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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。8 _+ Y0 @& {! {+ Y0 F/ M

" e" W- m" `# h5 z- u第一:关于锂电池。
. X3 Q& \$ ]; T- v' y& r1 g1 a2 B4 ]$ ~# V! m/ b2 m
        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)。3 f9 y( C. ^" E7 d, L* B+ h& |3 Z1 `6 K

2 z" }- w1 d# p5 U" F- y第二:关于充电。
& R% Z! O% L  A% o9 `( x+ }0 e6 D1 c# G2 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。
& y% p( N0 W8 Z5 J+ P8 B3 [+ y: ^
( q$ U$ O# C8 j" {+ \/ v- P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:
# E8 A1 K6 p) I: d4 V0 v, D  {+ G( a2 A6 M
        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 n5 Q* e0 q" b0 r2 N2 |+ X5 x6 ^; V7 {. A
        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。" v0 Q$ }5 w5 g' _( z7 Q
        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。: C0 Q/ @$ J* A8 n$ E# p
        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。& `! F8 w  F  P% N: o
6 P+ J# _! E1 }0 C8 ^2 s4 r' l
        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。
3 r( Y7 a) ]% q9 y/ w$ T3 _. M! \) F; v" m- n
        1、采用大电流脉冲充电,至电压高于3v) S. w% u5 j2 z9 [/ s- I# N
        2、利用普通充电器继续进行充电。9 c9 t$ Y: D+ [. Z$ d5 H# Q: r
       
1 S6 ^% d, R  K( ^        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?- r* {3 S4 {4 S$ C/ @
        , v1 }1 \! G# L5 o
        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。  O) x7 ~  h4 c4 G

% R* k1 I5 l6 B" Y! w" P第三:关于充电器。1 S8 {9 p) A% a: z" S! F3 `0 v

; d( _1 X# A. ~0 W* i! {        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。; R+ J1 |* ^' x! a/ X
        , i- e! o+ }0 m
        需要说明的是,电流越大的越好!2 ~/ s6 u. z9 e5 X+ r) |: |& |
       
# J0 i! P$ l( G- _9 a        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。
3 V, K- }; ?/ n3 P% M8 s0 X2 Y
' j& J3 w  B8 N+ a8 M        至于其他的,想起来再加。8 [8 @+ D/ _! B: _
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发表于 2011-4-6 23:13 | 显示全部楼层
很专业哦,不错,( e1 Y8 L, U: _! b" h
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% X3 r( u( c8 o2 B8 M* w
5 h* U* h  h: e& O5 ^* |( F  {
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
* z; q. G3 _2 G' G- v) Q5 b/ @; A8 R2 K* X
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。/ w2 z8 X1 s) ?
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。
+ x+ i8 p9 b0 ]- g0 _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
% L6 [7 P  [5 J& b/ S/ V按樓主所說,其實國家應該制定一個沖電器接口標準;
  |! p4 p) k" R+ B+ b# n2 f我指的不是現在使用的大口USB標準,而是手機端的標準;
' I7 {+ h' s7 t3 d; l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 ~?
* T7 [1 c2 X  U4 p* l: c9 C   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& `, u- O& c0 S# J/ u
    不知哪种正确的呢 ?或者哪种可以 延长寿命 ·?
0 v5 s9 o: f+ L0 ?6 p5 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
* P) D7 n4 p! R* H) W' @  y) H+ q
! m% t! d  s$ g0 Z+ x. v- [# A" Y/ @6 E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。& U1 S2 F' Z+ Y' \) {; V
2 ~2 x. G  ~' Q6 i6 Z
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 # i+ `6 D; W2 g3 c* _" e3 B1 K

0 A& b) V, y% {. Q# K5 M4 v* j
/ L9 {/ ^- F5 s5 v马克一下
! s& X( Z  A8 w5 F8 r
" a9 r! Y' c% p6 T+ `; b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5 g1 @. O2 ]  N2 l& p. q" ?$ _) B

* N+ @* b' S  e8 C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.
; |+ o1 m2 f5 F1 v; |* P
8 A/ e* J6 y' m( d# K7 k' E; 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”
! a$ j6 f2 V3 L; F0 d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
: h) Z+ G3 A1 d3 t- N6 p. i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5 P, ~( ~+ S* m
4 Z. [0 X" [9 J; W. O
就是呀 太复杂我们看不懂% u# m/ S. u' s6 o+ @
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$ m. M1 o. t8 F" s0 r5 f

  z6 ^' B" F3 b: c) l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+ I, T! d7 V' M% R

* B" a. |8 |; y' U4 Z$ _    呵呵 明白了明白了- n- U" R5 N& b8 g: D
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
% y/ f$ v6 w# e回复 seekyes 的帖子
. F& N; L. ~) w: Q0 k8 i( r  H0 K  _3 y& m' j; Z1 k
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 ...
% a! N, [, ]  \# c" L( J
哎,这个回答是错误的,大家看过就算了。
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