Analysieren Sie die Wartung und das Missverständnis von Lithiumbatterien

Der Akku ist auch ein wichtiger Bestandteil des Notebooks. Nachdem der Akku längere Zeit verwendet wurde, wird die Stromversorgungszeit schrittweise verkürzt, bis er nicht mehr verfügbar ist. Daher wird auch die Wartung und angemessene Verwendung von Laptop-Batterien häufig diskutiert. Das Verständnis einiger Benutzer für einige Wartungsarbeiten ist jedoch falsch, und die folgende Erklärung wird gegeben.

Erstens Nickel-Wasserstoff-Batterie

Im Vergleich zu Lithiumbatterien können Nickel-Metallhydrid-Batterien die inhärenten Nachteile nicht beseitigen. Der erste ist der Memory-Effekt: Ni-MH-Akkus haben den gleichen Memory-Effekt wie Nickel-Cadmium-Akkus, sind jedoch viel geringer, müssen jedoch noch aufgeladen werden, bevor sie erschöpft sind. Die Lithiumbatterie hat überhaupt keinen Memory-Effekt, sodass Sie die Restleistung ignorieren und direkt aufladen können. Der Nachteil ist, dass die Selbstentladungsrate hoch ist: Die Nickel-Wasserstoff-Batterie beträgt 25 bis 35% pro Monat und die lithium-batterie nur 2 bis 5% pro Monat, so dass die Nickel-Wasserstoff-Batterie schnell und schnell ihre Leistung verliert muss häufig aufgeladen werden. Die mit Nickel-Metallhydrid-Batterien ausgestatteten Modelle sind fast nie zu sehen, und häufig werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet.

Zweitens Lithiumbatterie

Lithiumbatterien können in der Regel 300 bis 500 Mal in einem Lebenszyklus geladen und entladen werden. Daher glauben viele Menschen, dass dies eine Rolle bei der Verlängerung der Batterielebensdauer bis zu einem gewissen Grad spielen kann, solange die Batterie weniger verbraucht wird. Sie ignorieren jedoch die Art der Alterung von Lithiumbatterien.

Als chemische Komponente wird die Batterie stark von der Arbeitsumgebung beeinflusst. Die Erhöhung des Innenwiderstands der Batterie aufgrund der Oxidationsreaktion ist die Hauptursache für den Batterieverlust. Wenn der Zellenwiderstand einen bestimmten Punkt erreicht, kann der Akku die gespeicherte Energie nicht mehr abgeben, obwohl der Akku zu diesem Zeitpunkt noch vollständig aufgeladen sein kann. Aus diesem Grund beschweren sich viele Benutzer, dass ihre voll aufgeladenen Batterien überhaupt keinen Strom mehr haben. Es ist also eine gute Idee, dieses Problem zu verstehen. Wenn die Lithiumbatterie zusammengebaut ist und die Produktionslinie weg ist, beginnt sich ihre Lebensuhr zu bewegen. Die verbleibende Lebensdauer wird derzeit anhand der Anzahl der Ladevorgänge geschätzt.

Die Vermeidung einer häufigen Verwendung des Akkus ist die grundlegendste Methode. Selbst wenn Sie normalerweise ein externes Netzteil verwenden, scheint es, dass Sie den Akku nicht verwendet haben. Tatsächlich hat der Alterungsprozess des Akkus jedoch im Laufe der Zeit stattgefunden. Wenn der Akku nicht verwendet wird, kann er den Verlust des Akkus nur bis zu einem gewissen Grad verzögern, aber nicht gestoppt werden. Im Allgemeinen wird es nach zwei bis drei Jahren tot sein. Daher ist es nicht erforderlich, eine Ersatzlithiumbatterie zur Lagerung zu kaufen. Eigentlich ist diese Batterie verschwendet. Welche Bedeutung hat das Mobiltelefon, wenn Sie den Akku immer unbenutzt lassen? Daher ist es immer noch notwendig, im Falle einer Verwendung über Wartungsprobleme zu sprechen.

