充電寶為啥總爆炸？鋰電池技術(shù)全解析！

相對(duì)移動(dòng)電源來(lái)說(shuō)，筆記本中的原配的電池電芯都來(lái)自國(guó)際大廠(chǎng)。但我們也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)周?chē)腥说墓P記本買(mǎi)來(lái)不到2年電池續(xù)航就大幅下降了，這是什么原因呢?

還記得上一頁(yè)說(shuō)到平板電腦使用周期不頻繁，但有的也會(huì)出現(xiàn)1-2年，電池續(xù)航就大幅下降吧?其實(shí)他們都是由同一個(gè)原因引起的：電池保存不當(dāng)。

如果你經(jīng)常沒(méi)事就把電池充滿(mǎn)，或者充電線(xiàn)一直插在設(shè)備上，那就隨時(shí)維持最高電量，電池容量就會(huì)快速減少。這個(gè)原因涉及到鋰電池的結(jié)構(gòu)。

鋰電池內(nèi)部簡(jiǎn)圖

鋰電池的正極是由含有鋰離子的金屬氧化物組成，負(fù)極一般是石墨構(gòu)成的晶格，充電時(shí)鋰離子向石墨一端移動(dòng)，最終鉆入由石墨構(gòu)成的穩(wěn)定的晶格中，蓄勢(shì)待發(fā)?？梢匀菁{鋰離子的晶格越多，可以移動(dòng)的鋰離子越多，電池容量越大。長(zhǎng)期滿(mǎn)電存放主要影響的是可以移動(dòng)的鋰離子數(shù)量，因?yàn)闈M(mǎn)電后電池達(dá)到4.2V電壓，維持的高電壓讓電解液和電池的正負(fù)極均發(fā)生一些反應(yīng)，而這些反應(yīng)在3.0V-3.7V的狀態(tài)下雖然也在發(fā)生，但是非常微弱。這種反應(yīng)在電極上生成了鈍化膜，電壓越高膜越厚，膜越厚可以移動(dòng)的到負(fù)極鉆入石墨晶格的鋰離子數(shù)量越少。于是宏觀上的表現(xiàn)就是電池容量衰減。

負(fù)極石墨組成的“小房子”，供鋰離子鉆入鉆出

什么算“長(zhǎng)期”呢?在我看來(lái)7天就已經(jīng)足夠造成惡劣影響了。有多惡劣?這里有個(gè)例子，玩兒航模的人有2塊規(guī)格一樣的全新三元材料鋰電池A和B，6月份買(mǎi)來(lái)同時(shí)存放，A剩余電量30%存放，B充滿(mǎn)100%存放，3個(gè)月后測(cè)試電池容量，A容量為最初的98%，B容量為最初的60%。沒(méi)錯(cuò)，影響就是如此惡劣，所以你的筆記本電池經(jīng)常長(zhǎng)期維持高電壓，一年后續(xù)航大幅下降也就不要稀奇了。手機(jī)是最不容易遇到長(zhǎng)期滿(mǎn)電存放的設(shè)備，因?yàn)榧幢愠錆M(mǎn)了，也一直在使用，不到幾個(gè)小時(shí)電壓就降下來(lái)了。但手機(jī)偶爾也會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題，比如充滿(mǎn)電后關(guān)機(jī)了，這時(shí)沒(méi)有任何耗電，電池就一直維持高壓，也許一周后你打開(kāi)盒子一看，電池已經(jīng)鼓包了。

正確的做法是充30%-40%的電量，然后長(zhǎng)期保存。

三、電池內(nèi)阻

沒(méi)有特別解釋的。

四、電池一致性

木桶效應(yīng)說(shuō)的是一個(gè)木桶能盛多少水取決于圍城木頭中最短的那個(gè)木片的高度，放在鋰電池組上來(lái)形容一致性再好不過(guò)了。電池一致性表現(xiàn)不好對(duì)并聯(lián)組數(shù)比較多的電池影響更大。

筆記本的6芯電池示意圖

假設(shè)圖中6芯電池中第三顆18650因?yàn)槟撤N原因容量下降的比較快，很快容量就只剩下75%了，他們6個(gè)是并聯(lián)在一起的，那么放電過(guò)程中第三顆電池會(huì)最早達(dá)到放電終止電壓，于是不論另外5顆電池還有沒(méi)有電量，電池組放電都會(huì)停止。充電時(shí)也是一樣。結(jié)果另外5顆電池沒(méi)有任何問(wèn)題，也都跟著有問(wèn)題的18650同步充放電，這組電池從外部看就是嚴(yán)重容量衰減的。實(shí)際上里面只有一顆有問(wèn)題。這就是電池一致性的重要性的體現(xiàn)。

III. 電動(dòng)自行車(chē)中的鋰電池

綠源、新日等品牌從2010年開(kāi)始進(jìn)入每個(gè)家庭，但那時(shí)絕大多數(shù)電動(dòng)車(chē)用的都是鉛酸電池。從2012年后開(kāi)始出現(xiàn)了采用鋰電池的電動(dòng)自行車(chē)，常見(jiàn)的規(guī)格是電壓36V-48V，容量8Ah-12Ah。帶腳蹬子的那種電動(dòng)自行車(chē)如果使用48V12Ah的鋰電池，純電續(xù)航達(dá)50公里。

一、充放電倍率

驅(qū)動(dòng)自行車(chē)對(duì)充電方面沒(méi)有特別要求，常見(jiàn)的充電倍率是0.1C-0.3C之間，電池廠(chǎng)輕松達(dá)標(biāo)，但放電倍率上稍高，至少要滿(mǎn)足1C，這對(duì)電池廠(chǎng)來(lái)說(shuō)壓力也不大。但是目前還有一種電動(dòng)摩托車(chē)，采用踏板摩托車(chē)外形，時(shí)速甚至可以超過(guò)100km/h，這種車(chē)對(duì)電池的要求一下提高到2C-3C，所以如果你是自己組裝這種高性能電動(dòng)車(chē)，選購(gòu)電池時(shí)要計(jì)算好。

鋰電池在箭頭處

廠(chǎng)商配的電池往往不用操心，自己配的電池一般有3種類(lèi)型：磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池，動(dòng)力三元電池。他們最高的放電倍率分別是：2C，1.5C，10C。你也可以通過(guò)增大電池組的容量來(lái)提升1C放電對(duì)應(yīng)的電流。

二、充放電循環(huán)次數(shù)

磷酸鐵鋰電池壽命約2000次，三元鋰電池約800次，動(dòng)力三元鋰電約800次。但是由于電動(dòng)自行車(chē)中往往不是單體電池，木桶效應(yīng)導(dǎo)致成組后第一次出現(xiàn)容量上的故障，時(shí)間上會(huì)提前，大約是單體壽命周期的1/4到1/2。