鉅大LARGE | 點擊量：2517次 | 2019年04月27日
鋰電池為什么會發熱、燃燒呢？手機鋰電池正確充電方法
鋰離子電池的使用，注意三點：
1、如何為新電池充電在使用鋰電池中應注意的是，電池放置一段時間后則進入休眠狀態，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經過3—5次正常的充放電循環就可激活電池，恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應。因此用戶新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設備的。不僅理論上是如此，從我自己的實踐來看，從一開始就采用標準方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰電池、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準時間和標準方法充電，特別是不要進行超過12個小時的超長充電。
此外，鋰電池或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續10幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。此外在對某些機器上，充電超過一定的時間后，如果不去取下充電器，這時系統不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對電池的壽命而言是不利的。同時，長充電需要很長的時間，往往需要在夜間進行，而以我國電網的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大。前面已經說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多，于是這又帶來附加的危險。
此外，不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、正常使用中應該何時開始充電因為充放電的次數是有限的，所以應該將鋰電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關于鋰離子電池充放電循環的實驗表，關于循環壽命的數據列出如下：
循環壽命(10%DOD):>1000次循環壽命(100%DOD):>200次其中DOD是放電深度的英文縮寫。可充電次數和放電深度有關，10%DOD時的循環壽命要比100%DOD的要長很多。當然如果折合到實際充電的相對總容量：10%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網友的那個說法要做一些修正：在正常情況下，你應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計第2天不可能堅持整個白天的時候，就應該及時開始充電，當然你如果愿意背著充電器到辦公室又當別論。
而你需要充電以應付預計即將到來的會導致通訊繁忙的重要事件的時候，即使在電池尚有很多余電時，那么你也只管提前充電，因為你并沒有真正損失“1”次充電循環壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個x會很小。
電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法，就是“盡量把機器的電池的電量用完，最好用到自動關機”。這種做法其實只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應發生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經有人因為機器電池電量過低的警告出現后，仍然不充電繼續使用一直用到自動關機的例子。結果這個例子中的機器在后來的充電及開機中均無反應，不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。
3、對鋰電池的正確做法歸結起來，對鋰電池在使用中的充放電問題最重要的提示是：1、按照標準的時間和程序充電，即使是前三次也要如此進行；2、當出現機器電量過低提示時，應該盡量及時開始充電。3、鋰電池的激活并不需要特別的方法，在機器正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法，實際上也不會有效果。因此，所有追求12小時超長充電和把鋰電池用到自動關機的做法，都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的，請你及時改正，也許為時還不晚。
4、使用鋰電池注意防火有許多人或許是從手機才開始熟悉鋰電池的。其實，它在許多家電中都有使用。毋庸置疑，鋰電池高效、體輕等等優點正使其迅速地推廣應用開來。可是，你是否知道，使用不慎，它也會使你惹“火”上身？鋰電池具有體輕、高效、耐低溫（－40℃）等優點，0．3mm厚、郵票大小的鋰電池可連續使用5年以上，近年來正逐步淘汰現用的堿性干電池和錳電池，廣泛應用于許多高檔家電和手機中。鋰電池不同于現用的錳電池和堿性干電池的氯化鋅和氫氧化鉀水溶電解液，它使用的是有機溶媒。鋰電池正極采用二氧化錳、氟化鉛、氯化亞硫等材料。負極采用的鋰金屬箔同一般電池負極使用的氯化鋅相比，離子化傾向強、正負極電壓差大，這樣提高了鋰電池的工作效能。
但是，鋰電池在使用過程中常常會出現發熱、燃燒現象，輕者影響主機使用，重者還會燒毀主機引起火災。據報道，日本近年來已發生多起因鋰電池發熱燃燒引起的家庭火災事故。