Wenn wir uns selbst kennen und kennen, gibt es keinen Krieg. Das positive Elektrodenmaterial einer Lithiumionenbatterie besteht üblicherweise aus einer aktiven Verbindung von Lithium, und die negative Elektrode ist Kohlenstoff mit einer speziellen Molekülstruktur. Die Hauptkomponente des gemeinsamen positiven Elektrodenmaterials ist LiCoO2. Beim Laden zwingt das an die beiden Pole der Batterie angelegte Potential die Verbindung der positiven Elektrode, Lithiumionen freizusetzen, und ist in den Kohlenstoff eingebettet, in dem die negativen Elektrodenmoleküle in einer Schichtstruktur angeordnet sind. Zum Zeitpunkt der Entladung werden Lithiumionen aus dem Kohlenstoff der Schichtstruktur ausgefällt und mit der Verbindung der positiven Elektrode rekombiniert. Die Bewegung von Lithiumionen erzeugt einen Strom.

Obwohl das Prinzip der chemischen Reaktion sehr einfach ist, sind in der tatsächlichen industriellen Produktion viele praktische Probleme zu berücksichtigen: Das Material der positiven Elektrode benötigt Additive, um die Aktivität der Mehrfachladung und -entladung aufrechtzuerhalten, und das Material der negativen Elektrode benötigt auf molekularer Strukturebene entworfen werden. Um mehr Lithiumionen aufzunehmen; Der zwischen der positiven und der negativen Elektrode eingefüllte Elektrolyt muss neben der Aufrechterhaltung der Stabilität auch eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen, wodurch der Innenwiderstand der Batterie verringert wird.

Lithium-Ionen-Batterien haben selten den Memory-Effekt von Nickel-Cadmium-Batterien. Die Ursache für den Memory-Effekt ist die Kristallisation, die in einer Lithiumbatterie kaum entsteht. Die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien nimmt jedoch nach mehrmaligem Laden und Entladen immer noch ab, was kompliziert und vielfältig ist, hauptsächlich durch den Wechsel der positiven und negativen Materialien selbst. Aus molekularer Sicht kollabiert die Blockstruktur, die Lithiumionen auf den positiven und negativen Elektroden enthält, allmählich und blockiert; Aus chemischer Sicht werden die positiven und negativen Materialien passiv aktiviert und Nebenreaktionen erzeugt. Bei anderen physikalisch stabilen Verbindungen löst sich das positive Elektrodenmaterial allmählich ab, und schließlich wird die Anzahl der Lithiumionen, die der Akku während des Ladens und Entladens frei bewegen kann, verringert.

Ungeeignete Temperaturen führen dazu, dass andere chemische Reaktionen in der Lithium-Ionen-Batterie Verbindungen erzeugen, die wir nicht sehen wollen. Daher gibt es zwischen den positiven und negativen Elektroden vieler Lithium-Ionen-Batterien temperaturgesteuerte Schutzabscheider oder Elektrolytadditive. Wenn die Temperatur der Batterie bis zu einem gewissen Grad erhöht wird, werden die Poren der Verbundmembran geschlossen oder der Elektrolyt wird denaturiert, und der Innenwiderstand der Batterie wird erhöht, bis der Stromkreis unterbrochen wird und die Batterie nicht mehr erwärmt wird Stellen Sie sicher, dass die Ladetemperatur des Akkus normal ist.

Daher weisen Lithium-Ionen-Batterien auch angeborene Defekte auf. Da der Lithium-Ionen-Akku seit dem Versand ab Werk beschädigt wurde, geht ein Teil seiner Energie dauerhaft verloren, auch wenn er nicht recycelt wird. Dieses Phänomen wird als "Alterungseffekt" der Batterie bezeichnet. Wie der "Memory-Effekt" von NiMH-Batterien führt dies zu einer Verringerung der Batterieleistung. Das Prinzip ist jedoch anders und die Entsorgungsmethoden sind unterschiedlich. Der Weg, um den "Memory-Effekt" von Nickel-Metallhydrid-Batterien zu vermeiden, besteht darin, tief zu laden und zu entladen, lithium-batterien dürfen dies jedoch nicht. Dies wird später ausführlich erläutert.

