鋰離子電池的使用，注意三點(diǎn)：

1、如何為新電池充電在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)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(yīng)。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(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實(shí)踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間一定要超過12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)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(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會(huì)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個(gè)小時(shí)的超長充電。

此外，鋰電池或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)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(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個(gè)理由。此外在對某些機(jī)器上，充電超過一定的時(shí)間后，如果不去取下充電器，這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。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(shí)，長充電需要很長的時(shí)間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多，于是這又帶來附加的危險(xiǎn)。

此外，不可忽視的另外一個(gè)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。

2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開始充電因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的，所以應(yīng)該將鋰電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：

循環(huán)壽命(10%DOD):>1000次循環(huán)壽命(100%DOD):>200次其中DOD是放電深度的英文縮寫?？沙潆姶螖?shù)和放電深度有關(guān)，10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對總?cè)萘浚?0%*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(wǎng)友的那個(gè)說法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)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(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候，就應(yīng)該及時(shí)開始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。

而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計(jì)即將到來的會(huì)導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時(shí)候，即使在電池尚有很多余電時(shí)，那么你也只管提前充電，因?yàn)槟悴]有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個(gè)x會(huì)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(gè)說法，就是“盡量把機(jī)器的電池的電量用完，最好用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)闄C(jī)器電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的機(jī)器在后來的充電及開機(jī)中均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。

3、對鋰電池的正確做法歸結(jié)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(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行；2、當(dāng)出現(xiàn)機(jī)器電量過低提示時(shí)，應(yīng)該盡量及時(shí)開始充電。3、鋰電池的激活并不需要特別的方法，在機(jī)器正常使用中鋰電池會(huì)自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時(shí)長充電激活”方法，實(shí)際上也不會(huì)有效果。因此，所有追求12小時(shí)超長充電和把鋰電池用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的做法，都是錯(cuò)誤的。如果你以前是按照錯(cuò)誤的說法做的，請你及時(shí)改正，也許為時(shí)還不晚。

4、使用鋰電池注意防火有許多人或許是從手機(jī)才開始熟悉鋰電池的。其實(shí)，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(yōu)點(diǎn)正使其迅速地推廣應(yīng)用開來。可是，你是否知道，使用不慎，它也會(huì)使你惹“火”上身？鋰電池具有體輕、高效、耐低溫（－40℃）等優(yōu)點(diǎn)，0．3mm厚、郵票大小的鋰電池可連續(xù)使用5年以上，近年來正逐步淘汰現(xiàn)用的堿性干電池和錳電池，廣泛應(yīng)用于許多高檔家電和手機(jī)中。鋰電池不同于現(xiàn)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(jī)溶媒。鋰電池正極采用二氧化錳、氟化鉛、氯化亞硫等材料。負(fù)極采用的鋰金屬箔同一般電池負(fù)極使用的氯化鋅相比，離子化傾向強(qiáng)、正負(fù)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(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、燃燒現(xiàn)象，輕者影響主機(jī)使用，重者還會(huì)燒毀主機(jī)引起火災(zāi)。據(jù)報(bào)道，日本近年來已發(fā)生多起因鋰電池發(fā)熱燃燒引起的家庭火災(zāi)事故。

那么鋰電池為什么會(huì)發(fā)熱、燃燒呢？原來鋰電池中的許多材料與水接觸后，可發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)并釋放出大量熱能導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒現(xiàn)象。鋰電池正極的二氧化錳，只沾一小滴水便可出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)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(shí)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(shí)一定要注意防水、防潮濕。各種主機(jī)停用后，應(yīng)取下鋰電池置于干燥、低溫處妥善保管，以預(yù)防和避免因鋰電池使用不當(dāng)而引起家庭火災(zāi)事故的發(fā)生。

為了給設(shè)備提供足夠的電壓，鋰電池包通常由多個(gè)電池串聯(lián)而成，但是如果電池之間的容量失配便會(huì)影響整個(gè)電池包的容量。為此，我們需要對失配的電池進(jìn)行均衡。本文討論了電池均衡的概念和一些注意事項(xiàng)。

鋰電池包通常由一個(gè)或幾個(gè)電池組并聯(lián)，每個(gè)電池組由3到4個(gè)電池串聯(lián)構(gòu)成。這種組合方式能同時(shí)滿足筆記本電腦、醫(yī)療設(shè)備、測試儀器及工業(yè)應(yīng)用所需的電壓和功率要求。然而，這種應(yīng)用普遍的配置通常并不能發(fā)揮其最大功效，因?yàn)槿绻硞€(gè)串聯(lián)電池的容量與其它電池不匹配將會(huì)降低整個(gè)電池包的容量。

電池容量的不匹配包括充電狀態(tài)(SOC)失配和容量/能量(C/E)失配。在兩種情況下，電池包的總?cè)萘慷贾荒苓_(dá)到最弱電池的容量。在大多數(shù)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(xué)屬性變化。棱柱形鋰電池(LiIonprismaticcell)在生產(chǎn)時(shí)需要更強(qiáng)的機(jī)械壓力，電池之間更容易產(chǎn)生差異。此外，鋰離子聚合物電池也會(huì)因?yàn)椴捎眯碌墓に嚩霈F(xiàn)電池之間的差異。

