笔记本锂离子电池的激活保养  

    关于保养笔记本所使用的锂离子电池,网上存在很多不同版本和内容的说法,甚至有些相互之间是矛盾的。以至于我们内部也会对一些问题产生疑问,如“首次使用电池需要6-8小时激活”与“电池充满电会自动断开,放在机身上使用不会影响电池寿命”,用户会反问:“既然充满电会自动断开,那么长时间充电的意义何在?”,那么下面我从电池的基本原理和大家分析一下具体原因,以此回答一些疑问。
  先看看锂离子电池的化学结构:正极材料通常由锂的活性化合物组成,负极是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。下面就是某锂离子电池的冲电曲线图(因充电时间因与容量有关,仅供参考):
  锂离子电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(通常电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递减阶段(电池指示灯通常呈绿色)。恒流快充阶段,电池电压逐步升高到电池的标准电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0,而最终完成充电。由此可见:当充电指示灯转换为“充满”状态时,实际充电电路依然在对电池做小电流充电,直至电池完全充满、电流为0为止。并不是当绿灯亮起就立刻断开充电。
  这段“恒压电流递减”的状态正是我们建议用户长时间充电“激活”电池的理论基础,也是我们发现如果对电池充电时“指示灯变绿就使用”的整个使用时间短于“冲整个晚上再用”的直接原因。如果忽略这段状态,那么就会错误的认为“激活”没有意义。所以虽然网上很多人称“激活没有意义”,但是THINKPAD,DELL,NOKIA的官方网站还都建议使用锂离子电池的用户首次充电在8-12小时。
  那么“激活”的到底为什么?目的有二:最大化电池内的化学势能与修正校准电池相关参数。前者效果很小,而后者却很重要。锂离子电池都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值。“激活”的目的主要的作用可以修正这些寄存器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。曾有客户反映新机器电池充电只能冲到98%、99%的原因大多数是他们没有完全“激活”电池。说明书中的"使用一个月后应该全充放一次"的做法目的也是如此。
  过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。因此成品锂离子电池已经配有防过冲电控制电路。长时间充电不会导致电池过度充电,因为相关电路会在过冲前断开电路,但是对于过渡放电,尤其是把快没有电的电池放置不管的话,电池会因为没有电量补充继续在空气中放电而导致过放电而失效。所以长时间不用的话我们需要将电池冲一定的电量(一般认为40%)再存放。
  简要总结一下刚才提到的问题:
  1,“激活”完全有必要,而且实际使用中确实对电池有积极作用,目的主要是校准电池参数。
  2,电源指示灯指示“充满”的时候其实还在慢速充电,真正停止充电(过充电保护)还要几个小时后。
  3,锂离子电池的冲放电寿命在300-500次,但是即使你买回来就不用,它的寿命也在慢速消耗。
  4,将一个电池保留最长时间的方法是:将电池充电到40%后放置阴凉处保存,每隔一个月就做一次完全冲放电后再将电量放至40%保存。尽量减少充放电次数,充电尽量一次充满……但是我们不久会质疑这样做的意义:是我伺候它还是它伺候我?因此最明智的选择就是根据自己需要的正常使用电池。保内故障交给厂家保修,保外故障重新购买。

 
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