鋰離子電池簡介
  鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類.不可充電的電池稱爲一次性電池,它只能將化學能一次性地轉化爲電能,不能將電能還原回化學能(或者還原性能極差).而可充電的電池稱爲二次性電池(也稱爲蓄電池).它能將電能轉變成化學能儲存起來,在使用時,再將化學能轉換成電能,它是可逆的,如電能化學能鋰電池的主要特點.
  鋰電池的最大特點是比能量高.什麼是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量.比能量用Wh/kg或Wh/L來表示.Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時;kg是千克(重量單位),L是升(體積單位).這裏舉一個例來說明:5 號鎳鎘電池的額定電壓爲1.2V,其容量爲800mAh,則其能量爲0.96Wh(12V×08Ah).同樣尺寸的5號鋰-二氧化錳電池的額定電壓爲3V,其容量爲1200mAh,則其能量爲3.6Wh.這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的3.75倍!
  一節(jié)5號鎳鎘電池約重23g,而一節(jié)5號鋰-二氧化錳電池約重18g.一節(jié)鋰-二氧化錳電池爲3V,而兩節(jié)鎳鎘電池才2.4V.所以採用鋰電池時電池數(shù)量少(使攜帶型電子産品體積減小、重量減輕),並且電池的工作壽命長.
  另外鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度範圍寬、自放電率低、儲存壽命長、無記憶效應及無公害等優(yōu)點.
  鋰電池的缺點是價格昂貴,所以目前尚不能普遍應用,主要應用於掌上電腦、PDA、通信設備、照相機、衛(wèi)星、導彈、魚雷、儀器等.隨著技術的發(fā)展、工藝的改進及生産量的增加,鋰電池的價格將會不斷地下降,應用上也會更普遍. 不可充電的鋰電池
  不可充電的鋰電池有多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫酰氯電池及鋰和其他化合物電池.本文僅介紹最常用的.
  1鋰-二氧化錳電池(LiMnO2)
  鋰-二氧化錳電池是一種以鋰爲陽極、以二氧化錳爲陰極,並採用有機電解液的一次性電池.該電池的主要特點是電池電壓高,額定電壓爲3V(是一般鹼性電池的2倍);終止放電電壓爲2V;比能量大(見上面舉的例子);放電電壓穩(wěn)定可靠;有較好的儲存性能(儲存時間3年以上)、自放電率低(年自放電率≤2%);工作溫度範圍-20℃~+60℃.
  該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求,它有長方形、圓柱形及紐扣形(扣式).圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸.

