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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。
! R* l/ F! A! o
* m  `9 v& H# ~第一:关于锂电池。8 l: P# @" i7 e) R: K

, _! V7 o& s$ U' ]# P        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)。
. A6 W+ {0 Z: a( j) {0 n2 D6 l0 Q7 Y! d7 W. r
第二:关于充电。; L  S7 F, j2 o) j* q$ z

3 K* q" X' C  l+ M5 @        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。; z  D! \# n' y' C- ]) z$ E2 R
- B' M( k( N! J, D2 T0 A
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:4 U+ s- A' f6 A# f1 V, Y" |
! k! s/ h$ X- l8 L5 ?* c* U4 T4 {
        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)
/ H  @* ?4 i6 G7 i8 a2 T9 w0 ^, |+ V3 D5 Y
        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。8 O' \/ K+ D+ z' a. c
        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。
3 Z$ W* M4 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。% l- ?. Y( r  i2 i/ @" B+ d
6 R6 r5 V, `# |4 P9 R
        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。
" j9 ]6 I3 P" k. ~4 V& G; ^! q7 Q! s4 t8 E9 {# ~' b# r# U
        1、采用大电流脉冲充电,至电压高于3v
! j5 v# G  n6 {. ?  B+ M: E8 `( S: W        2、利用普通充电器继续进行充电。8 v' E0 j! A% j
       
; G: `) l! }: o& r& p        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?
# q! f. p: P# n  }& \, W        # o6 q+ C* N. N, `) R" ]. j1 V# ?
        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 ?( a' g9 n( T) `7 r. d4 h
4 P7 v/ a* g; ]/ C/ z# U' N5 ~+ S
第三:关于充电器。0 u: }  X  R5 h: i

1 g$ K4 e' C6 t% g- U        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。* g5 l( A/ W4 t4 q2 p6 j; @
       
+ m: @7 I* G+ x0 d        需要说明的是,电流越大的越好!
* \0 W7 w& P5 U8 ]6 U: c) h, ^) d. g       
# e0 K' \4 f8 t: G        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。
1 }, t4 W: k$ s& t0 @! {; N; S
, {( M# [/ ~+ Q4 x) K( F        至于其他的,想起来再加。+ n- T) |# `  e' I" I( K" l( E
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发表于 2011-4-6 23:13 | 显示全部楼层
很专业哦,不错,
: @1 T' [4 j0 m; e2 ?+ l- |. Q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
) K  E9 Y$ m- }: F% I9 i: g- c  j, s% g
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0 E- ?2 \5 E0 o1 ?9 g* v

! X& S, G! d/ S" E" s6 L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。) Z  H( |' G4 |. }& ~' o+ [
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。
6 W  z: s2 o7 C5 D# _7 p: Y  V8 ~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
6 Z, F9 V  j# ~- @/ W按樓主所說,其實國家應該制定一個沖電器接口標準;
$ A% X! K" h) {3 M' d- m我指的不是現在使用的大口USB標準,而是手機端的標準;
7 O! ?% N4 Q4 e. {. R' U4 B4 x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 ~?6 e+ H" u% _- d2 R4 t  {
   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)
* J1 F) q3 |7 {, ?1 B% M( w  w    不知哪种正确的呢 ?或者哪种可以 延长寿命 ·?
% i% q' D# T% J7 W* s   
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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' J& m: }0 H% }9 T4 Z) w1 e) N

/ [7 y7 [& W" v( _; Z$ b: b6 d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。
/ T: U4 r% u/ [. @! G. z) Z; o
; i  A5 r. R! j1 w0 h: o# \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 6 L/ t4 n/ F- ?# E6 W* Z2 B8 C

) j8 h  m2 U" p2 _( F' Z
- ?" |  k/ R7 a5 x+ M+ u! I1 Q马克一下
7 l+ z9 W( A5 s+ z* l1 |5 W% q/ |1 k/ }; A. G$ ~1 a3 O: f
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
7 W1 c' }7 d' P  A4 _# p; t% v: i, ~- R- h& o, H* q
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.
5 Z% Z' e! j) F
; X% k& X) g4 p0 T  Z1 J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”6 `( P3 Q& t+ a+ m2 f9 g4 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
( J% e" T4 J: q. h  G. c6 [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
8 w- m' ]8 D: ]0 h3 ]9 q, Z& i4 x' u
就是呀 太复杂我们看不懂, D- X+ \" Z. w. V1 Y" e4 r  Z7 [
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
  J, z2 I- j: H  Z9 K/ h! ~+ W' X/ n7 F5 G9 W( \. T) Y
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
; G7 L$ k6 I2 z
, W3 f! t' v/ S- ]0 U+ P; F& ^1 m    呵呵 明白了明白了  e& z' ]: m5 y4 _9 H( k# S
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
( q5 i3 F& t  }/ C9 r3 a- {9 R回复 seekyes 的帖子
; C5 Y" @  F3 q8 n
( _* u7 H7 }( e& ?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 ...
3 l4 R: n1 x# ~# o; ?+ [2 i' V
哎,这个回答是错误的,大家看过就算了。
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