Mantenimiento y malentendidos de la batería de litio

La batería también es un consumible importante en la computadora portátil. Después de que la batería se utiliza durante un período de tiempo, el tiempo de suministro de energía se acortará gradualmente hasta que no esté disponible. Por lo tanto, el mantenimiento y el uso razonable de las baterías de los portátiles también es un tema que se discute a menudo. Sin embargo, la comprensión de algunos usuarios sobre el mantenimiento es incorrecta y se proporciona la siguiente explicación.

Primero, batería de níquel-hidrógeno

En comparación con las baterías de litio, las baterías de hidruro metálico de níquel no pueden eliminar las desventajas inherentes. Primero, el efecto de memoria: las baterías de Ni-MH tienen el mismo efecto de memoria que las baterías de níquel-cadmio, pero son mucho más leves, pero aún deben cargarse antes de que se agoten. Las baterías de litio no tienen ningún efecto de memoria, por lo que puede ignorar la energía residual. , carga directa. La desventaja es que la tasa de autodescarga es alta: la batería de níquel-hidrógeno es del 25 al 35% al mes, y la batería de litio solo del 2 al 5% al mes, por lo que la batería de níquel-hidrógeno pierde su energía rápidamente y necesita recargarse con frecuencia. Los modelos equipados con baterías de hidruro metálico de níquel casi nunca se ven, y las baterías de iones de litio se utilizan comúnmente.

En segundo lugar, batería de litio

Las baterías de litio generalmente se pueden cargar y descargar de 300 a 500 veces en un ciclo de vida. Por lo tanto, muchas personas creen que mientras la batería se use menos, esto puede contribuir a extender la vida útil de la batería hasta cierto punto. Pero ignoran la naturaleza del envejecimiento de las baterías de litio.

Como componente químico, la batería se ve muy afectada por el entorno de trabajo. El aumento de la resistencia interna de la batería debido a la reacción de oxidación es la principal causa de pérdida de la batería. Cuando la resistencia de la celda alcanza un cierto punto, aunque la batería todavía se puede cargar completamente en este momento, la batería ya no puede liberar la energía almacenada. Esta es la razón por la que muchos usuarios se quejan de que sus baterías completamente cargadas no tienen energía. Por tanto, es una buena idea comprender este problema. Cuando la batería de litio está ensamblada y la línea de producción se ha ido, su reloj de vida comenzará a moverse. Su vida restante se estima actualmente por el número de veces de carga.

Evitar el uso frecuente de la batería es el método más fundamental, pero incluso si usualmente usa una fuente de alimentación externa, parece que no ha usado la batería, pero de hecho, el proceso de envejecimiento de la batería ha ido sucediendo con el tiempo. Si la batería no se usa, solo puede retrasar la pérdida de la batería hasta cierto punto, pero no se puede detener. Generalmente, estará muerto después de dos o tres años. Por lo tanto, no es necesario comprar una batería de litio de repuesto para su almacenamiento. En realidad, esta batería está desperdiciada. Además, si siempre dejas la batería sin usar, ¿cuál es el significado del teléfono móvil del portátil? Por lo que conviene hablar de problemas de mantenimiento en el caso de uso.

Conociéndonos y conociéndonos, no hay guerra. El material del electrodo positivo de una batería de iones de litio suele estar compuesto por un compuesto activo de litio y el electrodo negativo es carbono de una estructura molecular especial. El componente principal del material de electrodo positivo común es LiCoO2. Durante la carga, el potencial aplicado a los dos polos de la batería obliga al compuesto del electrodo positivo a liberar iones de litio y se incrusta en el carbono en el que las moléculas del electrodo negativo están dispuestas en una estructura de hoja. En el momento de la descarga, los iones de litio se precipitan del carbono de la estructura de la hoja y se recombinan con el compuesto del electrodo positivo. El movimiento de los iones de litio produce una corriente.

Aunque el principio de reacción química es muy simple, en la producción industrial práctica, hay muchos problemas prácticos a considerar: el material del electrodo positivo necesita aditivos para mantener la actividad de carga y liberación múltiple, y el material del electrodo negativo debe ser diseñado a nivel de estructura molecular. Para acomodar más iones de litio; el electrolito que se llena entre los electrodos positivo y negativo, además de mantener la estabilidad, también debe tener una buena conductividad eléctrica, reduciendo la resistencia interna de la batería.