Drittens die Erhaltung von Lithiumbatterien

Die Geschwindigkeit, mit der die Lithiumbatterie altert, wird durch die Temperatur und den Ladezustand bestimmt, wenn sie in der Warteschleife belassen wird. Die Testdaten zeigen, dass das Alterungsalter von Lithium-Ionen-Batterien proportional zu Temperatur und Ladungssättigung ist. Dies bedeutet, je höher die Temperatur und je vollständiger der Akku aufgeladen ist, desto größer ist der Kapazitätsverlust. Ich werde eine Tabelle geben, um die Auswirkung verschiedener Faktoren auf die Batteriekapazität zu veranschaulichen.

Speichern Sie die Temperatur nach dem Laden von 40%, halten Sie sie in der Warteschleife, speichern Sie die Ladung in 100% und halten Sie sie in der Warteschleife.

Restkapazität nach einem Jahr Restkapazität nach einem Jahr

0 Grad 98% 94%

25 Grad 96% 80%

40 Grad 85% 65%

60 Grad 75% 60% (drei Monate später)

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, beschleunigen der hohe Ladezustand und die übermäßige Temperatur den Rückgang der Batteriekapazität. Für die Langzeitlagerung von Lithium-Ionen-Batterien sollten Benutzer daher ihre Leistung auf 40% regeln und bei 15 ° C oder weniger lagern, damit die Schutzschaltung der Batterie selbst betrieben werden kann. Wenn der Akku nach dem vollständigen Laden einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, wird der Akku stark beschädigt. Aus der Tabelle geht auch hervor, dass 100% der Ladung bei 60 ° C gespeichert sind und die Batteriekapazität nach 3 Monaten um 40% gesunken ist.

Viertens die Verwendung von Lithiumbatterien

Nachdem das Problem des Einsparens der Batterie gelöst worden war, wurde auch ein weiterer Schwerpunkt hervorgehoben, über den sich alle gestritten haben. Muss der Akku entfernt werden, wenn ein festes Netzteil verwendet wird? Dies ist in der Tat Kopfschmerzen. Grundsätzlich wird die Lebensdauer des Akkus hauptsächlich durch die Anzahl der Ladevorgänge berechnet. Das Entfernen des Akkus mit einem externen Netzteil kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass der Akku aufgeladen wird. Darüber hinaus können wir die Umgebung analysieren, in der sich der Akku bei Verwendung eines festen Netzteils im Computer befindet: Aufgrund der Ladeschutzschaltung des Notebooks wird der Akku in einem Zustand voller Ladung von 95% bis 100 gehalten %, und die Batterie befindet sich zu diesem Zeitpunkt in einem Zustand. Die Umgebungstemperatur liegt mindestens zwischen 25 ° C und 30 ° C. Wenn die Temperatur bei heißem Wetter höher ist, sollten Sie natürlich aus der obigen Tabelle zu dem Schluss kommen, dass dies der Fall ist. Der Schaden an der Batterie ist am größten und führt zu einem erheblichen Kapazitätsabfall.

Nach dem Entfernen des Akkus bestehen jedoch einige Gefahren, wenn nur das externe Netzteil verwendet wird. Plötzliche Stromausfälle und instabile Wechselspannungen verursachen Hardwareschäden am Notebook. Daher warnen Hersteller die Benutzer im Allgemeinen davor, den Akku zu entfernen. Das Ergebnis ist natürlich, dass sich Ihre Batterie häufig in einer relativ rauen Umgebung befindet. Es dauert nicht lange, bis sie leer ist. Dann müssen Sie zum Reparaturzentrum gehen, um die neue Batterie auszutauschen, damit der Vorteil natürlich ist der Hersteller. Es ist. Dies ist auch Kopfschmerzen.

Es kann nur gesagt werden, dass Sie unter der Voraussetzung einer stabilen Wechselstromversorgung in Betracht ziehen können, den Akku zu entfernen, vorausgesetzt, die Daten können jederzeit gesichert werden. Wenn Sie den Akku längere Zeit nicht verwenden möchten, lagern Sie ihn zu 40% und an einem kühlen, trockenen Ort unter 25 ° C. Denken Sie jedoch daran, ihn nicht in den Kühlschrank zu stellen.

