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如何为锂电池延缓衰老

来源:宝鄂实业    2020-03-31 14:29    点击量:
从原理出发,只要先了解造成电池老化的原因,再根据这些原因给予电池针对性的保护,我们就能达成「保养电池」的目的。
 
电池大学(Battery University) 在 How to Prolong Lithium-based Batteries 一文中详细地介绍了让锂电池老化的多种因素。如果大家感兴趣的话,可以点击链接来仔细探索电池爱憎分明的一生,不过因为篇幅限制,本文仅简单谈一谈其中几个因素。
 
第一个因素是循环(Cycles)。这个在 Apple 的官方文档中已被统一写作为「充电周期」,方便理解的话你也可以认为是放电周期,其 定义 为「当放电量达到电池容量的 100% 以后,即完成了一个充电周期。」
 
充电周期的定义
在电池大学的文章中,你也可以找到类似的定义,即放电深度(Depth of Discharge)决定了电池的循环次数,一个完整的循环就是 100% 的放电深度,锂电池的实际容量则会随着循环/充电周期次数增加而略微减少。
 
这种因循环而造成的容量减少有一条及格线,比如 Apple 对于 旗下产品内置电池的寿命承诺 为,iPhone 用户的电池可以在 500 次循环后依旧保留 80% 的健康度,iPad、Apple Watch、MacBook 则是 1000 次。
 
不过,我们并不能单凭循环次数来评估电池寿命。许多人可能听说过「不要给手机充电一整晚」、「不要把电池用到关机」这样的说法,其实这样的说法有一定的道理,这也是为什么前文引入放电深度这个概念的原因:放电深度越小,越能延长电池寿命,充电同理。
 
换句话说,我们同时还要避免深度充放。
容量损失与放电深度的关系
从这张图中我们可以看到100%-25%(黑色)容量损失最快、寿命最短,85%-25%(绿色)其次,75%-65%的容量损失最慢、寿命最长。
 
因此如果综合考虑电池的寿命和日常可用性,按照电池大学「部分充电比完全充电更优」的说法,在不追求长续航的情况下,尽量保持电量百分比在 30% 到 80% 的区间内。在接受 The Verge 采访 时,来自 Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS)  的工程师 Venkat Srinivasan 也给出了同样的结论。
 
注:考虑到电量计校准问题,可以定期进行一次完全充放电来校准电量,避免遭遇跳电等电量百分比显示不准确的情况。
 
除了上述充放电的因素,环境因素的影响也不小。极限高温和高充电电压将会影响电池的寿命,前者会加速电池不可逆的容量损失,后者虽然可以提高电池容量,但会加速衰减电池的循环寿命。
 
高温存放电池和不同充电电压对电池寿命的影响
尤其需要注意极限高温带来的影响,一般来说,最好不要让电池温度超过 35 摄氏度。