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[教程] 知识普及 关于电池和充电

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发表于 2011-4-6 22:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
作为一个本科学电路,研究生搞计算机,一直在折腾锂电池有关的项目的人,今天看了一个关于电池、充电器、电压的讨论贴,实在忍不住要说几句。
/ b' P1 B$ W' e4 `" |* v8 [8 V
% V" H$ J# A! P* K6 x第一:关于锂电池。6 N) k* I. m5 ^, C
4 |" `5 Y* f7 U  O& h
        锂电池的电压输出为3.7~4.2V,正负各不超过0.2v(超过了电池或者负载有问题……)。3.7V = 没电 ,4.2V = 满电。不同的手机略有不同,但基本接近。3.7~4.2之间,电池电压和电池容量关系并非线性变化,所以会出现很多类似“充满电很快就用了一格”,“中间一段时间可以用好久”,“最后一格很快没电”等等不同的状况,这个要看手机厂商如何对电池电量进行定义了,就我来看,palm pre 的电池电量检测做的比较好,没有变化很大的地方(个人观点,仅供参考)。
6 b# [  `$ z7 N1 {6 ?8 L/ v% v( N' q( d( W4 W/ n
第二:关于充电。1 [9 \- I* C5 D8 {! r

- w' c# x, b$ t  u) e# h3 N        有个帖子中的楼主认为充电电压应该是3.7V,这个是不正确的,电池充电时间的长短主要有两个参数决定,1、充电电压,2、电池和充电器的负载和。两项参数的比值决定了充电电流,充电电流乘以充电电压等于充电功率,充电功率乘以充电时间等于充电量,但由于负载非线性变化,所以相应采用积分运算进行。
+ d. t( U% }2 s; _
. s- Y& L7 g+ B电池充电时不管是什么充电器,理论上最好的充电方式应该如下:3 \4 e8 p8 z( S! I1 }4 I  N

# S, ^% a, R# a7 ]  y2 r0 B" G9 S$ r9 H        对于放电后电压高于或等于3.7的电池(正常使用中没电的电池)4 m' R8 e" X  k" K
% w5 v9 U5 j2 R% l. i
        1、恒流充电,这一过程中,充电电压根据负载值进行变化,使充电电流稳定在电池可以接受的最大电流,防止电流过大损坏电池,但电压低于或等于4.2。
* D9 _: L) I9 D* @" g- M        2、恒压充电,前一过程,待充电电压等于4.2后,即进入恒压充电,防止电压过高损坏电池。5 R9 R3 a+ o* k. c- }. b  E
        3、涓流充电,这一过程是为了维持电池的满电状态而设置,为了弥补和防止电池自放电而造成的容量损失而设计。一般采用脉冲充电方式进行,按电池标称容量的5%进行。7 p* j0 o9 ]' w5 _! _

6 e/ s/ h: b: }        对于过放电电池,电池没电后继续放电的电池,一般即电压低于3.7v的电池,若锂电池电压低于2.5v则有很大可能损坏电池。; j0 y4 P, N7 h
; _3 m6 T3 j. u+ X6 U0 h( {: y
        1、采用大电流脉冲充电,至电压高于3v3 O" N- h. [. u7 l5 Y6 G
        2、利用普通充电器继续进行充电。) t4 g1 j- Y' Q! x
        0 u2 l8 d9 a7 r4 S" E
        所以,不管是怎么样,充电电压必然要高于电池电压,但是也不会超过4.2的最高电池电压,但是我们采用的充电器一般都是5v直流输出,又如何做到呢?
% l. R( T: n: {0 l7 Q7 F       
7 i" j7 _! C/ }& Z        原因在于手机内部的和座充内部的充电保护电路和电量检测电路,现在一般都采用集成方案,目前我知道的并且在很多地方的项目中应用了的包括CN3063、CN3066、TP4056、TP4057等,这些芯片输入5V直流,输出则按照所要求的充电电压和电量进行设计。当然,部分手机厂商也会自己设计芯片以适应需求。6 ?+ f# V0 A- j; F