Da Staub und Feuchtigkeit auch als Batteriekiller wirken, können sie den Schaltkreis beschädigen und die Oxidation im Inneren der Batterie beschleunigen. Bei Batterien, die lange gelagert wurden, ist es daher erforderlich, einen Film auf den minderwertigen Staub zu legen und Feuchtigkeit. Während der Lagerzeit sollte die Batterie alle zwei Monate installiert werden, um eine Lade- und Entladeschleife durchzuführen, und dann weiter sparen, um die Kapazität und die Ionenaktivität der Batterie aufrechtzuerhalten, da die Passivierungsspannung der Batterie selbst abfällt die Batterie für den Körper trainieren. Laden Sie es einfach auf.

Der folgende besondere Schwerpunkt: Verbot des Überladens und Entladens

Der letzte Fokus aller Aufmerksamkeit liegt auf dem richtigen Laden und Entladen von Lithiumbatterien. Überladung und Überentladung führen zu dauerhaften Schäden an den positiven und negativen Anschlüssen des Lithium-Ionen-Akkus. Dies unterscheidet sich stark von der Praxis von Nickel-Metallhydrid- und Nickel-Cadmium-Batterien. Aus molekularer Sicht kann intuitiv verstanden werden, dass eine übermäßige Entladung dazu führt, dass der Anodenkohlenstoff Lithiumionen übermäßig freisetzt und seine Schichtstruktur kollabiert. Durch Überladung werden kaum zu viele Lithiumionen in die negative Kohlenstoffstruktur eingebunden. Einige dieser Lithiumionen können nicht mehr freigesetzt werden. Daher sind Lithium-Ionen-Batterien üblicherweise mit Lade- und Entladesteuerungsschaltungen ausgestattet. Bei Lithiumbatterien ist es am besten, eine Teilentladung anstelle einer Vollentladung durchzuführen. Der eigentliche Test zeigt, dass die Batterie zu diesem Zeitpunkt etwas unbrauchbar wird, wenn die Batterie unter 2,5 Volt pro Einheit gelegt wird, obwohl der interne Sicherheitskreis der Batterie startet. Infolgedessen kann die Batterielebensdauer nur vorverlegt werden. Der richtige Weg ist, den Akku vor dem Lagern nicht zu entladen. Laden Sie es stattdessen vor dem Speichern auf und laden Sie es vollständig auf, bevor Sie es erneut verwenden.

Tiefes Laden und Entladen ist schädlich für den Akku, aber warum verstehen manche Menschen das falsch?

Zunächst wird angenommen, dass tiefes Laden und Entladen die Batterieaktivität stimulieren und die tatsächliche Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien erhöhen kann. Nach der Antwort der Experten ist dies nur eine interessante Vorstellung, die den Mechanismus von Lithiumbatterien nicht versteht. Tiefes Laden und Entladen führt nur zu dauerhaften und negativen dauerhaften Schäden an Lithium-Ionen-Batterien.

Zweitens ist die Batterieanzeige der neuen Batterie manchmal falsch. Wenn der Akku beispielsweise vollständig aufgeladen ist, werden immer noch 96% angezeigt. Nach mehreren Lade- und Entladezyklen erreicht es langsam 99% -100%. Dies liegt in der Tat daran, dass die Erkennungsschaltung in der Batterie nicht genügend Daten abgetastet hat und dies in Zukunft durch die Korrektur des Werts im Register verursacht wird. Der Batteriestand wird immer noch von der Chemie der Batterie bestimmt, und der angezeigte Wert ist nur eine Referenz. Die sogenannte neue Batterie wird vor dem Gebrauch für drei volle Lade- und Entladevorgänge „aktiviert“. In den Augen von Experten wird auch gemunkelt. Viele Menschen haben festgestellt, dass sich die in den Batterieinformationen angegebene Kapazität nach dem Aufladen und Ablegen geändert hat. Warum? Weil Lithium-Ionen-Akkus für Notebooks im Allgemeinen Management-Chips und Ladesteuer-Chips enthalten

(1) Der Management-Chip enthält eine Reihe von Registern, die Werte wie Batteriekapazität, Temperatur, ID, Ladezustand und Anzahl der Entladungen enthalten. Diese Werte ändern sich während des Gebrauchs allmählich.

