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揭秘手機鋰離子電池不能過充的原理

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年03月07日  

人們在充電時往往都有一個誤區(qū):保持滿電狀態(tài)才是最好的。或許對于強迫癥來說當電池電量從100%跳到99%就會要了他的命,但實際上一直讓手機保持在充電狀態(tài)并不是一個值得推薦的行為,尤其是在設(shè)備滿電了之后還繼續(xù)充電,手機電池可真的遭不住這么折騰。


鋰電池也不是萬能的


有不少長輩在你獲得第一個手機的時候總會告訴你,新的手機要先完成全部放電,然后充電滿12小時,然后再完全放電,需要如此重復(fù)3次。當初傻傻的你必然按照長輩的話老老實實做了,可實際上已經(jīng)用上鋰電池的智能手機早已不再需要這么麻煩的電池保養(yǎng)過程。


需要進行多次放電充電過程的是鎳氫電池,這種電池有很強的記憶性,重復(fù)充電和放電的過程也是為了讓鎳氫電池獲得最大的充電上限。可如今的手機都用上了鋰電池,沒有必要在重復(fù)如此復(fù)雜的電池記憶過程。那么,鋰電池就會一直保持著最高的電量上限么?


答案必然是否定的。鋰電池雖然以耐用著稱,但是在經(jīng)過多次電池循環(huán)充放過程中,不可避免的其電量上限會有所損耗,這種損耗是日積月累形成的,而形成損耗的原因除了正常的充電以外,過充就是罪魁禍首。


如何理解過充現(xiàn)象


過充其實很好理解,就是手機在顯示電量已滿的情況下還在繼續(xù)為手機電池進行充電,這種時候我們就稱手機正發(fā)生過充。在電池電量已滿的情況下繼續(xù)充電會導(dǎo)致正極材料結(jié)構(gòu)變化,造成容量損失,而其分解放氧與電解液會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),最壞的結(jié)果自然就是發(fā)生爆炸。


在現(xiàn)實生活發(fā)生不少在充電時手機爆炸的案例。比如新華網(wǎng)曾報道在2015年3月4日一23歲女孩充電玩手機被燒焦,山西晚報也曾報道在2015年6月15日一18歲少年充電玩手機時觸電身亡。發(fā)生這些慘劇的原因可以歸結(jié)于電池本身有損壞,充電器沒有IC保護,電源本身也有質(zhì)量問題等等。當充電完成后電流還在不斷的輸入時,因為電池的電容量已經(jīng)到達上限,此時大部分的電流則由電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮鼙幌模谑请姵亻_始變熱。


一般常識也告訴我們,電池最佳的保存方法常溫且干燥處,不管是鎳氫電池還是鋰電池其實都一樣。當過充發(fā)生時,毫無疑問電流轉(zhuǎn)化的熱能會大量散發(fā)出來,從而導(dǎo)致鋰電池正極電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng),消耗鋰電池的最大電容量,當熱量積攢到一定程度時,起火、爆炸這類事件都是有可能發(fā)生。


面對安全性如此低的事情,自然手機廠商們和充電器廠商們不會坐視不管。畢竟當用戶發(fā)生安全問題時倒霉的一定是他們,所以在給手機充電時有了許多的講究,尤其是以現(xiàn)在主流的以USB口進行充電的手機和充電器都非常有講究。


為了防過充它們真的很拼


其實現(xiàn)在大部分的手機已經(jīng)都有IC防護存在。充電器本身也會對電壓、電流進行監(jiān)控。為了保護電池和用戶的使用安全,在移動設(shè)備上往往會采用涓流充電的方法。


使用USB口進行充電時如果不計算線材上的損耗,USB充電口會與手機進行協(xié)商充電并匹配適合的電流,如此一來便可以保證手機不會因為高電流的輸入導(dǎo)致大部分電流的損失。在電池電量較低,如10%左右。


此時為電池進行充電的效率最高,電流也達到最高狀態(tài)。隨著電容量的增加,手機要求的電流會逐漸減小,在還剩最后10%~20%到達滿電時甚至手機會請求進行脈沖小電流進行充電,從而達到保護電池的目的,這種充電方式也被稱為涓流充電,是目前主流手機的充電方案,以此來降低電容量上限的損耗,延長電池壽命。


除了手機電池提供了過充保護,還有一種方式就是依靠充電插座來進行防過充。插座要提供防過充必須首先要提供一個穩(wěn)定的電壓,電壓的波動越大則電流也會受到影響。尤其是我國夜晚時間電壓波動頻繁,能保證USB口輸出電壓的穩(wěn)定就非常重要。一般來說USB充電口的電壓為5V,一些可以智能分配電流的USB充電口會在手機電池接近滿電狀態(tài)時稍許降低充電口的電壓,以降低輸入電流緩解電池壓力。


這些方法對于手機過充都有很好的抑制作用,但歸根就底還是因為我們在手機完成充電的情況下沒有拔掉電源,讓手機不斷重復(fù)放電和充電的過程,導(dǎo)致電容量上限的減少。


過充并不是一件小事


對于普通的手機用戶來說過充真的不是一件小事,手機電池的壽命直接影響到了你使用這臺手機的時間,如果放任手機肆意的過充,相信不到一年的時間電池就要夭折。


如果你能看到電池的背面已經(jīng)稍稍隆起,那沒準就是過充惹的禍。往大了說,過充甚至直接影響到了你的安全,那些山寨機的劣質(zhì)電池可保不準會放個煙花什么的。想要從根本上避免過充,看來還是要從時間控制上下手才行。


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