關(guān)于手機(jī)鋰離子電池之ABC

在手機(jī)中，無(wú)論是從技術(shù)角度評(píng)估還是從價(jià)格方面的考慮，電池都占有十分重要的地位。時(shí)值今日，市場(chǎng)上正在銷售的手機(jī)中，所使用的電池已經(jīng)基本完成了從鎳電池到鋰離子電池的過(guò)渡。也許是由于手機(jī)電池剛剛完成了一次鎳電池到鋰離子電池的革命，所以人們對(duì)鋰離子電池的認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一，在許多情況下不正確的說(shuō)法和做法頗為流行。因此，懂得一點(diǎn)鋰離子電池的知識(shí)，掌握鋰離子電池的正確使用方法是非常有必要的。

一、鋰電池的種類：

目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫(Ni-MH)與鋰離子(Li-ion)兩種類型。鋰離子電池中已經(jīng)量產(chǎn)的有液體鋰離子電池（LiB)和聚合物鋰離子電池（LiP）兩種。所以在許多情況下，電池上標(biāo)注了Li-ion的，一定是鋰離子電池。但不一定就是液體鋰離子電池，也有可能是聚合物鋰離子電池。

鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。鋰電池很早以前就有了，但鋰是一種高度活躍（還記得它在元素周期表中的位置嗎？）的金屬，它使用時(shí)不太安全，經(jīng)常會(huì)在充電時(shí)出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況，后來(lái)就有了改進(jìn)型的鋰離子電池，加入了能抑制鋰元素活躍的成份（比如鈷、錳等等）從而使鋰電真正達(dá)到了安全、高效、方便，而老的鋰電池也隨之基本上淘汰了。至于如何區(qū)分它們，從電池的標(biāo)識(shí)上就能識(shí)別，鋰電池為L(zhǎng)i、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“鋰電池”，其實(shí)都是鋰離子電池。

現(xiàn)代電池的基本構(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(gè)要素。一般鋰離子技術(shù)使用液體或無(wú)機(jī)膠體電解液，因此需要堅(jiān)固的外殼來(lái)容納可燃的活性成分，這就增加了電池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的靈活性。一般而言，液體鋰離子二次電池的最小厚度是6mm，再減少就比較困難。

而所謂聚合物鋰離子電池是在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料作為其主要的電池系統(tǒng)。

新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經(jīng)很高，所以形狀上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性，從而可以配合產(chǎn)品需求，做成任何形狀與容量的電池。同時(shí)，聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%，其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。

目前市面上所銷售的液體鋰離子（LiB）電池在過(guò)度充電的情形下，容易造成安全閥破裂因而起火的情形，這是非常危險(xiǎn)的，所以必需加裝保護(hù)IC線路以確保電池不會(huì)發(fā)生過(guò)度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面，這種類型的電池相對(duì)液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性，因此對(duì)外加保護(hù)IC線路方面的要求可以適當(dāng)放寬。此外在充電方面，聚合物鋰離子電池可以利用IC定電流充電，與鋰離子二次電池所采用的CCCV(ConstantCurrert-ConstantVoltage)充電方式所需的時(shí)間比較起來(lái)，可以縮短許多的等待時(shí)間。

二、手機(jī)制造商對(duì)鋰離子電池的應(yīng)用情況

雖然近幾年來(lái)幾乎所有廠家都已經(jīng)傾向于采用鋰離子電池，但世界各大手機(jī)制造商對(duì)電池的選擇還是有自己的特點(diǎn)和習(xí)慣，例如曾經(jīng)在相同的一段歷史時(shí)期里：

諾基亞：采用Ni-MH（鎳氫）電池、LiB（液體鋰離子）電池，未采用LiP（聚合物鋰離子）電池。

愛(ài)立信：采用Ni-MH電池、LiB電池、LiP電池。

摩托羅拉：采用Ni-MH電池、LiB電池，未采用LiP電池。

不難發(fā)現(xiàn)，從為手機(jī)最早選用LiP聚合物鋰離子電池這件事情上，愛(ài)立信體現(xiàn)出自己手機(jī)技術(shù)先驅(qū)的本色。根據(jù)我查找到的資料表明，目前聚合物鋰離子電池主要制造廠為日本SONY、松下、GS等幾家公司,2000年的生產(chǎn)量達(dá)到2100萬(wàn)只，其中50％為愛(ài)立信手機(jī)配套。進(jìn)入2002年的今天，鋰離子電池在其它手機(jī)廠商的手機(jī)上也已廣泛的應(yīng)用與普及。但在聚合物鋰離子電池的使用上，還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到在所有手機(jī)廠家的產(chǎn)品中得到普及的程度，廣泛應(yīng)用還有待時(shí)日。

