人人有本用

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zkking - 2004/2/20 16:49:00
2004年2月18日 22:15:24  
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说法一:

我们爱机的锂电池究竟要如何保养才算正确?这个问题一直困扰着很多笔记本电脑的忠实用户,包括我。在查阅了一些资料之后,不久前有机会咨询了一位电化学专业的在读博士和国内某知名电池研究所的副所长。现将最近获得的一些相关知识和心得写出来,以飨诸位读者。

  锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则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,锂离子则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。

  化学反应原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。

  各种不变形状的笔记本电池

  虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。

  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。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。

  不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。

  而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗?专家明确地告诉我,这是没有意义的。他们甚至说,所谓使用前三次全充放的“激活”,在他们两位博士的知识里,也想不通这有什么必要。然而为什么很多人深充放以后Battery Information里标示容量会发生改变呢?后面将会提到。

  笔记本电脑用锂离子电池一般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。这些数值在使用中会逐渐变化。我个人认为,在笔记本电脑的使用说明中的“使用一个月后应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是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。

  充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂离子电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁。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。

  电量统计芯片通过记录放电曲线(电压,电流,时间)可以抽样计算出电池的电量,这就是我们在Battery Information里读到的wh.值。而锂离子电池在多次使用后,放电曲线是会改变的,如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片。

  最后我对电池的保养的看法是:

  1.不必刻意保证每一次都放完电了再充;

  2.一段时间可做一次保护电路控制下的深充放以修正电池的电量统计,但这不会提高你电池的实际容量。

  3.长期不用的电池,应放在阴凉的地方以减弱其内部自身钝化反应的速度。

  4.保护电路也无力监控电池的自放电,长期不用的电池,应充入一定的电量以防电池在存贮中自放电过量导致过度放电的损坏。

  其实电池没有太多要顾及的使用注意,换句话说是顾及也没有太大用。一个电池能使用多少次,也许差别更多的来自电池本身制造中的个体差异,而不是使用方法。选择具有良好口碑的笔记本电脑品牌,无疑是日后电池使用长寿命的保障之一。




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Bice  
说法二  
2004年2月18日 22:28:34    
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关于笔记本锂电池使用的几点建议:

一:使用过程中不用刻意要求充电到100%,或用到完全没电而自动关机这样的维护方式。
而是最好用到20%左右就开始充电,充电98%左右就可以停止充电。
如果机器有电源校正程序的话可以在感觉电量明显减少时,校正一次,让保护电路充分发挥作用。


对于早期的笔记本电池(镍氢或镍镉),的确需要完全充放电,以维持良好的电池容量,可是对于锂电池,没有必要反而有可能损伤电池。

说锂电池没有记忆效应,其实不完全正确。只是锂电的记忆效应很小而已。
锂电池的材料对于温度,使用频繁程度等等条件非常敏感。当电池使用一段时间之后会出现一些老化的现象,最直观的表现为使用时间减少。自然的损耗是一个重要的原因,维护不当是另一个重要原因。

一个设计良好的锂电池会有一个很好的保护电路防止过度的充放电。因为过度的充放电会急速的消减电池活性。因为保护电路的作用,用户反复多次地完全充放电,其实根本达不到过“完全”的程度。这样做没有意义。

有些时候WINDOWS下显示电池容量还有20%,可以使用30分钟,可是没过多久,突然机器就自动关机了,这是因为电池已经老化,电池保护电路已经不能很好的监测电池真正的容量。

因为在正常的电池损耗下,保护电路原有的参数已不能很好地反映电池的实际情况了,所以前面说的电源校正程序就是用来修正保护电路的基准参数,以准确地反映电池实际容量。但这种校正过程往往会需要两到三次的完全充放电,而正如前文所说,完全充放电会降低电池活性,所以不能频繁使用。

二、第一次使用电池时,先将它充满后,就可以正常使用。

有的说法会建议用户在第一次使用前进行至少三次的完全充放电,以激活电池,然后再使用。其实是不必要的。原因其实在上文中已说明,由于保护电路的存在,用户根本不可能进行真正意义上的完全充放电。而电池在出厂前早已激活,只是长时间没有使用,可能电量不足,因此在第一次使用前,一般接上外接电源使用,给电池充电,之后就可以正常使用了。

三、用外接电源时,不需要将电池取下。

有的说法建议用户在使用外接电源时,取下电池,这其实也没有意义。仍然是由于保护电路的存在,电池放在笔记本中,即使不用,也不会过充。

四、电池一般都对温度敏感,过热或过冷的环境都会加快电池老化速度。因此注意笔记本的使用环境。在空调房里或阴凉的地方。

五、可以随时充电,但尽可能减少充放电次数。一般电池寿命在300-500次充放之间。

六、最后一个,就是电池是耗材,正常的损耗是在所难免的。




Bice  
说法三  
2004年2月18日 22:30:43    
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我使用电池的原则:
一、如果有固定电源,我会把电池取下来,这样做的好处有三。一是节能,哪怕是几毫瓦;二是利于底座散热;三是减少充放电次数。
二、电池主要用于没有固定电源的场合,如旅行途中。
三、隔段时间让电池放完再充满。
四、勿让电池摔、碰、受潮、过热。
我这样做只是凭感觉,不一定有理论依据哟!



Bice  
说法四  
2004年2月18日 22:31:39    
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我身边的理电有很多,相机,摄象机,手机,MD,CD等等在加我的笔记本,我用他们很爱护,当然也包括电池,他们的寿命都非常的长,效果也很好。给大家确切的答案(一点经验而已了),建议不要太在意这个,一般这样做就可以了:400是常规冲放电次数,到了寿命就要换,毕竟是消耗品,当然我们想用到电脑报废最好,电池绝对不要也不用拔下来,拔下不会增加什么,反而对机子和数据没有任何好处,平时尽量用交流电源,不用担心冲放电的次数会有影响,放心的用就可以了,一般3年没有问题,当然如果每次电用完后用完就要冲饱了,记得用尽充饱。(用到它自己安全关机3%的电量)充饱的过程不要短开电源,不然就意味你的电池少了一次寿命,要一直充饱它。这是我多年使用的经验,我的任何电池都用的很久,说实话,直到电池服务的机子淘汰不用。我说了,想不相信是你的事。  


Bice  
说法五  
2004年2月18日 22:34:18    
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将笔记本电脑电池长期安放在电脑上,客户不用担心会导致电池使用寿命缩短。
当电池电量充至100%时,充电控制芯片(FET)将停止对电池充电。随后,电池的电量
会在使用过程中自然降低。当电量降至95%时,FET将重新对电池进行点滴式充电,直至
电量重新回到100%。产品的这种设计是为了延长电池的自然使用寿命,因此笔记本电池
保持安放在电脑中并不会影响电池的自然使用寿命。

顺便告诉您,如果在使用外接电源的时候,您可以把电池取下来,不会有影响。但是,
如果在关机状态下面,没有连接外接电源或是装上电池,那么笔记本电脑主板上的BIOS
供电电池将得不到电量补充,从而导致无法维持系统时钟的运行以及维持BIOS信息。电
脑系统本身应在有外部电源供应(包括直流变压器或笔记本电池)的情况下,才能持续
工作;因此无论电脑是开启或者关闭,若笔记本电池未安装,即使并未正在使用电脑,
都应该将电脑与外接的直流变压器(外接电源)相连。
野火太子 - 2004/2/20 18:17:00
收藏起来
steve001 - 2004/2/20 20:54:00
顶啊!
zkking - 2004/2/21 10:31:00
他们的这种说法正确吗?
呆瓜 - 2004/2/23 12:18:00
仁者见仁,智者见智!
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