我們愛(ài)機(jī)的鋰電池究竟要如何保養(yǎng)才算正確？這個(gè)問(wèn)題一直困擾著很多手機(jī)的忠實(shí)用戶，包括我。在查閱了一些資料之后，不久前有機(jī)會(huì)咨詢了一位電化學(xué)專業(yè)的在讀博士和國(guó)內(nèi)某知名電池研究所的副所長(zhǎng)。現(xiàn)將最近獲得的一些相關(guān)知識(shí)和心得寫(xiě)出來(lái)，以饗諸位讀者。

鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常見(jiàn)的正極材料主要成分為L(zhǎng)iCoO2，充電時(shí)，加在電池兩極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放電時(shí)，鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，重新和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流。

化學(xué)反應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單，然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，需要考慮的實(shí)際問(wèn)題要多得多：正極的材料需要添加劑來(lái)保持多次充放的活性，負(fù)極的材料需要在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子；填充在正負(fù)極之間的電解液，除了保持穩(wěn)定，還需要具有良好導(dǎo)電性，減小電池內(nèi)阻。

雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應(yīng)，記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化，在鋰電池中幾乎不會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng)。但是，鋰離子電池在多次充放后容量仍然會(huì)下降，其原因是復(fù)雜而多樣的。主要是正負(fù)極材料本身的變化，從分子層面來(lái)看，正負(fù)極上容納鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會(huì)

逐漸塌陷、堵塞；從化學(xué)角度來(lái)看，是正負(fù)極材料活性鈍化，出現(xiàn)副反應(yīng)生成穩(wěn)定的其他化合物。物理上還會(huì)出現(xiàn)正極材料逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由在充放電過(guò)程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目。過(guò)度充電和過(guò)度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因。

不適合的溫度，將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑。在電池升溫到一定的情況下，復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性，電池內(nèi)阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常。

而深充放能提升鋰離子電池的實(shí)際容量嗎？專家明確地告訴我，這是沒(méi)有意義的。他們甚至說(shuō)，所謂使用前三次全充放的“激活”，在他們兩位博士的知識(shí)里，也想不通這有什么必要。然而為什么很多人深充放以后BatteryInformation里標(biāo)示容量會(huì)發(fā)生改變呢?后面將會(huì)提到。

鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化。我個(gè)人認(rèn)為，使用說(shuō)明中的“使用一個(gè)月左右應(yīng)該全充放一次”的做法主要的作用應(yīng)該就是修正這些寄存器里不當(dāng)?shù)闹担沟秒姵氐某潆娍刂坪蜆?biāo)稱容量吻合電池的實(shí)際情況。

充電控制芯片主要控制電池的充電過(guò)程。鋰離子電池的充電過(guò)程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段（電池指示燈呈黃色時(shí)）和恒壓電流遞減階段(電池指示燈呈綠色閃爍。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會(huì)過(guò)充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。

電量統(tǒng)計(jì)芯片通過(guò)記錄放電曲線（電壓，電流，時(shí)間）可以抽樣計(jì)算出電池的電量，這就是我們?cè)贐atteryInformation里讀到的wh.值。而鋰離子電池在多次使用后，放電曲線是會(huì)改變的，如果芯片一直沒(méi)有機(jī)會(huì)再次讀出完整的一個(gè)放電曲線，其計(jì)算出來(lái)的電量也就是不準(zhǔn)確的。所以我們需要深充放來(lái)校準(zhǔn)電池的芯片。