另一方面，雖然鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)多多，但也有缺陷，如價(jià)格高和充放電次數(shù)少等等。鋰電池的充放電次數(shù)只有400－600次，經(jīng)過(guò)特殊改進(jìn)的產(chǎn)品也不過(guò)800多次。而鎳氫電池的充電次數(shù)能夠達(dá)到700次以上，某些質(zhì)量好的產(chǎn)品充放電可達(dá)1200次，這樣一比較，鎳氫電池要比鋰電池長(zhǎng)壽。此外鎳氫電池的價(jià)格也要比鋰電池低很多。而且嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，鋰電池同樣會(huì)有記憶效應(yīng)，只是它的記憶效應(yīng)非常低，基本上可以忽略不計(jì)。

由此看來(lái)，目前還沒(méi)有十全十美電池。

三、鋰離子電池的使用

這部分是本文的重點(diǎn)，我們分三點(diǎn)來(lái)談。

1、如何為新電池充電

在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過(guò)３—５次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰離子電池本身的特性，決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過(guò)程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實(shí)踐來(lái)看，從一開(kāi)始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。

對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題，眾多的說(shuō)法是：充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法，可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。通常，手機(jī)說(shuō)明書(shū)上介紹的充電方法，就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。

此外，鋰離子電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說(shuō)，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)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(wàn)無(wú)一失，所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。

此外在對(duì)某些手機(jī)上，充電超過(guò)一定的時(shí)間后，如果不去取下充電器，這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開(kāi)始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對(duì)電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時(shí)，長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國(guó)電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多，于是這又帶來(lái)附加的危險(xiǎn)。

此外，不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過(guò)放電，過(guò)放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問(wèn)題。

2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開(kāi)始充電

在我們的論壇上，經(jīng)常可以見(jiàn)到這種說(shuō)法，因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：

循環(huán)壽命(10%DOD):>1000次

循環(huán)壽命(100%DOD):>200次

其中DOD是放電深度的英文縮寫(xiě)。從表中可見(jiàn)，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如你的電池在你預(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候，就應(yīng)該及時(shí)開(kāi)始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。

而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計(jì)即將到來(lái)的會(huì)導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時(shí)候，即使在電池尚有很多余電時(shí)，那么你也只管提前充電，因?yàn)槟悴](méi)有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個(gè)x會(huì)很小。

電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法，就是“盡量把手機(jī)電池的電量用完，最好用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)槭謾C(jī)電池電量過(guò)低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的手機(jī)在后來(lái)的充電及開(kāi)機(jī)中均無(wú)反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過(guò)度放電而導(dǎo)致電壓過(guò)低，以至于不具備正常的充電和開(kāi)機(jī)條件造成的。

3、對(duì)鋰離子電池手機(jī)的正確做法

歸結(jié)起來(lái)，我對(duì)鋰電池手機(jī)在使用中的充放電問(wèn)題最重要的提示是：

１、按照標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行；

２、當(dāng)出現(xiàn)手機(jī)電量過(guò)低提示時(shí)，應(yīng)該盡量及時(shí)開(kāi)始充電；

３、鋰離子電池的激活并不需要特別的方法，在手機(jī)正常使用中鋰電池會(huì)自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時(shí)長(zhǎng)充電激活”方法，實(shí)際上也不會(huì)有效果。

因此，所有追求12小時(shí)超長(zhǎng)充電和把鋰電池手機(jī)用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的做法，都是錯(cuò)誤的。如果你以前是按照錯(cuò)誤的說(shuō)法做的，請(qǐng)你及時(shí)改正，也許為時(shí)還不晚。

當(dāng)然，在手機(jī)及充電器自身保護(hù)和控制電路質(zhì)量良好的情況下，對(duì)鋰離子電池的保護(hù)還是有相當(dāng)保證的。所以對(duì)充電規(guī)則的理解才是重點(diǎn)，在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發(fā)現(xiàn)手機(jī)在你夜晚睡覺(jué)前必須充電的話，你也可以在睡前開(kāi)始充電。問(wèn)題的關(guān)鍵在于，你應(yīng)該知道正確的做法是什么，并且不要刻意按照錯(cuò)誤的說(shuō)法去做。