介绍锂离子电池原理与使用保养

锂离子电池的原理和维护

这篇文章最初是专门针对笔记本电脑使用锂离子电池的问题而写的，但是它也适用于手机锂离子电池的使用，所以它可能是有帮助的学习。本文大部分系统摘录，出版者做了简短的更正，希望版主不要删除这篇文章。

我们爱机的锂离子电池保养到底该怎么算正确呢?这个问题一直困扰着许多忠实的手机用户，包括我。在查阅了一些资料之后，我最近有机会咨询了一位电化学博士研究生。现在就把最近获得的一些相关常识和相关经验写出来。

锂离子电池的正极材料通常由锂活性化合物组成，而负极材料则是具有特殊分子结构的碳。常用的阳极材料是LiCoO2。当充电时，电池极所新增的电势迫使正极的化合物释放锂离子，锂离子嵌在以片状结构排列的碳中。当锂离子放电时，锂离子与层状碳分离并与阳极化合物结合。锂离子的运动出现电流。

虽然化学反应的原理很简单，但在实际的工业生产中，还要考虑更多的实际问题:正极材料要添加剂来维持反复充放电的活性;负极材料要在分子结构层面进行规划，以容纳更多的锂离子;正负电极之间的电解质不仅要稳定，还要有良好的导电性，以降低电池的内阻。

虽然锂离子电池很少有镍镉电池(通过结晶起用途)的召回效果，但它们在锂离子电池中很少有同样的效果。然而，由于各种原因，锂离子电池在反复充电后的容量仍然会下降。首先是阳极和阴极材料本身的改性。从分子水平上看，正极和负极上含有锂离子的空腔结构将逐渐坍塌并被堵塞。从化学角度看，它是正极和负极材料的钝化，出现副用途以出现稳定的其他化合物。在物理上，正极材料逐渐脱落，最终减少了电池充放电过程中锂离子自由移动的数量。

过度充电和放电,在锂离子电池的电极造成永久性伤害到分子水平,可以直观的了解,阳极碳排放会导致过度释放锂离子及其层结构崩溃,过度充电将把太多的锂离子硬塞入阴极碳的结构,并使一些锂离子再也无法释放。这就是为何锂离子电池经常配备充放电控制电路。

不当的温度会导致锂离子电池中的其他化学反应出现不要的化合物，所以很多锂离子电池在正极和负极之间都装有维修温度控制膜片或电解液添加剂。当电池温度上升到一定程度时，复合膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大，直至电路断开，电池不再受热，保证电池正常充电温度。

深度充电能提高锂离子电池的实际容量吗?专家们毫不含糊地告诉我，这根本说不通。他们甚至说，根据他们的常识，所谓的激活前三个完整的电荷是没有必要的。但是为何很多人在深度充电后会改变电池信息的容量呢?我们稍后再谈。

锂离子电池一般配备一个处理芯片和一个充电控制芯片。在处理过程中，芯片具有一系列的寄存器、容量、温度、ID、充电状态、放电时间等数值。这些值随着应用而逐渐改变。就我个人而言,我认为的重要功能的实践充放电一次一个月左右应用程序中指令应该纠正这些寄存器的值不当,所以电池的充电控制和标称容量符合电池的实际情况。