具備鋰離子電池使用過程維護的技術(shù)知識

我們手機的鋰離子電池到底要怎么保養(yǎng)才算正確呢?這個問題一直困擾著很多手機的忠實用戶，在查閱了一些數(shù)據(jù)后，我有機會咨詢了一位電化學專業(yè)的博士研究生和不久前我國一家知名電池研究所的所長。現(xiàn)在為你的讀者寫出一些最近的知識和相關(guān)經(jīng)驗。

鋰離子電池的正極通常由活性化合物鋰構(gòu)成，而負極則是具有特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常用陽極材料的重要成分為LiCoO2。充電時，電極上的電勢迫使陽極化合物釋放鋰離子，并將其嵌入碳中，陽極分子呈層流結(jié)構(gòu)排列。在放電過程中，鋰離子在層狀結(jié)構(gòu)中與碳分離，并與陽極化合物復(fù)合。鋰離子的運動出現(xiàn)電流。

雖然化學反應(yīng)的原理很簡單，但在實際的工業(yè)生產(chǎn)中還有許多實際問題要考慮。帶正極的材料要添加添加劑來維持重復(fù)電荷的活性，而帶負極的材料則要在分子結(jié)構(gòu)水平上進行設(shè)計以容納更多的鋰離子。除了保持穩(wěn)定性外，正負電極之間的電解質(zhì)還要具有良好的導(dǎo)電性，降低電池的內(nèi)阻。

雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池那樣的記憶效應(yīng)，但記憶效應(yīng)是基于結(jié)晶的，鋰離子電池幾乎不存在這樣的反應(yīng)。然而，鋰離子電池在多次充電后容量仍會下降，其原因是復(fù)雜多樣的。重要原因是陽極和陰極材料本身的變化。從分子水平上看，正極和負極中含有鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)將逐漸坍塌和堵塞。從化學角度看，它是陽極和陰極材料的主動鈍化，并發(fā)生副反應(yīng)出現(xiàn)其他穩(wěn)定的化合物。還有一些實際情況是，陽極材料逐漸脫落，最終減少了電池中可在充放電過程中自由移動的鋰離子的數(shù)量。

過度充電和放電,在鋰離子電池的電極造成永久性傷害到分子水平,可以直觀的了解,陽極碳排放會導(dǎo)致過度釋放鋰離子及其層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)崩潰,過度充電將把太多的鋰離子硬塞入陰極碳的結(jié)構(gòu),并使一些鋰離子再也無法釋放。這就是鋰離子電池通常配備充放電控制電路的原因。

不當?shù)臏囟葧l(fā)鋰離子電池內(nèi)部的其他化學反應(yīng)，出現(xiàn)不要的化合物，所以很多鋰離子電池在正極和負極之間都配備了具有保護用途的溫控膜或電解液添加劑。當電池加熱到一定程度，復(fù)合膜孔閉合或電解液變性時，電池內(nèi)阻增大，直至電路斷開，電池不再加熱，保證電池正常充電溫度。

但是深度充電能新增鋰離子電池的實際容量嗎?專家們毫不含糊地告訴我，這是毫無意義的。他們甚至說，所謂的激活前三個完整的收費似乎沒有必要的知識，這兩名醫(yī)生。但是為何很多人的電池信息標簽在深度充電后會改變呢?這將在后面提到。

鋰離子電池通常配有管理芯片和充電控制芯片。管理芯片中有一系列寄存器，包括容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電時間等數(shù)值。這些數(shù)字

它隨時間變化。就我個人而言,我認為重要功能的使用一個月左右應(yīng)該完全充電和放電一次的指令應(yīng)該糾正這些寄存器的值不當,因此電池的充電控制和標稱容量的電池與電池的實際情況相一致。

充電控制芯片重要控制電池的充電過程。鋰離子電池的充電過程分為兩個階段:恒流快充階段(電池指示燈為黃色)和恒壓電流下降階段(電池指示燈為綠色)。