Las baterías de iones de litio rara vez tienen el efecto memoria de las baterías de níquel-cadmio. La causa del efecto memoria es la cristalización, que apenas se produce en una batería de litio. Sin embargo, la capacidad de las baterías de iones de litio seguirá disminuyendo después de múltiples cargas y descargas, lo cual es complicado y diverso. Principalmente el cambio de los propios materiales positivos y negativos. Desde el punto de vista molecular, la estructura del agujero que contiene iones de litio en los electrodos positivo y negativo se colapsará y bloqueará gradualmente. Desde el punto de vista químico, los materiales positivos y negativos se activan pasivamente y se generan reacciones secundarias. Otros compuestos que son estables, el pelado físico gradual del material del electrodo positivo, etc., al final, reducen en última instancia la cantidad de iones de litio que la batería puede mover libremente durante la carga y descarga.

Las temperaturas inadecuadas provocarán otras reacciones químicas dentro de la batería de iones de litio para producir compuestos que no queremos ver, por lo que existen separadores de temperatura controlados o aditivos de electrolitos protectores entre los electrodos positivos y negativos de muchas baterías de iones de litio. Cuando la temperatura de la batería aumenta hasta cierto punto, los poros de la membrana compuesta se cierran o el electrolito se desnaturaliza, y la resistencia interna de la batería aumenta hasta que se rompe el circuito y la batería ya no se calienta a asegúrese de que la temperatura de carga de la batería sea normal.

Por lo tanto, las baterías de iones de litio también tienen defectos congénitos. Dado que la batería de iones de litio se ha degradado desde que salió de fábrica, incluso si no se recicla, parte de su energía se perderá permanentemente. Este fenómeno se denomina "efecto de envejecimiento" de la batería. Tiene el mismo "efecto memoria" que las baterías de NiMH, lo que provoca una reducción de la energía de la batería. Pero el principio es diferente y los métodos de eliminación son diferentes. La forma de evitar el "efecto memoria" de las baterías de hidruro metálico de níquel es realizar cargas y descargas profundas, pero las baterías de litio nunca pueden hacer esto. Esto se explicará en detalle más adelante.

En tercer lugar, la preservación de las baterías de litio.

La velocidad a la que envejece la batería de litio está determinada por la temperatura y el estado de carga cuando se deja en espera. Los datos de prueba muestran que la magnitud del envejecimiento de las baterías de iones de litio es proporcional a la temperatura y la saturación de la carga. Esto significa que cuanto mayor sea la temperatura, más cargada estará la batería y mayor será la pérdida de capacidad. Daré una tabla para ilustrar el efecto de diferentes factores en la capacidad de la batería.

Almacene la temperatura después de cargar al 40%, póngala en espera, guarde la carga al 100% y póngala en espera.

Capacidad restante después de un año de capacidad restante después de un año

0 grados 98% - 94%

25 grados 96% - 80%

40 grados 85% - 65%

60 grados 75% - 60% (tres meses después)

Como puede verse en la tabla, el alto estado de carga y la temperatura excesiva aceleran la disminución de la capacidad de la batería. Por lo tanto, para el almacenamiento a largo plazo de baterías de iones de litio, los usuarios deben controlar su energía al 40% y almacenarlas a 15 ° C o menos. Bajo esto, es posible poner en funcionamiento el circuito de protección de la propia batería. Si la batería se coloca a una temperatura alta después de estar completamente cargada, causará un gran daño a la batería. También se ha visto en la tabla que el 100% de la carga se almacena en un ambiente de 60 ° C, y la capacidad de la batería se ha reducido en un 40% después de 3 meses.

Cuarto, el uso de baterías de litio.

Después de resolver el problema de cómo ahorrar batería, también sacó otro enfoque que todos han estado discutiendo. ¿Es necesario quitar la batería cuando usamos una fuente de alimentación fija? De hecho, esto es un dolor de cabeza. . En principio, la vida útil de la batería se calcula principalmente por el número de veces de carga. La extracción de la batería con una fuente de alimentación externa puede reducir la posibilidad de que se cargue la batería. Además, podemos analizar el entorno en el que se coloca la batería en la computadora cuando se usa una fuente de alimentación fija: debido al circuito de protección de carga de la computadora portátil, la batería se mantiene al 95% ~ 100% del estado de carga completa , y la batería está en ese momento La temperatura ambiente es de al menos entre 25 ° C y 30 ° C. Si la temperatura es más alta en un clima caluroso, naturalmente debe llegar a una conclusión de la tabla anterior, que es hacerlo. El daño a la batería es mayor, provocando una caída significativa en su capacidad.

