笔记本电脑电池保养
转载一个关于笔记本电池的保养方面的资料，供大家参考。
……笑容
我们爱机的锂电池究竟要如何保养才算正确？这个问题一直困扰着很多笔记本电脑的忠实用户，包括我。在查阅了一些资料之后，不久前有机会咨询了一位电化学专业的在读博士和国内某知名电池研究所的副所长。现将最近获得的一些相关知识和心得写出来，以飨诸位读者。
１．认识记忆效应
２．电池需要激活吗
３．前三次要充１２小时吗
４．充电电池有最佳状态吗
５．真的是充电电流越大，充电越快吗
６．直充标的输出电流就等于充电电流吗
７．循环充放电一次就是少一次寿命吗
８．电池容量越高越好吗
９．充饱的电池进行存储好吗
１０．座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用吗
１１．座充充电比直充饱吗
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锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为licoo2，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。
化学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多：正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减小电池内阻。
虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。
不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常。
而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗？专家明确地告诉我，这是没有意义的。他们甚至说，所谓使用前三次全充放的“激活”，在他们两位博士的知识里，也想不通这有什么必要。然而为什么很多人深充放以后battery information里标示容量会发生改变呢? 后面将会提到。
笔记本电脑用锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、温度、id、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。我个人认为，在笔记本电脑的使用说明中的“使用一个月后应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值，使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。
充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂离子电池的充电过程分为两个阶段，恒流快充阶段（电池指示灯呈黄色时）和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁。恒流快充阶段，电池电压逐步升高到电池的标准电压，随后在控制芯片下转入恒压阶段，电压不再升高以确保不会过充，电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0，而最终完成充电。
电量统计芯片通过记录放电曲线（电压，电流，时间）可以抽样计算出电池的电量，这就是我们在battery information里读到的wh.值。而锂离子电池在多次使用后，放电曲线是会改变的，如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线，其计算出来的电量也就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片。
最后我对电池的保养的看法是：
1. 不必刻意保证每一次都放完电了再充；
2. 一段时间可做一次保护电路控制下的深充放以修正电池的电量统计，但这不会提高你电池的实际容量。
3. 长期不用的电池，应放在阴凉的地方以减弱其内部自身钝化反应的速度。
4. 保护电路也无力监控电池的自放电，长期不用的电池，应充入一定的电量以防电池在存贮中自放电过量导致过度放电的损坏。
其实电池没有太多要顾及的使用注意，换句话说是顾及也没有太大用。一个电池能使用多少次，也许差别更多的来自电池本身制造中的个体差异，而不是使用方法。选择具有良好口碑的笔记本电脑品牌，无疑是日后电池使用长寿命的保障之一。
对于笔记本电脑来说，电池可以说是一个比较重要的部件，它的状态直接关系到了笔记本电脑在缺少电源的环境中的工作能力。而电池在笔记本电脑中又算是一个不折不扣的消耗部件，因此涉及到笔记本电脑电池的保养和合理使用问题也是经常被讨论到的话题。
由于现在搭在镍氢电池的机型已经很难见到，所以在这一部分我将着重介绍普遍被应用锂离子电池。一般锂离子电池的寿命周期为300至500次的充放。但是这并不表示你很少使用电池它就可以延寿。电池作为一个物理原件易受工作环境中各种因素的影响，而导致电池损耗的主要原因便是氧化所引起的电池内部电阻增加，这也是为什么很多用户会抱怨他们充满电的电池在使用中为什么一下子就没电了。因此不妨这样理解此问题，那就是当电池装配结束走下生产线后，它的内部生命时钟就随即开始走动，即便你将电池搁置不用，也只能是在一定程度上延缓电池的损耗速度而已。不过话又说回来了，总是把电池搁一边，那笔记本电脑的移动意义又从何谈起？
但适当的保养并不是没有必要，于是很多人会提到究竟该如何去保护一个电池而让它在寿命期内不要早早就退役这样的问题。由于电池的寿命主要是由充电次数来决定的，所以避免频繁地使用电池应该说是最根本的一个方法，也就是说在用电源的环境尽量不要使用电池来供电。
这样便又会引出一个问题，那就是在使用电源的时候电池是否该从机器上取下，这的确是让人很头痛的一个问题。为了说明这个问题，让我们先来看一张表格，这张表格中给出了在不同的充电状态习惯和环境温度下保存电池一定时间后电池容量的变化。
由表格可见，高充电状态和过高的温度加快了电池容量的下降。那么现在大家不妨来想象一下电池如果不取下是一个什么样的状态，此时由于笔记本电脑的充电保护电路作用，使电池维持在95-100％的高充电状态，而此时电池所处的环境温度至少在30°c左右，如果是炎热的天气，这个温度会更高，返回到上面的表格中你会得到什么结论？
因此在ac供电稳定的前提下，尽量取下电池使用电脑。如果打算长期不使用电池，应将电池充到40％后放置于阴凉地方保存，而如果充满电后将电池置于高温下，这样会对电池造成极大的损害。表中也已经看出，充电100％在60°c环境保存，3个月后电池容量就下降了40％。对于保存搁置的电池至少1个月内将电池装上去使用一次，充一下电，这样可以避免电池离子失去活性。
同样灰尘和湿气也在充当着电池杀手的角色，它们会破坏电池板电路并加速电池内部的氧化，因此对于那些长期保存的电池，可以套上一层薄膜来低档灰尘和湿气的侵害。
最后一个值得一提的问题便是锂电池究竟该如何合理充电和放电这个问题。由于锂离子电池的电记忆效应小的可以忽略不计，所以半途充电对它的损伤并不是很大，而它最怕的是过度放电（完全放电）。经常对锂离子电池过度低放电的结果只能是让电池提前报废，那些诸如bios放电，程序放电，甚至是接上小灯泡放电的方式不到迫不得已是最好不要尝试。因此对于锂离子电池你大可不必等到0％时再去充电。
