鋰離子電池簡介
  鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類.不可充電的電池稱爲(wèi)一次性電池,它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化爲(wèi)電能,不能將電能還原回化學(xué)能(或者還原性能極差).而可充電的電池稱爲(wèi)二次性電池(也稱爲(wèi)蓄電池).它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來,在使用時(shí),再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,它是可逆的,如電能化學(xué)能鋰電池的主要特點(diǎn).
  鋰電池的最大特點(diǎn)是比能量高.什麼是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量.比能量用Wh/kg或Wh/L來表示.Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時(shí);kg是千克(重量單位),L是升(體積單位).這裏舉一個(gè)例來說明:5 號鎳鎘電池的額定電壓爲(wèi)1.2V,其容量爲(wèi)800mAh,則其能量爲(wèi)0.96Wh(12V×08Ah).同樣尺寸的5號鋰-二氧化錳電池的額定電壓爲(wèi)3V,其容量爲(wèi)1200mAh,則其能量爲(wèi)3.6Wh.這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的3.75倍!
  一節(jié)5號鎳鎘電池約重23g,而一節(jié)5號鋰-二氧化錳電池約重18g.一節(jié)鋰-二氧化錳電池爲(wèi)3V,而兩節(jié)鎳鎘電池才2.4V.所以採用鋰電池時(shí)電池?cái)?shù)量少(使攜帶型電子産品體積減小、重量減輕),並且電池的工作壽命長.
  另外鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度範(fàn)圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長、無記憶效應(yīng)及無公害等優(yōu)點(diǎn).
  鋰電池的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,所以目前尚不能普遍應(yīng)用,主要應(yīng)用於掌上電腦、PDA、通信設(shè)備、照相機(jī)、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、魚雷、儀器等.隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)及生産量的增加,鋰電池的價(jià)格將會(huì)不斷地下降,應(yīng)用上也會(huì)更普遍. 不可充電的鋰電池
  不可充電的鋰電池有多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫酰氯電池及鋰和其他化合物電池.本文僅介紹最常用的.
  1鋰-二氧化錳電池(LiMnO2)
  鋰-二氧化錳電池是一種以鋰爲(wèi)陽極、以二氧化錳爲(wèi)陰極,並採用有機(jī)電解液的一次性電池.該電池的主要特點(diǎn)是電池電壓高,額定電壓爲(wèi)3V(是一般鹼性電池的2倍);終止放電電壓爲(wèi)2V;比能量大(見上面舉的例子);放電電壓穩(wěn)定可靠;有較好的儲(chǔ)存性能(儲(chǔ)存時(shí)間3年以上)、自放電率低(年自放電率≤2%);工作溫度範(fàn)圍-20℃~+60℃.
  該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求,它有長方形、圓柱形及紐扣形(扣式).圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸.

