过高和过低的电量状态对锂电池的寿命最不利吗？浅谈锂电池充放电误区

“锂电池放电放得越尽，电池的损耗就会越大，”艾克郎大学，帮助美国太空总署NASA研究延长电池寿命的电子工程教授Tom Hartley，说到，“给电池充电充得越满，电池的损耗也会越大。锂电池最好是处于电量的中间状态，那样的话电池寿命最长。”

首先，过高和过低的电量状态对锂电池的寿命有最不利的影响，而充放电循环次数反而是次要 的。其实，大多数售卖电器或电池上标识的可反复充电次数，都是以放电百分之80为基准测试得出的。实验表明，对于一些笔记本电脑的锂电池，经常让电池电压 超过标准电压0.1伏特，即从4.1伏上升到4.2伏，那么电池的寿命会减半，再提高0.1伏，则寿命减为原来的3分之一；长期低电量或者无电量的状态则 会使电池内部对电子移动的阻力越来越大，于是导致电池容量变小。美国宇航局NASA让其哈勃太空望远镜上电池的消耗电量设定在总容量的百分之10，以确保 电池可以反复充放电10万次而不必更新。

其次，温度对锂电池寿命也有较大的影响（手机和其他小型电子设备对此点可忽略）。冰点以下的环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁，而过热的 环境则会缩减电池的容量。因此，如果笔电长期使用外接电源也不将电池取下来，电池就长期处于笔记本排出的高热当中，更主要的是，电池长期处于百分之100 的电量状态，很快就会报废。

由以上，我们可以总结出以下几点确保锂电池容量和寿命的注意事项：

目前大多数电子产品的电池都采用锂电池，锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会，锂电池生产商也因此得到了最大规模的发展。不需要将锂电池充到百分之100满电，更不要将电量使用殆尽。在情况允许的情况下，尽量使电池的电量维持在半满状态附近，充电与放电的幅度越小越好；通用Chevy Volt电动车的出厂设计就是强制将电池电量维持在20%至80%，而苹果笔电的内置电池可能也是运用了这一方法（包括其他一些笔电和电子产品），让电池的可充放电周期数增加。

不要将锂电池（尤其是笔记本锂电池）长期在设备使用外接电源的情况下工作。就算您的笔记本散热良好，长期百分之100的电量就等于对锂电池的谋杀。

1. 如果你长期用外接电源为笔记本电脑供电，或者电池电量已经超过80%，马上取下你笔记本的电池、平时充电不需将电池充满，充至80%左右即可；调整操作系统的电源选项，将电量警报调至20%以上，平时电池电量最低不要低于20%，在下降到20%以前即要进行充电；

2. 手机等小型电子设备，充好电了就应立刻断开电源线（包括充电功能的USB接口），一直接着会损害电池；要经常充电，记起来就充，但不必非得把电池充满；

3. 无论是对笔记本还是手机等，都一定不要让电池耗尽；

4. 如果要外出旅行，把电池充满吧，但请记得在条件允许的情况下随时为电器充电，为了电池寿命，一定不要等到电池放干。

电荷平衡

1 传统的被动平衡方式

在常规电池管理系统中，每个电池均通过开关与一个负载电阻相连。被动式平衡电路可以对指定电池单独放电，但这种方式只能在充电模式下抑制电压最高的电池的电压上升。为了限制功耗，一般采用100mA内的小电流，这可能导致需要数小时才能完成电荷平衡。

2 主动平衡

现有文献资料中介绍了几种主动电荷平衡方法，这些方法利用蓄能元件转移能量。如果采用电容器作为蓄能元件，则需要许多开关元件将蓄能电容与所有电池连接。相对而言，采用磁场来存储能量的效率更高，这种电路的核心器件是变压器。英飞凌项目组通过与VOGT电子器件有限公司（VOGT electronic Components GmbH）合作开发出了相应的原型，它可以用于：在电池之间转移能量； 将多个电池电压复用，作为基于地电压的模数转换输入其构造原理是使用反激转换器（flyback converter）。这种变压器以磁场存储能量，在磁芯中有一个空隙，以提高磁阻，避免磁芯材料磁饱和。变压器有两个不同的绕组：主绕组与电池组相连；次绕组与电池相连。

可行的变压器模型可支持12个电池。其限制因素是可能连接数量。 本文所述的变压器原型有28个引脚。开关采用OptiMOS 3系列中的MOSFET，它们具有极低的导通电阻，所产生的传导损耗可以忽略不计。

每个电池块由英飞凌的8位微控制器XC886CLM控制，该控制器具有闪存和32KB的数据存储器；两个硬件CAN接口支持采用普通汽车控制器局域网（CAN）总线协议进行通信，降低了处理器的负荷；硬件乘除算法单元（MDU）提高了运算速度。