(2) Der Ladesteuerchip steuert hauptsächlich den Ladevorgang des Akkus. Der Ladevorgang eines Lithium-Ionen-Akkus ist in zwei Phasen unterteilt: eine Schnellladephase mit konstantem Strom (wenn die Batterieanzeige gelb ist) und eine Phase mit abnehmender konstanter Spannung (die Batterieanzeige blinkt grün). Während der Konstantstrom-Schnellladephase wird die Batteriespannung allmählich auf die Standardspannung der Batterie erhöht und dann auf die Konstantspannungsstufe unter dem Steuerchip übertragen. Die Spannung wird nicht mehr erhöht, um sicherzustellen, dass sie nicht überladen wird Der Strom wird allmählich abgeschwächt, wenn die Batterieleistung steigt. Gehen Sie zu 0 und beenden Sie den Ladevorgang. Dies verhindert effektiv ein Überladen.

(3) Der Stromstatistik-Chip kann die Batterieleistung berechnen, indem er die Entladekurve (Spannung, Strom, Zeit) aufzeichnet, die der Wh-Wert ist, den wir in den Batterieinformationen lesen. Der Lithium-Ionen-Akku ändert nach wiederholtem Gebrauch seine Entladekurve. Wenn der Chip keine Chance hat, die vollständige Entladungskurve erneut zu lesen, ist die berechnete Leistung nicht genau. Sie müssen also tief aufladen und den Chip einsetzen, um den Akku zu kalibrieren.

Daher denke ich persönlich, dass die Hauptfunktion der "Verwendung sollte vollständig aufgeladen sein und einmal nach Verwendung eines Monats verwendet werden" in der Gebrauchsanweisung des Notebooks darin bestehen sollte, die falschen Werte in diesen Registern zu korrigieren, damit die Batterieladesteuerung und Die Nennkapazität entspricht der tatsächlichen Situation der Batterie.

Wie sollte der lithium-akku außerdem ordnungsgemäß geladen und entladen werden? Da der elektrische Speichereffekt eines Lithium-Ionen-Akkus vernachlässigbar gering ist, ist der durch die halbe Ladung verursachte Schaden nicht groß, und die am meisten befürchtete Überentladung (vollständige Entladung). Häufig führt die zu geringe Entladung von Lithium-Ionen-Batterien dazu, dass die Batterien im Voraus verschrottet werden. Solche wie BIOS-Entladung, Programmentladung und sogar die Entladung kleiner Glühbirnen sind nicht das letzte Mittel. Daher muss nicht auf 0% Aufladen des Lithium-Ionen-Akkus gewartet werden.

Zusammenfassend gibt es mehrere Vorschläge für die Wartung der Batterie:

1. Wenn der Akku im ACAdapter-Modus (externes Netzteil) nicht dem Lade- / Entladevorgang unterzogen wird, ist die Lebensdauer länger als beim normalen Akku.

2. Die Erhöhung des Innenwiderstands der Batterie ist die Hauptursache für den Batterieverlust. Die halbe Ladung und die Verwendung der Näherungsalarmleitung unterscheiden sich kaum. Nur die Anzahl der Management-Chips ist unterschiedlich.

3. Vermeiden Sie eine vollständige Entladung.

4. Für einen bestimmten Zeitraum können Sie unter der Kontrolle der Schutzschaltung eine Tiefenladung durchführen und diese zur Korrektur der Leistungsstatistik der Batterie verwenden. Dies erhöht jedoch nicht die tatsächliche Kapazität der Batterie.

5. Bei einer hohen Temperatur von 40 Grad Celsius ist die Batterieverlustrate viel schneller als die normale Temperatur. Bei Verwendung in einem Auto mit einer höheren Temperatur in Singapur, Südchina usw. kann die Batterietemperatur leicht 65 Grad Celsius erreichen, was zu einem schnellen Batterieverlust führt. Stellen Sie Ihr Notebook nicht in ein heißes Auto.

6. Wenn Sie die meiste Zeit ein festes Netzteil verwenden und die Wechselstromversorgung stabil ist, können Sie den Akku entfernen und den verbleibenden Akku zu 40% aufladen.

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