那么鋰電池為什么會發熱、燃燒呢？原來鋰電池中的許多材料與水接觸后，可發生劇烈的化學反應并釋放出大量熱能導致發熱、燃燒現象。鋰電池正極的二氧化錳，只沾一小滴水便可出現發熱現象。鋰電池中的氯化亞硫與水接觸后，在生成鹽酸和二氧化硫的同時釋放熱能，幾種因素使鋰電池成為生活中的“火種”，因此人們在使用鋰電池時一定要注意防水、防潮濕。各種主機停用后，應取下鋰電池置于干燥、低溫處妥善保管，以預防和避免因鋰電池使用不當而引起家庭火災事故的發生。
為了給設備提供足夠的電壓，鋰電池包通常由多個電池串聯而成，但是如果電池之間的容量失配便會影響整個電池包的容量。為此，我們需要對失配的電池進行均衡。本文討論了電池均衡的概念和一些注意事項。
鋰電池包通常由一個或幾個電池組并聯，每個電池組由3到4個電池串聯構成。這種組合方式能同時滿足筆記本電腦、醫療設備、測試儀器及工業應用所需的電壓和功率要求。然而，這種應用普遍的配置通常并不能發揮其最大功效，因為如果某個串聯電池的容量與其它電池不匹配將會降低整個電池包的容量。
電池容量的不匹配包括充電狀態(SOC)失配和容量/能量(C/E)失配。在兩種情況下，電池包的總容量都只能達到最弱電池的容量。在大多數情況下，引起電池失配的原因是工藝控制和檢測手段的不完善，而不是鋰離子本身的化學屬性變化。棱柱形鋰電池(LiIonprismaticcell)在生產時需要更強的機械壓力，電池之間更容易產生差異。此外，鋰離子聚合物電池也會因為采用新的工藝而出現電池之間的差異。
采用電池均衡處理技術可解決SOC和C/E失配問題，從而改進串聯鋰電池包的性能。通過在初始調節過程中對電池進行均衡處理可以矯正電池失配問題，此后只需在充電過程中進行均衡即可，而C/E失配則必須在充、放電過程都進行均衡。盡管對于某個電池廠商而言其產品缺陷率可能很低，但為了避免出現電池使用壽命過短的問題，我們仍然有必要提供進一步的質量保證。
電池均衡的定義
工作電壓為6V或以上的便攜式設備采用串聯電池包供電，這種情況下電池包的總電壓為各串聯電池電壓之和。便攜式電腦的電池包通常由三、四個電池串聯而成，標稱電壓為10.8V或14.4V。在大多數此類應用中，單個串聯電池包無法提供設備所需能量。目前最大的電池(如18650)可提供2,000mAh(毫安·小時)能量，而電腦需要50-60Whr(5,000-6,000mAh)的能量，因此必須給串聯的每個電池并聯三個電池。
電池均衡是指對串聯電池包中不同的電池(或電池組)采用差分電流。串聯電池包中每個電池的電流通常是一樣的，因此必須給電池包增加額外的元件和電路來實現電池均衡。只有當電池包中的電池是串聯的，同時串聯電池等于或大于三級時才會考慮電池均衡問題。當電池包中所有電池都滿足下面兩個條件時，便實現了電池均衡：
1.如果所有電池的容量相同，那么當它們的相對充電狀態一樣時便實現了電池均衡。SOC通常以當前容量與額定容量的百分比來表示，因此，開路電壓(OCV)可作為SOC的一個衡量標準。如果一個不均衡電池包中的所有電池可以通過差分充電達到滿容量(均衡點)，它們便可以進行正常的充放電而無需任何額外的調整，通常這種調整是一次性的。用戶在使用新電池時，通常需要求對電池進行長時間充電，這個過程實際上包括一次完整的放-充電。該過程使負載最小化，并使電池充電時間最長，降低對電池均衡電路的要求。
2.如果電池的容量不同，當SOC相同時也認為它們是均衡的。但SOC只是一個相對值，每個電池容量的絕對值是不同的。為了使容量不同的電池的SOC相同，每次對串聯電池進行充放電時都必須使用差分電流。正常充放電的時間比初次充放電更短，并需要更大的電流。
當電池包中的電池不均衡時，它的可用容量將減少，串聯電池包中容量最低的電池將決定電池包的總容量。在不均衡電池包中，一個或幾個電池會在其它電池尚需充電時便已達到最大容量。而在放電時，未完全充電的電池又會比其它電池先放完電，使電池包因電壓不足而提前停止供電。
通常，電池之間容量的差異低于3%。如果串聯鋰電池包的某個電池不合標準，或者在封裝前放置過久，在充滿電后電壓差可達150mV，從而使電池包的總容量下降13-18%。
SOC均衡處理
如果電池包中所有電池的容量相同，我們便采用SOC均衡處理。當所有電池的SOC值相同時我們認為電池是均衡的。
單個電池的充電狀態定義為：
SOC=C/CTOTAL%
單個電池的容量定義為：
C=(i×t)mAh
為了確定某個電池的容量，我們將該電池完全放電然后再充電，并在充電過程中的不同時間進行電流測量，直到達到4.20V的開路電壓。最佳性能電池在該狀態下的SOC為100%，SOC為50%的OCV電壓通常稱為VMID，其典型值為3.67V。
為了給容量不同的電池充電使它們達到同樣的SOC，要求一些電池的充/放電量必須比其它電池多，這必須使用差分電流。我們將這個過程稱之為容量/能量最大化。
容量/能量最大化
容量/能量最大化是指將電池包中所有串聯電池設置為相同的SOC，即使它們的容量不同。在所有時間內管理SOC，使電池包的輸出能量達到最大。為了使輸出能量最大化，所有的電池都必須充滿電。即，所有電池的SOC必須為100%。如果電池的容量不同，一些電池的充/放電就會比其它電池更多。例如，假設一個電池包有三個串聯電池，C1＞C2=C3。均衡這個電池包的唯一方法是給容量較高的電池(C1)施加一個差分充電電流。
在電池包放電時也必須如此，否則當容量最小的電池達到關斷電壓時，整個電池包便會停止放電，而此時其它電池仍有剩余容量，這樣使總容量降低。長此以往，容量最小的電池便會比其它電池性能衰退更快，經過多個充/放電周期后將加速容量損耗。
通過匹配串聯電池的電壓，將從高容量電池汲取更多電流。放電時要求通過均衡消耗掉一些額外的電壓，在最后當所有電池都達到0SOC時，從電池包中獲得的總電能相對于均衡前仍然會增加。
通常圓柱形鋰離子電池(cylindricalcell)的質量控制通常都較好，電池容量差別不超過±3%。輸入容量基本上比較精確，差別不超過幾個mAs(毫安·秒)。因此，電池容量絕對值也基本準確，SOC的差異在幾個百分點以內。