最后我對(duì)電池的保養(yǎng)的看法是：

1.不必刻意保證每一次都放完電了再充；

2.一段時(shí)間可做一次保護(hù)電路控制下的深充放以修正電池的電量統(tǒng)計(jì)，但這不會(huì)提高

你電池的實(shí)際容量。

3.長(zhǎng)期不用的電池，應(yīng)放在陰涼的地方以減弱其內(nèi)部自身鈍化反應(yīng)的速度。

4.保護(hù)電路也無(wú)力監(jiān)控電池的自放電，長(zhǎng)期不用的電池，應(yīng)充入一定的電量以防電池

在存貯中自放電過(guò)量導(dǎo)致過(guò)度放電的損壞。

其實(shí)電池沒(méi)有太多要顧及的使用注意，換句話說(shuō)是顧及也沒(méi)有太大用。一個(gè)電池能使用

多少次，也許差別更多的來(lái)自電池本身制造中的個(gè)體差異，而不是使用方法。選擇具有良好

口碑的手機(jī)品牌，無(wú)疑是日后電池使用長(zhǎng)壽命的保障之一。

由于現(xiàn)在絕大多數(shù)電子產(chǎn)品，如數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話、手提電腦等都采用的是鋰電池，所以筆者作重講解一下此類電池的原理。目前筆記本的主流電池都是采用的，而最普遍采用的是是鋰離子(Li-ion)電池。原因是鋰電（Li）在使用的同時(shí)比較危險(xiǎn)，我們都知道鋰是比較活躍的金屬元素，使用時(shí)不太安全，經(jīng)常會(huì)有在充電時(shí)出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況出現(xiàn)。而鋰離子電池（Li-ion）加入了能抑制鋰元素活躍的成份，它是鋰電池的替代產(chǎn)品，它的陽(yáng)極采用能吸藏鋰離子的碳極，放電時(shí)，鋰變成鋰離子，脫離電池陽(yáng)極，到達(dá)鋰離子電池陰極。充電時(shí)，陰極中鋰原子電離成鋰離子和電子，并且鋰離子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)與電子合成鋰原子。放電時(shí)，鋰原子從石墨晶體內(nèi)陽(yáng)極表面電離成鋰離子和電子，并在陰極處合成鋰原子。所以，在該電池中鋰永遠(yuǎn)以鋰離子的形態(tài)出現(xiàn)，不會(huì)以金屬鋰的形態(tài)出現(xiàn)，當(dāng)然也就不會(huì)出現(xiàn)燃燒、爆炸等危險(xiǎn)。鋰離子在陽(yáng)極和陰極之間移動(dòng)，電極本身不發(fā)生變化。這是鋰離子電池與鋰電池本質(zhì)上的差別。從而使鋰電真正達(dá)到了安全、高效、方便，而老的鋰電也隨之淘汰了。區(qū)分它們的方法也相當(dāng)簡(jiǎn)單：從電池的標(biāo)識(shí)上就能識(shí)別，鋰電的標(biāo)識(shí)為L(zhǎng)i，而鋰離子電池為L(zhǎng)i-ion。現(xiàn)在，筆記本和手機(jī)使用的所謂鋰電，其實(shí)就是鋰離子電池。

鋰離子電池有著其他電池所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)：工作電壓高；體積小、重量輕、能量高；安全快速充電；允許溫度范圍寬；放電電流小、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)環(huán)境污染等等，這些決定了它在筆記本電池中的主流地位。

當(dāng)然鋰離子電池也有自身的不足，那便是價(jià)格高、充電次數(shù)少也不能快速充電、與干電池?zé)o互換性、工作電壓變化大、放電速率大，容量下降快，無(wú)法大電流放電。

所以對(duì)于目前的電池來(lái)說(shuō)，并不能找到一類十全十美的解決方法，就算鋰離子電池只能是相對(duì)來(lái)說(shuō)它的固有一些優(yōu)點(diǎn)更有利于移動(dòng)罷了。

關(guān)于鋰電池的使用，簡(jiǎn)單的講三方面：

首先，鋰電池不需要超常時(shí)間充電來(lái)激活，你也做不到，充電電路本來(lái)就有保護(hù)，插上也沒(méi)用的

其次，對(duì)鋰電池的激活（其實(shí)是校正充電曲線）一般出現(xiàn)在首次使用，長(zhǎng)時(shí)間放置未用，或者頻繁即充即用一段時(shí)間后，方法就是一次完全的充放電，之后電池就可以即用即充，只有在長(zhǎng)時(shí)間使用后才需要再次進(jìn)行再次完全充放電重新校正