再追加一篇：
１．认识记忆效应
２．电池需要激活吗
３．前三次要充１２小时吗
４．充电电池有最佳状态吗
５．真的是充电电流越大，充电越快吗
６．直充标的输出电流就等于充电电流吗
７．循环充放电一次就是少一次寿命吗
８．电池容量越高越好吗
９．充饱的电池进行存储好吗
１０．座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用吗
１１．座充充电比直充饱吗
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１．认识记忆效应
电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可重新回复的性能.记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向.这个最早定义在镍镉电池,镍镉的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应.而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束. 因为现代镍镉电池工艺的改进,上述的记忆效应已经大幅度的降低,而另外一种现象替换了这个定义,就是镍基电池的"晶格化",通常情况,镍镉电池受这两种效应的综合影响,而镍氢电池则只受"晶格化"记忆效应的影响,而且影响较镍镉电池的为小.
在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程.操作不当会适得其反.
对于镍镉电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0v/每节,老外称之为exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到1.0v/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能. 对于长期没有进行exercise的镍镉电池,会因为记忆效应的累计,无法用exercise 进行容量回复,这时则需要更深的放电(老外称recondition),这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4v每节的一个过程,需要专业的设备进行. 对于镍氢电池,exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应. 因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池,几乎用不到recondition这个方法.
▲建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要,而且是有害的,因为电池的使用寿命无谓的减短了.
▲建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的,电流没法控制,容易过放到0v,甚至导致串联电池组的电池极性反转.
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２．电池需要激活吗
回答是电池需要激活,但这不是用户的要做的事.我参观过锂离子电池的生产厂, 锂离子电池在出厂以前要经过如下过程:
锂离子电池壳灌输电解液---封口----化成,就是恒压充电,然后放电,如此进行几个循环,使电极充分浸润电解液,充分活化,以容量达到要求为止,这个就是激活过程---分容,就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类,划分电池的等级,进行容量匹配等.这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了.
我们大家常用的镍镉电池和镍氢电池也是如此化成激活以后才出厂的.其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态,激活以后再封口,这个工序也只可能有电芯生产厂家来完成了.
这里存在一个问题,就是电池厂出厂的电池到用户手上,这个时间有时会很长,短则1个月,长则半年,这个时候,因为电池电极材料会钝化,所以厂家建议初次使用的电池最好进行3~5次完全充放过程,以便消除电极材料的钝化,达到最大容量.
在2001年颁布的三个关于镍氢.镍镉和锂离子电池的国标中,其初始容量的检测均有明确规定,对电池可以进行5次深充深放,当有一次符合规定时,试验即可停止.
这很好的解释了我说的这个现象.
★那么称之为"第二次激活"也是可以的,用户初次使用的"新"电池尽量进行几次深充放循环.
●然而据我的测试(针对锂离子电池),存储期在1~3个月之内的锂离子电池, 对它进行深充深放的循环处理,其容量提高现象几乎不存在.(我在专题讨论区有关于电池激活的测试报告)
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３．前三次要充１２小时吗
这个问题是紧扣上面的电池激活问题的,姑且设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象,为了激活电池进行深充深放电循环3次.其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问题.那么我的另一片文章"论手机电池的充电时间" 已经回答了这个问题.
★★★答案是不需要充１２小时.
早期的手机镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程,要达到最完美的充饱状态,可能需要5个小时左右,但是也是不需要12个小时的.而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时.
对于锂离子电池有人会问,既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小,是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充.我曾经画出恒压阶段电流减小对时间的曲线,对它进行多次曲线拟合,发现这个曲线可以用1/x的函数方式接近与零电流,实际测试时因为锂离子电池本身存在的自放电现象,这个零电流是永远不可能到达的. 以600mah的电池为例,设置截至电流为0.01c(即6ma),它的1c充电时间不超过150 分钟,那么设置截至电流为0.001c(即0.6ma),它的充电时间可能为10小时---这个因为仪器精度的问题,已经无法精确获得,但是从0.01c到0.001c获的容量经计算仅为1.7mah,以多用的7个多小时来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的.
何况,还有其它的充电方式,比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到4.2v的限制电压,它根本没有截止最小电流判断阶段,一般150分钟后它就是100%充饱了.许多手机都是用脉冲充电方式的．
有人曾经用手机显示充饱后,再用座充进行充电来确认手机的充饱程度,这个测试