可充電鋰離子電池

    可充電鋰離子電池是目前手機中應用最廣泛的電池,但它較爲“嬌氣”,在使用中不可過充、過放(會損壞電池或使之報廢).因此,在電池上有保護元器件或保護電路以防止昂貴的電池損壞. 鋰離子電池充電要求很高,要保證終止電壓精度在1%之內(nèi),目前各大半導體器件廠已開發(fā)出多種鋰離子電池充電的IC,以保證安全、可靠、快速地充電.
  現(xiàn)在手機已十分普遍,手機中一部分是鎳氫電池,但靈巧型的手機則是鋰離子電池.正確地使用鋰離子電池對延長電池壽命是十分重要的.鋰離子電池是目前應用最爲廣泛的鋰電池,它根據(jù)不同的電子産品的要求可以做成扁平長方形、圓柱形、長方形及扣式,並且有由幾個電池串聯(lián)在一起組成的電池組. 鋰離子電池的額定電壓爲3.6V(有的産品爲3.7V).充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關:陽極材料爲石墨的4.2V;陽極材料爲焦炭的4.1V.不同陽極材料的內(nèi)阻也不同,焦炭陽極的內(nèi)阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示.一般稱爲4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池.現(xiàn)在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓爲2.5V~2.75V(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓,各參數(shù)略有不同).低於終止放電電壓繼續(xù)放電稱爲過放,過放對電池會有損害.
  鋰離子電池不適合用作大電流放電,過大電流放電時會降低放電時間(內(nèi)部會産生較高的溫度而損耗能量).因此電池生産工廠給出最大放電電流,在使用中應小於最大放電電流. 鋰離子電池對溫度有一定要求,工廠給出了充電溫度範圍、放電溫度範圍及保存溫度範圍. 鋰離子電池對充電的要求是很高的,它要求精密的充電電路以保證充電的安全.終止充電電壓精度允差爲額定值的±1%(例如:充4.2V的鋰離子電池,其允差爲±0.042V),過壓充電會造成鋰離子電池永久性損壞.鋰離子電池充電電流應根據(jù)電池生産廠的建議,並要求有限流電路以免發(fā)生過流(過熱).一般常用的充電率爲0.25C~1C(C是電池的容量,如C=800mAh,1C充電率即充電電流爲800mA).在大電流充電時往往要檢測電池溫度,以防止過熱損壞電池或産生爆炸.
  鋰離子電池充電分爲兩個階段:先恒流充電,到接近終止電壓時改爲恒壓充電,其充電特性如圖2所示.這是一種800mAh容量的電池,其終止充電電壓爲4.2V.電池以800mA(充電率爲1C)恒流充電,開始時電池電壓以較大的斜率升壓,當電池電壓接近4.2V時,改成4.2V恒壓充電,電流漸降,電壓變化不大,到充電電流降爲1/10C(約80mA)時,認爲接近充滿,可以終止充電(有的充電器到1/10C後啓動計時器,過一定時間後結束充電). 鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時,會造成電池的損壞或降低使用壽命.
  應用注意事項:
  鋰離子電池應用注意事項除與上述不可充電的鋰電池相同外,在充電方面還應注意以下幾點:
     1. 鋰離子電池有4.1V及4.2V終止充電的不同品種,因此在充電時注意的是4.1V的電池不能用4.2V的充電器充電,否則會有過充的危險(4.1V與4.2V的充電器用的充電器IC是不同的!).    
     2. 對電池充電時,其環(huán)境溫度不能超過産品特性表中所列的溫度範圍.
     3. 不能反向充電.
     4. 不能用充鎳鎘電池的充電器(充三節(jié)鎳鎘電池的)來充鋰離子電池(雖然額定電壓一樣,都是3.6V),但充電方式不同,容易造成過充.
   在放電方面應注意以下幾點:
     1. 鋰離子電池放電電流不能超過産品特性表中給出最大放電電流.放電電流較大時,會産生較高的溫度(損耗能量),減少放電時間,若電池中無保護元件會産生過熱而損壞電池.
     2. 不同溫度下放電曲線是不同的,如圖5所示.從圖中可以看出,在不同的溫度下,其放電電壓及放電時間也不同.在-20℃放電時情況最差.
   在貯存方面:
     1. 電池若長期貯存,要保持在50%放電態(tài).
     2. 電池應保存在低溫、乾燥壞境中.
     3. 要遠離熱源,也不要置於陽光直射的地方.

形象的工作原理比喻:

    現(xiàn)在將鋰離子電池原理和充放電機理,用生活中常見的泡沫現(xiàn)象來比喻.鋰離子電池如同 一堆肥皂泡沫,泡內(nèi)儲存的就是電能.當充電時,汽泡會隨著充電時間加長而不斷增大,當超過其極限值時汽泡就會破裂,此時即損壞了鋰電晶型,造成永久性損壞.
  當過度放電則會造成汽泡塌陷、消失,這樣下次充電時汽泡也充不起來,而造成鋰電失效. 如何控制汽泡不充爆和汽泡不過度塌陷?就必須要用保護電路加以嚴格控制. 當然,優(yōu)質(zhì)的電芯和精確的控制電路可大大地延長電池的使用壽命.

原理是明白了,可是我還是不知道手機電池是保持在50~70%容量呢?還是放到10%,再充到100%呢?

俚離子電池沒有或極小的記憶效應,所以不必放電再沖,放電過度反而不好,鎳鎘則不行

你的意思就是每天回家就充上,早上出門再拿上了?