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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。
- N, p0 {3 D- U9 `2 r8 ~  Z8 X( }" o, T' J  L- N
第一:关于锂电池。. r2 z# L8 r5 `, b$ y% n; V6 b

$ G9 [# l- t. @        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)。$ O( V; Q2 q( o5 }& b. G

4 i2 \: |8 |, a8 [, C1 Q, p. g4 K第二:关于充电。
' t# b$ |( i6 L/ Y7 w
9 @. K  H+ ?( l( ^$ {9 _. B& h        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。4 n5 l/ w8 k* B6 L3 i9 K* i" n; Q
& B( E0 A( J8 \5 b9 e- l2 c
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:
. u7 c; q; T2 l. ]. q% F  n& N0 k
8 V9 V8 E0 ]. l! G* V% f        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)
  M: u7 m  X- |) ~% k. A/ C
+ K' H5 Y: ^/ z4 e        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。
. m0 m1 F$ ~# B% l4 }- r        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。1 h% N. i( S! Q- [$ [
        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。. T: Z% u6 ^* Z

2 d2 x$ }$ D- d3 P5 q. N8 f        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。2 l9 G$ o' c8 w. L/ d/ o$ M# k! p
+ o: P8 L5 H' b) A8 N
        1、采用大电流脉冲充电,至电压高于3v3 n* |6 ]: |) u- I* ^  b4 }
        2、利用普通充电器继续进行充电。1 i9 Z( ~  m7 Y& h, j  z: s
        $ h6 b; j# g- ~6 m$ D
        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?
: W4 r1 O5 p$ u        6 R$ g5 x* ~3 ^- A* G! ~6 k& 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。2 ^7 m, Z2 t- P/ C  b- h8 G% ^5 X
: B; e; N" c) P5 [5 E. T9 E1 \4 ~
第三:关于充电器。* d/ E1 W7 K+ r1 N9 y' m$ W7 J

1 X( U# r, A- r& E! W        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。
7 l* i* y' Y$ ~6 [1 T       
) Z5 E- T7 N& U- k3 R2 U7 m$ T; D        需要说明的是,电流越大的越好!
" O/ r: Z0 T$ l3 H        , U* ~: y7 v0 I! k7 [+ B
        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。
! t( y8 |& }% u/ Z2 s7 [" ~( y& ?) j+ p0 j5 u
        至于其他的,想起来再加。$ r0 t; A% l# m2 A
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发表于 2011-4-6 23:13 | 显示全部楼层
很专业哦,不错,% l- ]4 |, e$ U+ p1 m! @
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: Q# f1 j6 O! @4 f
8 u* N4 N+ m& O6 u: \$ 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
. ?7 O* L8 {: E* w* V' n/ m! z7 B. S
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。
: x+ v- v  d" b, Z: o4 K/ S) U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。+ [# ]' V/ n5 N8 T
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3 a0 H$ c  v4 M2 O8 O
按樓主所說,其實國家應該制定一個沖電器接口標準;
: {* d& y7 O! o# U我指的不是現在使用的大口USB標準,而是手機端的標準;8 s# T. L0 m! Q4 m
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 ~?. ~0 s! \1 O( q& \: ~& p, n" _& g( w7 R
   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)/ v# I% ^; t3 C' D3 w3 j
    不知哪种正确的呢 ?或者哪种可以 延长寿命 ·?
! T) @* ?$ I2 ]' ^   
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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4 |( I/ Y' }. J

: a" u) _6 X7 n/ D/ ?: y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。0 b2 x4 W( y) P, F- R) N

. i, `7 m9 p( t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
! r5 I; E( [3 h9 f! ~+ Z& V$ ~! X  L5 X3 F
! n0 F: }3 x/ T0 A/ x- f$ S, ]
马克一下 / N+ A3 m: E: ~/ ?2 ^2 ?& A" @3 L

) y# O# m7 f; L, {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) r+ S. T6 `: J: z$ k

* n* Y9 n. Q" Y4 W; M9 ]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.
' x, `: u* R8 }* c6 n2 t
( |( F) z' V1 r- R. x+ c7 f0 d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”% q" {9 Z" [' Q& d% R
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
* G& \3 N2 q$ g& x6 z) q5 h/ Z$ T4 \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6 }( d/ I7 J% `

  }( A* m' ^4 G7 X. o( e5 P就是呀 太复杂我们看不懂
: G* Q3 D8 A8 o- P" P! Z. X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/ n9 b) e+ ~4 |
; P" v4 u& Q* h3 C, _7 g
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: _: K) U5 \$ N+ j' N
6 ]  d' O3 f5 M3 q
    呵呵 明白了明白了- D: M2 H/ I2 A3 @: g/ d* G
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 ! L$ r- i  d9 q% x* h# F
回复 seekyes 的帖子
. N/ n- R* T6 G8 _3 W0 {" S+ L
: V  |9 z. K1 `* g& R3.7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 ...
4 u2 l3 }& X& F: x: m1 c
哎,这个回答是错误的,大家看过就算了。
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