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如何正確理解鋰電池過充現象?

發表于:2017-11-01

  

人們在充電時往往都有一個誤區:保持滿電狀態才是最好的。或許對于強迫癥來說當電池電量從100%跳到99%就會要了他的命,但實際上一直讓手機保持在充電狀態并不是一個值得推薦的行為,尤其是在設備滿電了之后還繼續充電,手機電池可真的遭不住這么折騰。

 

  鋰電池也不是萬能的

 

有不少長輩在你獲得第一個手機的時候總會告訴你,新的手機要先完成全部放電,然后充電滿12小時,然后再完全放電,需要如此重復3次。當初傻傻的你必然按照長輩的話老老實實做了,可實際上已經用上鋰電池的智能手機早已不再需要這么麻煩的電池保養過程。

 

需要進行多次放電充電過程的是鎳氫電池,這種電池有很強的記憶性,重復充電和放電的過程也是為了讓鎳氫電池獲得最大的充電上限。可如今的手機都用上了鋰電池,沒有必要在重復如此復雜的電池記憶過程。那么,鋰電池就會一直保持著最高的電量上限么?

 

答案必然是否定的。鋰電池雖然以耐用著稱,但是在經過多次電池循環充放過程中,不可避免的其電量上限會有所損耗,這種損耗是日積月累形成的,而形成損耗的原因除了正常的充電以外,過充就是罪魁禍首。

 

  如何理解過充現象

 

過充其實很好理解,就是手機在顯示電量已滿的情況下還在繼續為手機電池進行充電,這種時候我們就稱手機正發生過充。在電池電量已滿的情況下繼續充電會導致正極材料結構變化,造成容量損失,而其分解放氧與電解液會發生劇烈的化學反應,最壞的結果自然就是發生爆炸。

 

在現實生活發生不少在充電時手機爆炸的案例。比如新華網曾報道在2015年3月4日一23歲女孩充電玩手機被燒焦,山西晚報也曾報道在2015年6月15日一18歲少年充電玩手機時觸電身亡。發生這些慘劇的原因可以歸結于電池本身有損壞,充電器沒有IC保護,電源本身也有質量問題等等。當充電完成后電流還在不斷的輸入時,因為電池的電容量已經到達上限,此時大部分的電流則由電能轉變為熱能被消耗,于是電池開始變熱。

 

一般常識也告訴我們,電池最佳的保存方法常溫且干燥處,不管是鎳氫電池還是鋰電池其實都一樣。當過充發生時,毫無疑問電流轉化的熱能會大量散發出來,從而導致鋰電池正極電解質發生反應,消耗鋰電池的最大電容量,當熱量積攢到一定程度時,起火、爆炸這類事件都是有可能發生。

 

面對安全性如此低的事情,自然手機廠商們和充電器廠商們不會坐視不管。畢竟當用戶發生安全問題時倒霉的一定是他們,所以在給手機充電時有了許多的講究,尤其是以現在主流的以USB口進行充電的手機和充電器都非常有講究。


其實現在大部分的手機已經都有IC防護存在。充電器本身也會對電壓、電流進行監控。為了保護電池和用戶的使用安全,在移動設備上往往會采用涓流充電的方法。

 

  使用USB口進行充電時如果不計算線材上的損耗,USB充電口會與手機進行協商充電并匹配適合的電流,如此一來便可以保證手機不會因為高電流的輸入導致大部分電流的損失。在電池電量較低,如10%左右。

 

  此時為電池進行充電的效率最高,電流也達到最高狀態。隨著電容量的增加,手機要求的電流會逐漸減小,在還剩最后10%~20%到達滿電時甚至手機會請求進行脈沖小電流進行充電,從而達到保護電池的目的,這種充電方式也被稱為涓流充電,是目前主流手機的充電方案,以此來降低電容量上限的損耗,延長電池壽命。

 

  除了手機電池提供了過充保護,還有一種方式就是依靠充電插座來進行防過充。插座要提供防過充必須首先要提供一個穩定的電壓,電壓的波動越大則電流也會受到影響。尤其是我國夜晚時間電壓波動頻繁,能保證USB口輸出電壓的穩定就非常重要。一般來說USB充電口的電壓為5V,一些可以智能分配電流的USB充電口會在手機電池接近滿電狀態時稍許降低充電口的電壓,以降低輸入電流緩解電池壓力。

 

  這些方法對于手機過充都有很好的抑制作用,但歸根就底還是因為我們在手機完成充電的情況下沒有拔掉電源,讓手機不斷重復放電和充電的過程,導致電容量上限的減少。

 

  過充并不是一件小事

 

  對于普通的手機用戶來說過充真的不是一件小事,手機電池的壽命直接影響到了你使用這臺手機的時間,如果放任手機肆意的過充,相信不到一年的時間電池就要夭折。

 

  如果你能看到電池的背面已經稍稍隆起,那沒準就是過充惹的禍。往大了說,過充甚至直接影響到了你的安全,那些山寨機的劣質電池可保不準會放個煙花什么的。想要從根本上避免過充,看來還是要從時間控制上下手才行。



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