采用電池均衡處理技術(shù)可解決SOC和C/E失配問題，從而改進(jìn)串聯(lián)鋰電池包的性能。通過在初始調(diào)節(jié)過程中對電池進(jìn)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(jìn)行均衡即可，而C/E失配則必須在充、放電過程都進(jìn)行均衡。盡管對于某個(gè)電池廠商而言其產(chǎn)品缺陷率可能很低，但為了避免出現(xiàn)電池使用壽命過短的問題，我們?nèi)匀挥斜匾峁┻M(jìn)一步的質(zhì)量保證。

電池均衡的定義

工作電壓為6V或以上的便攜式設(shè)備采用串聯(lián)電池包供電，這種情況下電池包的總電壓為各串聯(lián)電池電壓之和。便攜式電腦的電池包通常由三、四個(gè)電池串聯(lián)而成，標(biāo)稱電壓為10.8V或14.4V。在大多數(shù)此類應(yīng)用中，單個(gè)串聯(lián)電池包無法提供設(shè)備所需能量。目前最大的電池(如18650)可提供2,000mAh(毫安·小時(shí))能量，而電腦需要50-60Whr(5,000-6,000mAh)的能量，因此必須給串聯(lián)的每個(gè)電池并聯(lián)三個(gè)電池。

電池均衡是指對串聯(lián)電池包中不同的電池(或電池組)采用差分電流。串聯(lián)電池包中每個(gè)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(shí)現(xiàn)電池均衡。只有當(dāng)電池包中的電池是串聯(lián)的，同時(shí)串聯(lián)電池等于或大于三級時(shí)才會(huì)考慮電池均衡問題。當(dāng)電池包中所有電池都滿足下面兩個(gè)條件時(shí)，便實(shí)現(xiàn)了電池均衡：

1.如果所有電池的容量相同，那么當(dāng)它們的相對充電狀態(tài)一樣時(shí)便實(shí)現(xiàn)了電池均衡。SOC通常以當(dāng)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(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)。如果一個(gè)不均衡電池包中的所有電池可以通過差分充電達(dá)到滿容量(均衡點(diǎn))，它們便可以進(jìn)行正常的充放電而無需任何額外的調(diào)整，通常這種調(diào)整是一次性的。用戶在使用新電池時(shí)，通常需要求對電池進(jìn)行長時(shí)間充電，這個(gè)過程實(shí)際上包括一次完整的放-充電。該過程使負(fù)載最小化，并使電池充電時(shí)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(dāng)SOC相同時(shí)也認(rèn)為它們是均衡的。但SOC只是一個(gè)相對值，每個(gè)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(lián)電池進(jìn)行充放電時(shí)都必須使用差分電流。正常充放電的時(shí)間比初次充放電更短，并需要更大的電流。

當(dāng)電池包中的電池不均衡時(shí)，它的可用容量將減少，串聯(lián)電池包中容量最低的電池將決定電池包的總?cè)萘俊Ｔ诓痪怆姵匕?，一個(gè)或幾個(gè)電池會(huì)在其它電池尚需充電時(shí)便已達(dá)到最大容量。而在放電時(shí)，未完全充電的電池又會(huì)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(lián)鋰電池包的某個(gè)電池不合標(biāo)準(zhǔn)，或者在封裝前放置過久，在充滿電后電壓差可達(dá)150mV，從而使電池包的總?cè)萘肯陆?3-18%。

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(dāng)所有電池的SOC值相同時(shí)我們認(rèn)為電池是均衡的。

單個(gè)電池的充電狀態(tài)定義為：

SOC=C/CTOTAL%

單個(gè)電池的容量定義為：

C=(i×t)mAh

為了確定某個(gè)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(shí)間進(jìn)行電流測量，直到達(dá)到4.20V的開路電壓。最佳性能電池在該狀態(tài)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(dá)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(gè)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(lián)電池設(shè)置為相同的SOC，即使它們的容量不同。在所有時(shí)間內(nèi)管理SOC，使電池包的輸出能量達(dá)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(huì)比其它電池更多。例如，假設(shè)一個(gè)電池包有三個(gè)串聯(lián)電池，C1＞C2=C3。均衡這個(gè)電池包的唯一方法是給容量較高的電池(C1)施加一個(gè)差分充電電流。

在電池包放電時(shí)也必須如此，否則當(dāng)容量最小的電池達(dá)到關(guān)斷電壓時(shí)，整個(gè)電池包便會(huì)停止放電，而此時(shí)其它電池仍有剩余容量，這樣使總?cè)萘拷档?。長此以往，容量最小的電池便會(huì)比其它電池性能衰退更快，經(jīng)過多個(gè)充/放電周期后將加速容量損耗。

通過匹配串聯(lián)電池的電壓，將從高容量電池汲取更多電流。放電時(shí)要求通過均衡消耗掉一些額外的電壓，在最后當(dāng)所有電池都達(dá)到0SOC時(shí)，從電池包中獲得的總電能相對于均衡前仍然會(huì)增加。

通常圓柱形鋰離子電池(cylindricalcell)的質(zhì)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(gè)mAs(毫安·秒)。因此，電池容量絕對值也基本準(zhǔn)確，SOC的差異在幾個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)。