn)品參數(shù)都有一定的離散性，有些品牌座充截止電壓超過4.2V,但只要不超過4.25V,是允許有一定誤差的，對電池有影響，但影響不大。（我測量過MOTOROLA原裝的，最高的有4.23V）
三、旅行充
我說的旅行充指的是放上一只電池，直接插入交流電源充電的那種，不要和直接插手機充電的火?；煜?。
旅行充的特點是使用方便，不必象座充那樣準備兩樣東西。即使出問題也不會殃及手機。
旅行充簡單地說就是把火牛和座充的電池充電部份合為一體。早期的旅行充電源部份只是簡單的電容降壓電路，容易出故障也不安全。目前的旅行充基本都是開關(guān)電源了，穩(wěn)定性不錯（當然也要看牌子）。我隨機抽查測試過5只GD93旅行充，三天三夜一直插在交流電源上，電池充滿了就再換上空的，連續(xù)長時間工作沒一只出問題。當然，我這里沒問題不代表你不會出問題，用戶使用時應(yīng)在充電完畢后把旅充從交流電拔下。
有些旅充上標有智能、CPU控制，那是廠家的事，不要相信。
按照選擇座充的幾點選擇旅充，沒有智能又有什么關(guān)系呢？國產(chǎn)的也很好用。當然我是說國產(chǎn)中符合標準的，合格的產(chǎn)品。
不想再多說了。充電器真是五花八門，我還沒將仿原裝的、不合格的包括進去。不同的產(chǎn)品，不同的牌子，不同的時期，情況不同，大家的概念不可一成不變。
特別是，市場上每月成百萬只的不合格充電器實際上都到了消費者手中，這些充電器使用不當極易損壞電池，比如說充電14小時等等。
我的建議是：對于原裝直充，充滿加2小時；對于國產(chǎn)直充，不用；對于原裝座充，隨便（但也不能太隨便）；對于國產(chǎn)座充，充滿加2小時，對于國產(chǎn)旅行充，充滿加1小時。國產(chǎn)指符合標準的合格品。以上只是建議，可能并不十分準確，但總之沒必要充電14小時，即使新電池，只要是鋰電，也沒有所謂的“激活”的概念，這另外說。
我是怎樣充電的？
我是：找能過充的充電器，把電池充到4.25V以上，很好用，延長很多時間。但我的電芯壞了馬上換，我追求的是待機時間，不是電池壽命。你們呢？