Sin embargo, después de quitar la batería, existen algunos peligros al usar solo la fuente de alimentación externa. Los cortes de energía repentinos y los voltajes de CA inestables causan daños en el hardware del portátil, por lo que los fabricantes generalmente advierten a los usuarios que no retiren la batería. Por supuesto, el resultado es que su batería se encuentra a menudo en un entorno relativamente duro, no tomará mucho tiempo y tendrá que ir al centro de reparación para reemplazar la batería nueva, por lo que el beneficio es, naturalmente, del fabricante. Esto también es un dolor de cabeza.

Solo se puede decir que bajo la premisa de una fuente de alimentación de CA estable, puede considerar quitar la batería, siempre que los datos estén listos para ser respaldados en cualquier momento. Si no tiene la intención de utilizar la batería durante mucho tiempo, cargue la batería al 40% y guárdela a una sombra de menos de 25 ° C, y guárdela en un lugar seco, pero recuerde no ponerla en el refrigerador.

Dado que el polvo y la humedad también actúan como asesinos de la batería, pueden dañar el circuito del panel y acelerar la oxidación dentro de la batería, por lo que para aquellas baterías que han estado almacenadas durante mucho tiempo, es necesario colocar una película sobre el polvo de baja calidad. y humedad. Durante el período de almacenamiento, dado que el voltaje de pasivación de la batería en sí caerá, la batería debe instalarse cada dos meses para realizar un ciclo de carga y descarga, y luego continuar ahorrando para mantener la capacidad y la actividad iónica de la batería, al igual que ejercitando la batería para el cuerpo. Solo recárgalo.

El siguiente énfasis especial: prohibir la sobrecarga y la descarga

El último foco de atención de todos es cómo cargar y descargar correctamente las baterías de litio. La sobrecarga y la descarga excesiva causarán daños permanentes a los terminales positivo y negativo de la batería de iones de litio. Esto es muy diferente de la práctica de las baterías de níquel-hidruro metálico y de níquel-cadmio. Desde una perspectiva molecular, se puede entender intuitivamente que una descarga excesiva hará que el carbono del ánodo libere excesivamente iones de litio y colapse su estructura laminar; la sobrecarga difícilmente conectará demasiados iones de litio en la estructura de carbono negativa. Algunos de los iones de litio ya no pueden liberarse, por lo que las baterías de iones de litio suelen estar equipadas con circuitos de control de carga y descarga. Para las baterías de litio, es mejor realizar una descarga parcial en lugar de una descarga completa. La prueba real muestra que si la batería se coloca por debajo de 2,5 voltios por unidad, aunque el circuito de seguridad interno de la batería se iniciará, la batería se volverá algo inútil en este momento. Como resultado, el período de retiro de la batería solo se puede adelantar. La forma correcta es no agotar la batería antes de guardarla. En su lugar, cárguelo antes de guardarlo y cárguelo completamente antes de volver a usarlo.

La carga y descarga profunda son perjudiciales para la batería, pero ¿por qué algunas personas no lo entienden?

En primer lugar, se cree que la carga y descarga profundas pueden estimular la actividad de la batería y aumentar la capacidad real de las baterías de iones de litio. Según la respuesta de los expertos, esto es solo una imaginación interesante que no comprende el mecanismo de las baterías de litio. La carga y descarga profundas solo causarán daños permanentes y negativos permanentes a las baterías de iones de litio.

En segundo lugar, la visualización de la batería de la nueva batería a veces es incorrecta. Por ejemplo, si la batería está completamente cargada, todavía muestra un 96%. Después de varios ciclos de carga y descarga, alcanzará lentamente el 99% - -100%. De hecho, esto se debe a que el circuito de detección de la batería no ha muestreado suficientes datos y será causado por la corrección del valor en el registro en el futuro. El nivel de la batería todavía está determinado por la química de la batería, y el valor mostrado es solo una referencia. La llamada batería nueva se carga completamente tres veces antes de su uso, y la "activación" de la batería también está en los ojos de los expertos. Muchas personas han descubierto que la capacidad indicada en BatteryInformation ha cambiado después de una carga profunda y de dejarla. ¿Por qué? Porque las baterías de iones de litio para computadoras portátiles generalmente tienen chips de administración y chips de control de carga. entre ellos

(1) Hay una serie de registros en el chip de administración, que contienen valores como la capacidad de la batería, temperatura, ID, estado de carga y número de descargas. Estos valores cambiará gradualmente durante el uso.