可充電鋰離子電池

    可充電鋰離子電池是目前手機(jī)中應(yīng)用最廣泛的電池,但它較爲(wèi)“嬌氣”,在使用中不可過充、過放(會(huì)損壞電池或使之報(bào)廢).因此,在電池上有保護(hù)元器件或保護(hù)電路以防止昂貴的電池?fù)p壞. 鋰離子電池充電要求很高,要保證終止電壓精度在1%之內(nèi),目前各大半導(dǎo)體器件廠已開發(fā)出多種鋰離子電池充電的IC,以保證安全、可靠、快速地充電.
  現(xiàn)在手機(jī)已十分普遍,手機(jī)中一部分是鎳氫電池,但靈巧型的手機(jī)則是鋰離子電池.正確地使用鋰離子電池對延長電池壽命是十分重要的.鋰離子電池是目前應(yīng)用最爲(wèi)廣泛的鋰電池,它根據(jù)不同的電子産品的要求可以做成扁平長方形、圓柱形、長方形及扣式,並且有由幾個(gè)電池串聯(lián)在一起組成的電池組. 鋰離子電池的額定電壓爲(wèi)3.6V(有的産品爲(wèi)3.7V).充滿電時(shí)的終止充電電壓與電池陽極材料有關(guān):陽極材料爲(wèi)石墨的4.2V;陽極材料爲(wèi)焦炭的4.1V.不同陽極材料的內(nèi)阻也不同,焦炭陽極的內(nèi)阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示.一般稱爲(wèi)4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池.現(xiàn)在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓爲(wèi)2.5V~2.75V(電池廠給出工作電壓範(fàn)圍或給出終止放電電壓,各參數(shù)略有不同).低於終止放電電壓繼續(xù)放電稱爲(wèi)過放,過放對電池會(huì)有損害.
  鋰離子電池不適合用作大電流放電,過大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間(內(nèi)部會(huì)産生較高的溫度而損耗能量).因此電池生産工廠給出最大放電電流,在使用中應(yīng)小於最大放電電流. 鋰離子電池對溫度有一定要求,工廠給出了充電溫度範(fàn)圍、放電溫度範(fàn)圍及保存溫度範(fàn)圍. 鋰離子電池對充電的要求是很高的,它要求精密的充電電路以保證充電的安全.終止充電電壓精度允差爲(wèi)額定值的±1%(例如:充4.2V的鋰離子電池,其允差爲(wèi)±0.042V),過壓充電會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞.鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生産廠的建議,並要求有限流電路以免發(fā)生過流(過熱).一般常用的充電率爲(wèi)0.25C~1C(C是電池的容量,如C=800mAh,1C充電率即充電電流爲(wèi)800mA).在大電流充電時(shí)往往要檢測電池溫度,以防止過熱損壞電池或産生爆炸.
  鋰離子電池充電分爲(wèi)兩個(gè)階段:先恒流充電,到接近終止電壓時(shí)改爲(wèi)恒壓充電,其充電特性如圖2所示.這是一種800mAh容量的電池,其終止充電電壓爲(wèi)4.2V.電池以800mA(充電率爲(wèi)1C)恒流充電,開始時(shí)電池電壓以較大的斜率升壓,當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí),改成4.2V恒壓充電,電流漸降,電壓變化不大,到充電電流降爲(wèi)1/10C(約80mA)時(shí),認(rèn)爲(wèi)接近充滿,可以終止充電(有的充電器到1/10C後啓動(dòng)計(jì)時(shí)器,過一定時(shí)間後結(jié)束充電). 鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時(shí),會(huì)造成電池的損壞或降低使用壽命.
  應(yīng)用注意事項(xiàng):
  鋰離子電池應(yīng)用注意事項(xiàng)除與上述不可充電的鋰電池相同外,在充電方面還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
     1. 鋰離子電池有4.1V及4.2V終止充電的不同品種,因此在充電時(shí)注意的是4.1V的電池不能用4.2V的充電器充電,否則會(huì)有過充的危險(xiǎn)(4.1V與4.2V的充電器用的充電器IC是不同的!).    
     2. 對電池充電時(shí),其環(huán)境溫度不能超過産品特性表中所列的溫度範(fàn)圍.
     3. 不能反向充電.
     4. 不能用充鎳鎘電池的充電器(充三節(jié)鎳鎘電池的)來充鋰離子電池(雖然額定電壓一樣,都是3.6V),但充電方式不同,容易造成過充.
   在放電方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
     1. 鋰離子電池放電電流不能超過産品特性表中給出最大放電電流.放電電流較大時(shí),會(huì)産生較高的溫度(損耗能量),減少放電時(shí)間,若電池中無保護(hù)元件會(huì)産生過熱而損壞電池.
     2. 不同溫度下放電曲線是不同的,如圖5所示.從圖中可以看出,在不同的溫度下,其放電電壓及放電時(shí)間也不同.在-20℃放電時(shí)情況最差.
   在貯存方面:
     1. 電池若長期貯存,要保持在50%放電態(tài).
     2. 電池應(yīng)保存在低溫、乾燥壞境中.
     3. 要遠(yuǎn)離熱源,也不要置於陽光直射的地方.

形象的工作原理比喻:

    現(xiàn)在將鋰離子電池原理和充放電機(jī)理,用生活中常見的泡沫現(xiàn)象來比喻.鋰離子電池如同 一堆肥皂泡沫,泡內(nèi)儲(chǔ)存的就是電能.當(dāng)充電時(shí),汽泡會(huì)隨著充電時(shí)間加長而不斷增大,當(dāng)超過其極限值時(shí)汽泡就會(huì)破裂,此時(shí)即損壞了鋰電晶型,造成永久性損壞.
  當(dāng)過度放電則會(huì)造成汽泡塌陷、消失,這樣下次充電時(shí)汽泡也充不起來,而造成鋰電失效. 如何控制汽泡不充爆和汽泡不過度塌陷?就必須要用保護(hù)電路加以嚴(yán)格控制. 當(dāng)然,優(yōu)質(zhì)的電芯和精確的控制電路可大大地延長電池的使用壽命.

原理是明白了,可是我還是不知道手機(jī)電池是保持在50~70%容量呢?還是放到10%,再充到100%呢?

俚離子電池沒有或極小的記憶效應(yīng),所以不必放電再?zèng)_,放電過度反而不好,鎳鎘則不行

你的意思就是每天回家就充上,早上出門再拿上了?