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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。
. D" d5 m, g1 d; [
5 G7 W: P" o0 n6 K7 z! b3 T第一:关于锂电池。4 Y, L. Y& i6 `5 P0 \* L9 l
# d5 p  I3 W/ D. y) ?, q/ C: E
        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)。
0 P* b) J  e6 q0 r
+ D3 Y) h# A  O/ L第二:关于充电。3 L- b) E, R# L' s
& d) F- h9 y: d4 a
        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。( k3 `2 b; f# R9 n; y

5 b8 y% {% f: Z8 I# ]1 ]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:' r# o" x  H: R! K, d0 B6 \7 B
2 R3 `5 n' M" b6 {5 c
        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)- p6 r3 D. f- l- g& }+ X
( r* z' J: l- ?2 u4 D9 l
        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。
0 T/ e: W( v% `; c& h        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。% K- x0 ?2 G5 j9 w$ H* V7 K
        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。
+ w$ L1 ^5 [0 ]1 O
: E$ G, ]( [1 F0 e2 ~; h        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。7 {% N6 {: n6 w0 [' B! V# j2 e; r

- y2 S9 w; }+ r. ^: G        1、采用大电流脉冲充电,至电压高于3v5 K, v: g$ ]  [# b2 m2 R9 t9 J
        2、利用普通充电器继续进行充电。
. J/ d8 [" z3 h9 G) j, j       
6 i1 J6 H3 Z2 K. F# w        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?
. i+ L! ^& n* M# G5 {( z        $ c, B% p9 [2 n8 ?
        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。
( e+ s8 Z  G8 m8 h% z  q4 F, h) h
- ^+ w$ V4 b. d. n1 d' {第三:关于充电器。9 R5 n+ `) g: p5 o0 w: N( f7 i

- X8 L3 j/ ^- [2 f6 Y7 d3 ?0 R4 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。
4 _/ Q% S3 e( }( c4 o5 m8 K        4 S' a; E/ e/ f
        需要说明的是,电流越大的越好!
5 ~" v5 |; t; ~  N3 Z4 b" U! y       
9 x: |2 W- I9 B3 b6 a+ @2 ]& e6 Q        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。
- \6 v, \1 F9 E& U! W
) M( s/ I$ L/ d( x$ Q' E* ^        至于其他的,想起来再加。
+ b. P2 @( X( t6 {
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发表于 2011-4-6 23:13 | 显示全部楼层
很专业哦,不错,; S& U' A) J. R, Z  h" w1 M' j
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
5 h; z% l, n( c& H) @/ E9 G$ W5 H; E" D8 Z, ]
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/ T. I0 K/ ^6 X! \# h" F
0 O/ |2 {# U! }6 c
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。
3 [5 F  @/ R7 n" Z* x6 [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。0 ?/ q7 P8 F' ^7 u0 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
/ ]7 L0 ?: U  f4 I按樓主所說,其實國家應該制定一個沖電器接口標準;
; P5 s( R( a, V+ X1 \/ y" |我指的不是現在使用的大口USB標準,而是手機端的標準;& h. `1 a, b0 Q7 S8 {; p7 A& k
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 Y) b/ Z+ N+ O   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)9 ~2 `. v, |& P' P0 D6 W
    不知哪种正确的呢 ?或者哪种可以 延长寿命 ·?
! P* q% p& O9 C9 V* F   
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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' ?: S  ^6 P7 z6 @  J* C

) t# H# C6 K0 n3 i  X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。$ C2 A: ^! p& Z9 _
( g9 k5 w! B. H* ^3 c4 d( h
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 - p+ w5 p9 j7 `6 j- k3 {$ u

- W/ b4 b2 @+ Y5 m; G3 O6 O3 q( p& {5 @) {5 L- G
马克一下
4 z7 T1 i8 u; _& R: [) m! {- Z9 _8 l! ?' Q+ z& B6 k5 T
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8 M! Q* A. G$ Q8 N6 H
, T1 ]. m- A$ c0 u4 l
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.. u/ T9 q) P/ d. E  W
3 M3 c' \; q: F8 C) w! K
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”5 \0 X) ~5 i; M8 {% _% e$ 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# I% Q$ G, u+ ~7 L7 M" n0 U; Q- u
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# P4 C! x  e, v& {, H, K/ S3 x! j

+ a0 Q8 U" E/ |9 y& v4 w: p7 z$ w就是呀 太复杂我们看不懂
9 N. Y8 \, H; r! J4 {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- A( X1 g: ^- `; C1 X# j$ N' I/ ^! a
. w/ @, E0 h6 u  i" x. x
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1 v6 r1 |8 S. q* l: U$ \# O+ g) n/ }- u
5 A6 ?+ L- \, K+ K0 R: G4 j
    呵呵 明白了明白了- p0 \* O4 \! r, _
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 ) v# y# r/ J1 H. F/ }, r5 |
回复 seekyes 的帖子9 J9 y9 d* f. D

+ ^6 ~3 |9 ~9 ~- L2 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 ...
. M8 |) K3 n& p3 T  b
哎,这个回答是错误的,大家看过就算了。
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