最后，鋰電池的壽命主要體現(xiàn)在充放電周期上，這個(gè)周期是一個(gè)絕對(duì)概念，舉例如果你上次使用了30％電力，充滿電，下次又使用了70％的電力，又充滿電，這個(gè)剛好是一個(gè)充電周期，而不是兩個(gè)，所以那些喜歡把電池使用盡再充電的玩家自己合計(jì)吧，這樣做實(shí)際上加速了電池壽命的終結(jié)

詳細(xì)介紹和圖片說(shuō)明請(qǐng)閱讀全文。。。

解釋充電周期：

一些誤解的來(lái)源

每次用盡電池再充電這個(gè)是從古老的NICD電池而來(lái)的，這種鎳鎘電池有記憶效應(yīng)，如果不放盡電量，電池會(huì)隨使用次數(shù)的增加而呈現(xiàn)出電量愈來(lái)愈少的狀態(tài)

后來(lái)的NIMH電池，其實(shí)已經(jīng)沒(méi)有明顯的記憶效應(yīng)，但是仍然需要經(jīng)常的徹底充放電來(lái)保持其正常的電量顯示，這就是某些日本鎳氫充電器提供refresh功能的原理

而鋰電池則基本上沒(méi)有記憶效應(yīng)，當(dāng)然長(zhǎng)時(shí)間使用后充電曲線還是會(huì)有略微失準(zhǔn)，蘋(píng)果提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的ical提示你定時(shí)為電池進(jìn)行充放電校正，但是頻率不需要很高。

關(guān)于激活，剛出廠的鋰電池需要在若干次使用后才能達(dá)到最佳狀態(tài)，這個(gè)沒(méi)錯(cuò)，但是使用10幾個(gè)小時(shí)的激活是絕對(duì)沒(méi)有必要的（也是沒(méi)有意義的）現(xiàn)在的充電電路都考慮的用戶使用的方便，電池充滿后會(huì)自動(dòng)切斷充電電路，這樣你才能安心睡覺(jué)不是，這個(gè)時(shí)候插不插上電源其實(shí)已經(jīng)沒(méi)有區(qū)別了

談到充電10幾個(gè)小時(shí)的習(xí)慣，這個(gè)還是要從古老的nicd或者nimh等電池的慢充模式說(shuō)起，由于原先電池充電電路設(shè)計(jì)上的落后，一般為了保持電池溫度的正常和防止電池受損，都使用的小電流緩慢充電的方式，而且這種電路一般情況下都沒(méi)有準(zhǔn)確的電量判斷功能，所以都是建議用戶充電14－16個(gè)小時(shí)這樣，看看，其誤差一般都在2，3個(gè)小時(shí)，如果充電流過(guò)大，過(guò)充后將對(duì)電池造成嚴(yán)重的傷害

而后來(lái)的針對(duì)nimh和現(xiàn)在鋰電池的快速充電電路，已經(jīng)有了很好的電量檢測(cè)功能，就可以使用脈沖式的大電流快速充電，且還能維持電池在正常的溫度范圍內(nèi)，而到接近電量快滿的時(shí)候，為了防止過(guò)充，電路會(huì)從高電流脈沖轉(zhuǎn)換為一種逐漸縮小的涓流充電，這樣即使?jié)M電檢測(cè)有部分偏差，由于越接近滿電電流越小，在最后時(shí)刻的充電電流已經(jīng)接近0，對(duì)電池沒(méi)有什么損害了，這就是為什么看到鋰電池前80％充電1個(gè)小時(shí)就可以完成，而充滿最后20％的電卻要4個(gè)小時(shí)的原因