& a* k/ c' D! z, R1 S" h" \2 [7 @. p) z第三:关于充电器。
' z0 _) w! r, @+ E' c- s( Q
( R! f; b3 o* h8 `2 M' J( @' X- q2 M        这个其实就没什么好说的了,5v,正负0.5以内的电压输出,电流按照不同的厂商有不同的设计。, a: B7 z; t. D: _0 R
       
" n1 d4 D2 D1 `# q! k4 J- T        需要说明的是,电流越大的越好!
2 q2 I: y/ K* G# I$ H        & a+ d& s8 F3 t+ [* a! o; S
        电流是可以根据负载和电压的变化而变化的,负载需求的电流越大,理论上应该输出越大,但是这样充电器的负载变大,发热会增大,同时输出电压会发生变化,容易损坏充电器或者设备。% q7 Q1 v  `& p- n
/ ^4 v! x8 A4 x- a8 P: k2 P
        至于其他的,想起来再加。
# g' D5 o7 P  N; q& C
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发表于 2011-4-6 23:13 | 显示全部楼层
很专业哦,不错,6 g  c) X7 Y+ ?: S  _1 k
即然电池的电压范围在3.7~4.2V之间,就是满电为4.2,没电为3.7,那么为什么电池上都只标一个3.7v呢?为什么只标没电的电压?
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 楼主| 发表于 2011-4-6 23:25 | 显示全部楼层
回复 seekyes 的帖子
8 D+ Z, P; R/ x2 V% `9 c$ d) i0 f, u: `  j5 J
3.7开始时,是电池的工作电压,手机主板上面有一个芯片,一般是AMS1117,3.3,作用就是将电压稳压值3.3v为手机中的cmos芯片提供稳定的电压来工作,那么这个芯片在电压低于3.7之后会进入不稳定状态,输出会产生跳变,也就是有可能不输出了,所有就需要电压高于3.7。而锂电池高于4.2会造成电池损坏甚至爆炸。但是锂电池内部的保护板会在充电电压高于4.2v时将电路切断,防止其电压过高造成的不稳定状态。
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发表于 2011-4-7 16:42 | 显示全部楼层
很技术的帖子
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发表于 2011-4-7 18:11 | 显示全部楼层
同意。大电流的充电器都卖得贵。。。
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发表于 2011-4-7 22:52 | 显示全部楼层
回复 guokejun 的帖子
9 `- `' k: h. t# m2 m# V; Y. O0 {% U
' L" F6 E: W5 ?如果3.7v以下是没电了,那为什么Dr.battery里的电池校验是设置了3.4v左右这个值来进行校验呢,3.4v不是已经算是超级不正常状态了吗。。。
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发表于 2011-4-8 01:49 | 显示全部楼层
好吧我受不了了。
9 b  N3 E, w( m童鞋们,3.7V是常规锂电池的工作平台,即LZ所说的“中间一段时间可以用好久”那个玩意,此货循环一般是以4.2V为充电截止电压、3.0V为放电截止电压。
/ p! F. F' J9 _% t* v! y我说的是一般,更多的,越讲越乱。总之不要再嘀咕这个事了,充不满大抵跟什么5V无关。
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发表于 2011-4-8 12:46 | 显示全部楼层
這個帖很專業
* u9 p8 }# L* S6 e1 t按樓主所說,其實國家應該制定一個沖電器接口標準;
; g5 Q/ L) S2 R/ q  r; |3 }我指的不是現在使用的大口USB標準,而是手機端的標準;
, v3 M" X  T& {% E9 [8 Q這樣我們就可以買一個大電流的沖電器,以後不管換什麼手機都可以用,只要不壞;
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发表于 2011-4-9 14:00 | 显示全部楼层
呃~我没有看下去 。一看到正负 V Kv就晕~
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发表于 2011-4-9 18:29 | 显示全部楼层
    我想问的就是 充电方式是如何呢 ~?
% W7 \. J; J0 j: \7 B/ R6 t1 E+ T0 M" Z   原来都有两个观点,其一是 用完所有电量然后才充,其二是 用了多少,然后开始充(我就这样)
