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主题:【存疑】文摘:锂电池寿命和电池总充电电量有关,和充电次数无关 -- 山猫部落
有请高手指点:
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锂电寿命和充电周期的完成次数有关,和充电次数没有直接关系。
一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到空,再由空充到满的过程。这并不等同于充一次电。其意义见下图。
上图表示,先充40%,用了一段时间以后又充了20%,下次用过以后又充了30%,再下次20%.....在该20%的中途,即刚补充了10%的电力之时,总共累计完成一个充电周期。之后是下一个周期。
还是举例说明比较容易理解:例如,一块锂电在第一天只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果第二天还如此,即用一半就充,总共两次充电下来,这只能算作一个充电周期,而不是两个。因此,通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期,电量就会减少一点。不过,减少幅度非常小,高品质的电池充过多次周期后,仍然会保留原始电量的 80%,很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用,就是这个原因。当然锂电寿命到了最终还是需要更换的。
锂电的寿命一般为300-500个充电周期。假设一次完全放电提供的电量为Q,如不考虑每个充电周期以后电量的减少,则锂电在其寿命内总共可以提供或为其补充300Q-500Q的电力。由此我们知道,如果每次用1/2就充,则可以充600-1000次;如果每次用1/3就充,则可以充900-1500次。以此类推,如果随机充电,则次数不定。总之,不论怎么充,总共补充进300Q-500Q的电力这一点是恒定的。所以,我们也可以这样理解:锂电池寿命和电池的总充电电量有关,和充电次数无关。深放深充和浅放浅充对于锂电寿命的影响相差不大。
事实上,浅放浅充对于锂电更有益处,只有在产品的电源模块为锂电做校准时,才有深放深充的必要。所以,使用锂电供电的产品不必拘泥于过程,一切以方便为先,随时充电,不必担心影响寿命。
另外,锂电池具有体积小、重量轻、容量大、记忆效应不太明显的优势,充电时无需预先放电,充电时间相对较短。而使用普通电池的时候需要不断地购置新的电池来保证MP3的持续使用。尽管普通电池价格便宜,购买也很方便,但是使用费用不低,在控制环境污染、节约能源消耗等方面更不如锂电池。
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锂电池没有记忆效应更好。镍镉电池的记忆效应表现为在部分放电后电池不能完全充电。在电池过充电时也有类似情况。锂电池没有这个问题,因为工作原理不同。
一般来讲,锂电池的寿命包括使用寿命和存储寿命。对于使用寿命,应该是指在设定电压范围内全充全放的。用户使用不当, 比如长时间电池处在满冲状态下,使用寿命会下降。因此定期将充满电的电池放电可以让锂电池用得更久些。 存储寿命顾名思义,就是在没有使用的情况下,容量随时间衰减的情况。这个跟锂电池选用的正极材料,电解液,以及存放温度都有关。这两个指标不是完全独立的。其实更有意义的是在一定的充电状态下的常温和高温存储寿命。
我需要验证“锂电池寿命和电池总充电电量有关,和充电次数无关”。
锂电池的寿命其实不是由它的电量决定的。这里面包含的这非常复杂的原因。比如电极材料随着锂离子不断的嵌入和脱出,导致的材料失效,电解液的分解。使用方法不当等等。
“一开始我就说了 他说的没有大毛病么?”
对您的信心……嘿嘿,在下确实还不大足啊。
不是专家, 不过可以说一些专业点的东西,如果你感兴趣的话。
长期使用外接电源的笔记本电脑的电池,平常从机体拆下放电保存的,往往四年后都能正常使用;平常不从机体拆下,让它自然放电,自动充电的,一般二年多点就不堪使用了。
我是搞贸易的,也就是想了解一下应用方面,深究的话,我是无能为力的。
锂电池一般包含一个正极,一个负极,一个隔膜,还有电解液。市面上的锂电池贵一点的一般正极是LiCoO2,负极是石墨。在充电时,LiCoO2中的锂离子脱出,进入到电解液当中。电解液中的锂离子嵌入到石墨中。LiCoO2是层状材料,在锂离子脱出时,晶格沿着a方向缩小,c方向膨胀,导致晶格处在高应力状态。放电时,电解液中的锂离子重新嵌入到LiCoO2晶格中,石墨中的锂离子脱出。锂电池长时间处在满充电状态使得电极材料一直处于高应力状态,造成晶粒结构失效。另一方面,电解液在电极表面的分解,溶剂和锂离子共同嵌入到石墨中造成的石墨粉化也是原因之一,当然这种状况 常见于PC溶剂中。
锂电池长时间处在满充电状态使得电极材料一直处于高应力状态,造成晶粒结构失效
充放电次数影响大吗?
其实 我刚才说的只是其中的一小块,而且还不一定是主要原因,因为如果充放电电压在3-4。2伏间时, LiCoO2这个材料还是非常结实的。锂电池中用的是有机溶剂,理论上讲要保证里面的不含有一丁点儿的水分,但是实际上做不到.残存的水分会与LiPF6反应生成HF,对材料具有非常大的腐蚀作用。另一方面,充电状态下,Co 处在不稳定的高价态状态,使得电解液在上面容易分解。这个是随着充电次数增加,电池性能变坏的一个因素。
充电状态下,Co 处在不稳定的高价态状态