如何延长的锂电池寿命？总结几点确保锂电池容量和寿命的注意事项
来源：宝鄂实业
2019-05-03 19:50
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“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。哈勃太空望远镜上电池的消耗电量设定在总容量百分之10，电池充放电循环次数可达10万次。
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（包括我自己的笔电电池就是这么玩完的）。
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：
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；
5. 使用更为智能省电的操作系统，比如正版Windows 7。
现今人们都拥有不少电子设备，其中很大一部分使用锂电池，确保电池寿命非常实用。毕竟电池报废了还要回收处理，否则就会对环境造成严重污染。锂离子电池由于工作电压高、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，成为21世纪积极发展的理想能源。锂离子电池发展的关键是电极材料的发展。目前，与锂离子电池负极材料相比较，正极材料发展缓慢，成为抑制电池比能量提高的主要因素。正极材料主要集中在：钴系、锰系、镍系的氧化物锂盐以及橄榄石的磷酸盐及其掺杂物系列材料上。由于锰酸锂具有资源丰富、无污染、价格低、耐过充过放、热稳定性好等优点，被认为是最有发展前途的锂离子电池正极材料之一。锰酸锂具有尖晶石和层状两种结构，由于尖晶石型锰酸锂循环性能差，特别是高温下容量衰减严重，目前尚未得到大规模应用。层状LiMnO2具有无毒、安全、理论容量高（约285 mAh/g）等优点，已成为目前研究的热点，在电动汽车、空间技术等领域具有十分广阔的应用前景。我国的锰储量十分丰富，应用氧化锰锂正极材料可大大降低目前商业化锂离子电池的成本。加快研究LiMnO2 正极材料对我国锂离子电池产业具有重要的意义。
便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。这里主要介绍有关锂电池的基本知识。这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。
锂是一种金属元素，其化学符号为Li（其英文名为lithium），是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃（电视机上用的荧光屏玻璃）及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。
锂电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能（或者还原性能极差）。而可充电的电池称为二次性电池（也称为蓄电池）。它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点。
锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢？比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。这里举一个例来说明：5号镍镉电池的额定电压为1.2V，其容量为800mAh，则其能量为0.96Wh（1?2V×0?8Ah）。同样尺寸的5号锂－二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为3.6Wh。这两种电池的体积是相同的，则锂－二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的3.75倍！
一节5号镍镉电池约重23g，而一节5号锂－二氧化锰电池约重18g。一节锂－二氧化锰电池为3V，而两节镍镉电池才2.4V。所以采用锂电池时电池数量少（使便携式电子产品体积减小、重量减轻），并且电池的工作寿命长。
另外锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。
锂电池的缺点是价格昂贵，所以目前尚不能普遍应用，主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加，锂电池的价格将会不断地下降，应用上也会更普遍。不可充电的锂电池不可充电的锂电池有多种，目前常用的有锂－二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。本文仅介绍最常用的。
锂－二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极，并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特点是电池电压高，额定电压为3V（是一般碱性电池的2倍）；终止放电电压为2V；比能量大（见上面举的例子）；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能（储存时间3年以上）、自放电率低（年自放电率≤2％）；工作温度范围－20℃～＋60℃。该电池可以做成不同的外形以满足不同要求，它有长方形、圆柱形及纽扣形（扣式）。圆柱形的也有不同的直径及高度尺寸。
可充电锂离子电池
可充电锂离子电池是目前手机中应用最广泛的电池，但它较为“娇气”，在使用中不可过充、过放（会损坏电池或使之报废）。因此，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在1%之内，目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。
现在手机已十分普遍，手机中一部分是镍氢电池，但灵巧型的手机则是锂离子电池。正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。锂离子电池是目前应用最为广泛的锂电池，它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，并且有由几个电池串联在一起组成的电池组。锂离子电池的额定电压为3.6V（有的产品为3.7V）。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：阳极材料为石墨的4.2V；阳极材料为焦炭的4.1V。不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻略大，其放电曲线也略有差别，如图1所示。一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在使用的大部分是4.2V的，锂离子电池的终止放电电压为2.5V～2.75V（电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同）。低于终止放电电压继续放电称为过放，过放对电池会有损害。
锂离子电池不适合用作大电流放电，过大电流放电时会降低放电时间（内部会产生较高的温度而损耗能量）。因此电池生产工厂给出最大放电电流，在使用中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有一定要求，工厂给出了充电温度范围、放电温度范围及保存温度范围。 锂离子电池对充电的要求是很高的，它要求精密的充电电路以保证充电的安全。终止充电电压精度允差为额定值的±1%（例如：充4.2V的锂离子电池，其允差为±0.042V），过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议，并要求有限流电路以免发生过流（过热）。一般常用的充电率为0.25C～1C（C是电池的容量，如C=800mAh，1C充电率即充电电流为800mA）。在大电流充电时往往要检测电池温度，以防止过热损坏电池或产生爆炸。
锂离子电池充电分为两个阶段：先恒流充电，到接近终止电压时改为恒压充电，其充电特性如图2所示。这是一种800mAh容量的电池，其终止充电电压为4.2V。电池以800mA（充电率为1C）恒流充电，开始时电池电压以较大的斜率升压，当电池电压接近4.2V时，改成4.2V恒压充电，电流渐降，电压变化不大，到充电电流降为1/10C（约80mA）时，认为接近充满，可以终止充电（有的充电器到1/10C后启动定时器，过一定时间后结束充电）。锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时，会造成电池的损坏或降低使用寿命。
应用注意事项：
锂离子电池应用注意事项除与上述不可充电的锂电池相同外，在充电方面还应注意以下几点：
1. 锂离子电池有4.1V及4.2V终止充电的不同品种，因此在充电时注意的是4.1V的电池不能用4.2V的充电器充电，否则会有过充的危险（4.1V与4.2V的充电器用的充电器IC是不同的！）。
2. 对电池充电时，其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度范围。
3. 不能反向充电。
4. 不能用充镍镉电池的充电器（充三节镍镉电池的）来充锂离子电池（虽然额定电压一样，都是3.6V），但充电方式不同，容易造成过充。
在放电方面应注意以下几点：
1. 锂离子电池放电电流不能超过产品特性表中给出最大放电电流。放电电流较大时，会产生较高的温度（损耗能量），减少放电时间，若电池中无保护元件会产生过热而损坏电池。
2. 不同温度下放电曲线是不同的，如图5所示。从图中可以看出，在不同的温度下，其放电电压及放电时间也不同。在-20℃放电时情况最差。
在贮存方面：
1. 电池若长期贮存，要保持在50%放电态。
2. 电池应保存在低温、干燥坏境中。
3. 要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。
