锂电池知识 容量 充放电 寿命

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锂电池知识 容量 充放电 寿命

锂电池的容量单位是 多少V多少AH
例如 12V20AH
即表示这个电池在12V20A的放电状态下,可以使用1个小时
如果是6V20A或者12V10A的状态则可以使用2小时(其他换算方式同理)
或者简单的理解240W的电器用这个电池可以工作1小时


手机电池由于容量比较小,一般采用mah的单位,然后手机电池统一的标准是3.7V
比如4000mah表示手机用3.7V4A(14.8W)的状态工作可以放电一个小时
如果手机满载功率6W,则这块电池全程满载可以使用约2.5小时(这就是为什么手机满载玩游戏续航都不长的原因)

锂电池的电压不是恒定不变的,上面说的续航时间是理论,真实情况是:
比如那块12V20AH的电池,也许满电的时候是14V的电压,然后随着使用,电压降低到了10V 这个时候我们就说这个电池没电了
其实如果这个时候我们不顾标准,还是能继续使用的,但是这会对电池容量造成损耗
所以一般行业都有个放电电压最低值的标准,所有控制放电的电路板都遵循这个标准,具体标准是多少V我就不知道了


充电速度
比如使用24W的充电器,如果全程满功率充电,理论上充满这块4000mah的电池只需要37分钟
但是由于锂电池充电在快充满的时候会降低充电功率,以使电池充电更饱满(可以理解为先用大石头填充瓶子,然后用小石头填充缝隙),实际需要的充电时间要比这个长

iphone的5V1A的充电头给这个电池充电需要约3个小时

手机厂商研发快充的途径有两种:
第一种:提高充电电压
第二种:提高充电电流
由于手机电池容量都太小,一般都是两种方法同时使用
首先,采用高质量的电池,尽量让电池能承受更高的充电功率
其次,采用多颗电芯并联的方式,提升充电电流

比如iPhone X的L型电池,就是由2块小电池并联来的,那么采用5V2A的充电器充电,每个电芯的充电功率还是5W但是相比单块电池充电时间节约了一半

网上都说快充不会影响电池寿命,我感觉应该加一个条件:在散热好的情况下
而实际上用户充电的时候都不会放个风扇吹,所以,一般情况下为了电池寿命尽可能地长,尽量不用快充,或者充电的时候把手机放在通风良好的地方
(我自己给手机充电的时候是把手机放在空气净化器出风口的)
手机处于充电状态的时候,手机里面的APP会进行一些操作,导致手机发热


锂离子电池的电压范围一般是多少？
单体锂电标称电压为3.7V，正常电压范围是2.5V-4.25V。一般3.7v锂离子电池要有过充和过放的"保护板"，如电池没有保护板就只有用约4.2v的充电压，因为锂离子电池理想满充电压是4.2v，电压超过4.2v就可能损坏电池，用这方法充电同时要时刻监察电池的状况。
3.7V电池充电截止电压4.2V，放电截止电压为3.0V。所以，当电池开路电压低于3.6V时，就应该可以充电了。最好用4.2V恒压充电模式，可以不用注意充电时间。用5V充电容易过充发生危险。
锂离子电池充电控制是分为两个阶段的，第一阶段是恒流充电，在电池电压低于4.2V时，充电器会以恒定电流充电。第二阶段是恒压充电阶段，当电池电压达到4.2V时，由于锂离子电池特性，假如电压再高，就会损坏，充电器会将电压固定在4.2V，充电电流会逐步减小，当电流减小到一定值时（一般是1/10设置电流时），切断充电电路，充电完成指示灯亮，充电完成。
按照手机锂离子电池充电特性，最好采用恒定电流/恒定电压线性充电模式来使用充电，小电流预充电，当电池电压≥3v，在恒流充电到4.2v，转为恒压充电，当电流小于充电器设置最小电流时，在慢慢的涓流充电，保证电池饱和度从而有效保护电池不过充的情况下，有能延长手机锂离子电池使用寿命。
根据锂离子电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应停止充电。



锂电池的寿命,可以理解为充满以后的容量
比如一块手机锂电池,全新的时候能续航10小时,使用了一年以后续航下降到6个小时了,
如果你不在乎这点续航下降,就继续用,如果在乎就换块新电池
但是如果伴随出现了手机突然大幅度跳电,则建议还是立即更换电池吧,这种情况是因为电池寿命不足,无法维持稳定的功率输出,严重的时候会出现因为CPU需要瞬时高功率而电池无法提供造成手机突然关机或者出现莫名其妙的问题
(早期iphone的电池门是为了防止出现这个现象,所以用降低CPU性能的方式来防止手机出现上述现象)

判断锂电池的寿命的方法是:检测空载电压和满载电压之间的差值,插值越大则寿命越少
普通人其实不用关心寿命,觉得续航不行了就换电池吧,如果换了电池续航还是不行,说明手机功耗变高了,那就换手机吧
iphone的那个电池健康其实根本不准,80%健康的电池估计续航只有全新电池的一半



影响锂电池的寿命的是充放电次数和温度
充放电次数都无所谓,基本上现在设备都不会用到锂电池因为充电次数而严重降低寿命的程度
最重要的是注意温度,高温是锂电池最直接的杀手,尤其是高负载和充电的时候,一定要注意降温,高温会严重损耗寿命
严重的低温也会影响电池寿命
举个例子,一块全新的4000mah的手机电池,先耗尽电量,然后把它放在50度的恒温台上充电,充满以后这块电池也许就只剩下3500mah了,多来几次这个电池的容量就很低了

举个实际的例子:国产Model Y电池包容量77kWh，续航594公里
假设这块电池的电芯在1000次充放电以后还剩余80%寿命
则开了59.4万公里以后,这个车的满电续航还有475公里

手机电池一般的充放电次数大概500次
正常情况下,如果能保证手机的温度不高于40度,即使每天都充放电1.5次,一年以后手机的续航还能有80%  这也是部分玩家觉得手机电池耐用的原因,他们平时的使用基本不会让手机发热,充电也不是快充,电池的寿命就很稳定



说了上面一大堆,最后来个总结:
不要让电池过热,那么你的电池就能用很久