鉅大LARGE | 點擊量：4838次 | 2019年06月29日
討論下溫度，尤其是低溫對鋰電池的影響
本文就重點討論下溫度，尤其是低溫對鋰電池的影響，并對鋰電池運用的誤區(qū)做一些厘清。本文不科普電池的基本原理和開展前史，有愛好的請Google，這里頭有許多有趣的故事。咱們先來看一組概念。
能量密度
鋰電池容量的單位一般為“mAh”（毫安時）或“Ah”（安時），在運用時又有額外容量和實踐容量的差異。能量密度，指的是單位體積或單位重量的電池，能夠存儲和釋放的電量，其單位有兩種：Wh/kg，Wh/L，分別代表重量比能量和體積比能量。在應用的時候，能量密度這個指標比容量更具有指標意義。容量不夠，做大一點即可，而能量密度的前進則需求技術的前進。
鋰電池的開展在經(jīng)歷一個快速期后，近些年進入一個緩慢增長期。例如三星每年平均前進6.5%的能量密度，遠遠落后于半導體產(chǎn)業(yè)的摩爾定律：
手機的鋰電池能量密度已經(jīng)相當?shù)母撸?/p>
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰電池的運用條件
如此高能量密度的鋰電池，它的運用要十分小心。稍有不慎，輕則影響壽數(shù)，重則或許爆破起火，例如三星的電池門。在所有的運用條件中，電壓和溫度是兩個最重要的相關條件，如下圖：
橫軸是電壓，縱軸是溫度，能夠看到在這個象限中，大片標明了各種可怕結果的紅色不宜正告中，只有中間短短一小塊安全區(qū)域。它才是鋰電池的舒適區(qū)，脫離它都會形成危險：
高電壓和低電壓：
鋰離子電池的電壓，有開路電壓和工作電壓，這里不再細述。開路電壓通常被定義為3.7V，但是全新的電池充飽后，能夠到達4.2V；鋰電池在到達3.4V后就能夠說沒電了，實踐上3.0V才真正被稱作徹底沒電。鋰電池的放點曲線圖：
高于4.2V和低于3.4V都會對鋰電池壽數(shù)發(fā)生影響。高于4.2V被稱為過充，會對電池壽數(shù)發(fā)生不可逆影響，嚴峻的會形成thermalrunaway（熱失控），或許引起漲泡、漏液、起火爆破等。
鋰離子電池的壽數(shù)分為循環(huán)壽數(shù)和日歷壽數(shù)兩個參數(shù)。日歷壽數(shù)運算雜亂和應用場景關聯(lián)緊密，故一般運用循環(huán)壽數(shù)（CycleLife)，以次數(shù)為單位，表征電池能夠循環(huán)充放電的次數(shù)。現(xiàn)在一般的電池循環(huán)壽數(shù)是數(shù)百次不等。國標300次。
低于2.0V被成為過放，會嚴峻影響電池壽數(shù)。
高低溫度：
高溫文低溫都會影響電池壽數(shù)，如圖：
低溫形成電池單元Cell電解液凝滯內(nèi)阻下降，并或許在陰極形成鋰凝聚，不可逆的影響電池壽數(shù)。高溫則或許引發(fā)爆破等thermalrunaway。十分危險。
低溫形成的影響
低溫會讓充電困難和危險，故充電需求遵循JEITA：
一起低溫下放電十分迅速：
鋰電池的維護
所有的鋰電池都帶有自我維護電路。一個最簡單的維護電路至少需求包含以下這些要素：
ProtectionIC:帶有雙向充電和放電維護，在過充或許過放時斷開電路，以策安全。
Fuse:在緊迫時刻熔斷電流，是最后一道穩(wěn)妥。
定論
低溫下運用鋰電池，無論充電或許放電都性能不佳，而且有或許對壽數(shù)形成影響，還是應該防止。下面是一些鋰電池運用中的大眾說法，咱們來一一辨別一下：
第一次運用要滿充溢放三次，以激活鋰電池。過錯，鋰電池沒有回憶效應，不需求激活。
最好用完光再充電。過錯，循環(huán)壽數(shù)并不是庸俗的充電次數(shù)，而是一次整體Cycle，即將電池電量用光然后再充溢的過程，而不是插上充電器再拔掉就算1次。能夠隨用隨充。假如用光再沖，放置過久還或許導致過放，影響電池壽數(shù)。
不要一向充電，沖好了就拔下來。小部分正確，大部分過錯。一般的手機在充電時并不是簡單的穩(wěn)定電壓充電，而是為了延長電池壽數(shù)，有優(yōu)化的充電算法，包括CC，CV和MC等等。在判斷沖飽后并不會一向不停地沖，徹底不用憂慮，能夠一向插著電源用。部分山寨和賤價設備由于短少充電管理設備，主張充好即止。
閑置手機要及時充電。正確。鋰電池放置不用，電力也會悄然消逝，在低于2.0V后會過放，嚴峻影響電池壽數(shù)。最好定時充電。
其他
最后是上期（如何正確理解蘋果“降速門”中降速的意思？到底降了多少呢？）最后的問題：
為什么蘋果會爆出來降頻問題，而其他手機廠商并沒有？電池不是都要老化嗎？
這里是我的一些思考（很難說是答案，答案在我們心中）。首先是現(xiàn)實：
鋰電池隨著循環(huán)周期次數(shù)的增多，其能夠供給的峰值開路電壓在緩慢下降，也就是說沖飽后電壓下降了。能供給的峰值電流也會下降。
峰值電流下降到某個程度就不能供給手機峰值功耗所需的電能。
低溫會導致問題嚴峻許多。包括起始電壓下降，放電曲線陡峭等等。
所以這是個業(yè)界普遍問題。那為什么只是蘋果公司會被迫降頻呢？我認為是蘋果公司手機比較穩(wěn)定，很難呈現(xiàn)死機等問題；一起用戶基數(shù)大，各代手機都在用，我老婆還有個iPhone4還能夠拿來玩游戲；蘋果公司不得不支持長尾用戶。而普通安卓手機，在老化后各種問題頻出，例如三星本來就有閃存門（其實許多安卓手機都有類似問題，我就不點名了），用上一年后經(jīng)常死機，誰也不知道為啥死了（據(jù)我所知，某手機也有電池老化問題，只不過選擇忽略）。
其實電池充電還有許多有趣的問題和算法，如CC、CV和MC等等，還有最新呈現(xiàn)的快速充電標準。我不確定我們都愛看不愛看，假如你愛看，請在評論區(qū)留言，謝謝！
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