4 ]/ M0 x8 j- R7 r. V  K$ b    不知哪种正确的呢 ?或者哪种可以 延长寿命 ·?
8 ~8 F, l* U, k5 ?! c+ ~- _. D   
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 楼主| 发表于 2011-4-10 09:58 | 显示全部楼层
回复 billions1943 的帖子
& v! u1 r9 ~7 f" |( {
0 T9 A0 P7 y% Z. k锂电池的充放寿命是300~500次充电循环,但并不是插上充电器就算一次,而是根据容量来进行计算的,比如1000mah的电池,每次如果只用一半的电,然后就充电,那么相当于每冲两次才是一个循环。而且这个寿命也不是说,用够500次就不能用了,而是容量减少,达不到标称值了。
9 X, u9 h  m* z! c0 l! ]' p) S
  t) K4 Z7 v4 n. v锂电池基本没有记忆效应,所以没电就冲,想用就用就行。
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发表于 2011-4-10 10:13 | 显示全部楼层
太专业 太科普了 + ]! |$ y/ I/ c6 X
8 m, I- H4 c+ L3 W6 [
1 g$ n/ ^+ J0 w# X# M( T7 ~# O
马克一下 $ w. V/ b/ E6 o
- E" D! k, e2 o
其实什么锂电池需要完全放电后充满12小时尤其是第一次使用全部是瞎扯淡
0 o! l7 w: P0 k$ k' x6 i$ P5 g& h. L# X4 t, B" N- A
我的三星手机电池每天一充,不管耗了多少,照样用了4年,目前还在使用.
2 t# _0 y8 e/ _$ B* q
, L7 M; P5 a8 {我的palm pre plus电池也是那么用的 完全没问题
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发表于 2011-4-10 11:27 | 显示全部楼层
今天又学习了新知识了,继续关注
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发表于 2011-4-10 11:32 | 显示全部楼层
12楼朋友说的 “其实什么锂电池需要完全放电后充满12小时尤其是第一次使用全部是瞎扯淡”
; u+ N; ?( \8 A$ U2 g) f1 E9 {$ T2 I! \我每用新电池都充12小时以上,这个也没感觉电池有多给力,但是不充12小时会担心电池很快完蛋) O2 z% G7 T6 o3 u; j
所以就这个问题大家也讨论下吧,专业人士也出来说说
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发表于 2011-4-10 11:50 | 显示全部楼层
回复 华子 的帖子  n9 H7 X5 y, W3 u0 {
+ R0 H; v; U1 L% b3 k3 {
就是呀 太复杂我们看不懂2 c& [5 {( P" u5 P9 M- G
我个人做法就是 随用随充 尽量不要用到红色才充 最耐用 2008-10-13到现在在 还是这么好用
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发表于 2011-4-10 12:00 | 显示全部楼层
回复 guokejun 的帖子
! x$ l  s; J5 h* d7 U# `+ m# }4 n' @  K7 d% C# x6 a
简单就是 一定要用锂电正厂充电器 随用随充!
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发表于 2011-4-10 14:34 | 显示全部楼层
回复 guokejun 的帖子
- h6 {9 _* U/ l9 X
/ S2 _: E2 C- k, t! e; L9 ~    呵呵 明白了明白了
! g  {$ c2 y" C$ \* b- V 受教啦,以后我也这样对别人说··
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发表于 2011-4-10 19:00 | 显示全部楼层
guokejun 发表于 2011-4-6 23:25
+ U  w3 r) H5 x+ }/ o回复 seekyes 的帖子
) x5 |* o! ^2 u$ M  W1 d2 g: S$ g. \' {0 M% |) A
3.7开始时,是电池的工作电压,手机主板上面有一个芯片,一般是AMS1117,3.3,作用就 ...

$ \  T4 p/ \8 k! D" R. t5 G* O! W5 L哎,这个回答是错误的,大家看过就算了。
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