充電放電實(shí)際上是鋰離子的運(yùn)動

  “首先要明白一點(diǎn)，2000年以后，市面上的手機(jī)電池出現(xiàn)了一次改朝換代，那就是由鋰離子電池取代了鎳氫電池，而現(xiàn)在市面上銷售的手機(jī)百分之百都是鋰離子電池?！蹦暇├砉ご髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師杜宇雷說。

　　關(guān)于手機(jī)電池的種種說法，必是建立在鋰離子電池的性能之上的。那么我們不妨先了解一下鋰離子電池的內(nèi)部構(gòu)造。

　　“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要素?！倍沤淌谡f，鋰離子電池的正極是鈷酸鋰（或錳酸鋰等），負(fù)極是石墨，正負(fù)極中間有一層隔膜。

　　從化學(xué)反應(yīng)來說，所謂充電的過程，就是鋰離子從正極的鈷酸鋰晶體結(jié)構(gòu)中跑出來，經(jīng)過電解質(zhì)，嵌入負(fù)極石墨中。而放電過程則剛好相反，鋰離子從石墨中脫嵌回到鈷酸鋰中?！斑@是一個可逆的化學(xué)反應(yīng)?！?/p>

　　不過雖然這種反應(yīng)是可逆的，但是電池使用過程中，正、負(fù)極材料、電解液和隔膜等的變化都會引起鋰離子電池的性能退化，所以從大的趨勢來看，電池的電量總是在不斷減少。對于手機(jī)鋰離子電池的循環(huán)壽命，我們國家的“國標(biāo)”要求：50次充放電循環(huán)后，電池容量降低小于5%，400次充放電循環(huán)后，電池容量降低小于20%。這里的一個充放電循環(huán)是指將電池充至標(biāo)準(zhǔn)電量再用光的過程。

　　從以上分析，我們會知道鋰離子電池在使用中其容量總是在不斷降低的。杜教授說，現(xiàn)在的智能手機(jī)，大多2-3天充一次電，也就是一年約有150次充放電循環(huán).。實(shí)際使用中，由于受到使用環(huán)境、充放電過程的差異等因素的影響，電池容量的損失可能比“國標(biāo)”測試條件下要大，這就是大多數(shù)人感覺電池在使用1-2年后明顯不經(jīng)用了的原因。

　　1點(diǎn)提醒

　　不要混用充電器，慎用萬能充

　　杜教授提醒，鋰離子電池是有標(biāo)準(zhǔn)的充電程序的，手機(jī)標(biāo)配的充電器就是按照這個程序充電的。

　　像有一些萬能充電器，它的設(shè)計(jì)就是恒流充完恒壓充，但是電壓沒有截止，所以后面一直以小電流充，這樣看上去電量充得滿很耐用，其實(shí)損害很大，長期這樣，會破壞本身電化學(xué)反應(yīng)。

　　另外，不同電池容量不同，充電器的電流不同。如果混用，會傷害電池。像一些萬能充，它的容量設(shè)計(jì)在幾百-3000毫安時，如果用大電流充小容量的電池，對電池會有損害。所以應(yīng)急式充電方式應(yīng)少用。

　　2個誤區(qū)

　　電池前三次使用要放空后充12個小時？

　　杜教授說，這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，是從鎳氫電池延續(xù)下來的說法。這種說法，可以說一開始就是誤傳。

　　鋰離子電池在開始使用時不需要通過深度充放電來進(jìn)行激活，因?yàn)殡姵氐募せ钸^程在制造電池的時候就已經(jīng)完成了，在出廠前的化成階段就是恒壓充電，然后放電，如此進(jìn)行幾個循環(huán)，使電極浸潤電解液充分活化，使容量達(dá)到要求，這樣出來的鋰離子電池到用戶手上時其實(shí)已經(jīng)是激活過的了。

　　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間無需12個小時，鎳氫電池需要這樣做是因?yàn)椋ㄟ^涓流充電過程（小電流充電）才能使電池達(dá)到充飽狀態(tài)。而鋰離子恒流充電階段，容量就達(dá)到80%-90%，在恒壓充電階段1-2小時即可達(dá)到100%，再延長時間充電沒有太大意義。

　　要等手機(jī)電用完再充電？

　　“盡量把手機(jī)電池的電量用完，最好用到自動關(guān)機(jī)再充電?！边@種做法也只是鎳氫電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，而對于鋰離子電池，沒有必要用到關(guān)機(jī)再充電，鋰離子電池本來就適合用隨時充電的方式進(jìn)行使用，這也是它針對鎳氫電池的最大優(yōu)勢之一，可以加以利用。

　　不要以為充電次數(shù)多會損壞電池，這個說法對鋰離子電池并不適用。

　　3個疑問

　　手機(jī)電量用光是否損傷電池？

　　手機(jī)出現(xiàn)低電量報警，其實(shí)就是手機(jī)中的電源管理芯片在發(fā)揮作用。電壓低于3.6v，電源管理芯片會強(qiáng)制斷開，限制手機(jī)使用。這樣實(shí)際上還不到過放的階段。不過如果經(jīng)常這樣，也是不可取的。

　　久充是否會使電池爆炸？

　　鋰離子電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)十幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰離子電池在充滿后，放在充電器上也是白充。不過，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，所以你的電池將長期處在危險的邊緣。久充還是不提倡。

　　電池放著不用是否有損耗？

　　鋰離子電池放著不用，容量也會自然損失。研究表明，鋰離子電池在完全充電的狀態(tài)下長時間存放，其容量會發(fā)生明顯損失。而且，溫度越高，鋰離子電池的容量損失就越快，而這種損失是不可逆的，也就是說，電池的容量會永久變小。在0℃環(huán)境下，電量剩余40%的鋰離子電池存放一年后，其容量會損失2%。而在40℃環(huán)境下，完全充滿電的鋰離子電池存放一年后，其容量損失高達(dá)35%。因此，一定要細(xì)心地注意使用環(huán)境，防止高溫現(xiàn)象，比如手機(jī)放在汽車的前臺上，中午的太陽直射很容易就可以使其超過60℃。