(2) El chip de control de carga controla principalmente el proceso de carga de la batería. El proceso de carga de una batería de iones de litio se divide en dos fases, una fase de carga rápida de corriente constante (cuando el indicador de batería es amarillo) y una fase de disminución de corriente de voltaje constante (el indicador de batería parpadea en verde). Durante la fase de carga rápida de corriente constante, el voltaje de la batería aumenta gradualmente al voltaje estándar de la batería y luego se transfiere a la etapa de voltaje constante debajo del chip de control, el voltaje ya no aumenta para garantizar que no se sobrecargue, y la corriente se debilita gradualmente a medida que aumenta la energía de la batería. Vaya a 0 y termine de cargar. Esto evita eficazmente la sobrecarga.

(3) El chip de estadísticas de electricidad puede calcular la energía de la batería registrando la curva de descarga (voltaje, corriente, tiempo), que es el valor de Wh que leemos en BatteryInformation. La batería de iones de litio cambiará su curva de descarga después de un uso repetido. Si el chip no tiene la oportunidad de leer la curva de descarga completa nuevamente, la potencia calculada no es precisa, por lo que debe cargarse profundamente y colocarse para la calibración. Chip de batería.

Por lo tanto, personalmente creo que la función principal del "uso debe ser completo, cargar y descargar una vez al mes después del uso" en las instrucciones del portátil debe ser corregir los valores incorrectos en estos registros, para que el control de carga de la batería y la capacidad nominal coincidir con la batería. La situación actual.

Además, ¿cómo se debe cargar y descargar correctamente una batería de litio? Debido a que el efecto de memoria eléctrica de una batería de iones de litio es insignificante, el daño causado por la carga a mitad de camino no es grande, y el mayor temor es la descarga excesiva (descarga completa). Con frecuencia, el resultado de una descarga excesivamente baja de las baterías de iones de litio solo puede ser desechar las baterías por adelantado. Aquellos como la descarga de BIOS, la descarga de programas e incluso la descarga de bombillas pequeñas no son el último recurso. Por lo tanto, no es necesario esperar a que se recargue al 0% la batería de iones de litio.

En resumen, hay varias sugerencias para el mantenimiento de la batería:

1. En el modo ACAdapter, si la batería no se somete al proceso de carga / descarga, la vida útil será más larga que la de la batería normal.

2. El aumento de la resistencia interna de la batería es la principal causa de pérdida de la batería. La carga a mitad de camino y el uso de la recarga de la línea de alarma de proximidad no son muy diferentes, solo el conteo del chip de administración será diferente;

3. Evite la descarga completa;

4. Durante un período de tiempo, puede realizar una carga profunda bajo el control del circuito de protección y ponerlo para corregir las estadísticas de energía de la batería, pero esto no aumentará la capacidad real de la batería;

5. A una temperatura alta de 40 grados Celsius, la tasa de pérdida de la batería será mucho más rápida que la temperatura normal. Cuando se usa en un automóvil como las áreas de alta temperatura de Singapur y el sur de China, la temperatura de la batería puede alcanzar fácilmente los 65 grados Celsius, lo que resultará en una pérdida rápida de la batería. Evite colocar su computadora portátil en un automóvil caliente;

6. Si está utilizando una fuente de alimentación fija la mayor parte del tiempo y la fuente de alimentación de CA es estable, puede quitar la batería, poner la energía restante de la batería al 40% y guardarla en un lugar fresco, pero recuerde no ponerla en el refrigerador;

7. El circuito de protección dentro de la batería tampoco puede monitorear la autodescarga de la batería. Para la batería en el estado guardado, debe cargarse con una cierta cantidad de electricidad periódicamente para evitar que la batería se descargue en exceso y dañe la batería.

8. Dejar caer, golpear la batería, etc. también acelerará el agotamiento de la batería.

De hecho, la batería no tiene demasiada atención al usarla, y es apropiado dejarla pasar hambre y frío, pero es beneficioso para la batería aprovecharla al máximo. Cuántas veces se puede usar una batería, por un lado, por las diferencias individuales en la fabricación de la batería en sí, y por otro lado por el uso suave de la batería.

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