从一颗到一万颗！关于锂电池的小知识

    笔记本电池规格常见的4芯、6芯，8芯什么意思？这指的是18650电芯数量，以8芯为例，有2种组合方式，一种是2串4并，一种是4串2并，具体采用哪一种要根据笔记本厂商电压变换电路的设计，和电池仓形状。

4芯笔记本电池

    这种说法也可以形容移动电源，市售正经品牌的移动电源10400mAh容量的产品就是由4节2600mAh的18650电芯并联而成。由于三星SDK为了抢占中国市场，对大订单采取低价，甚至赔本卖1美元/颗，所以很多大牌子移动电源厂商很喜欢用这种既便宜质量又好的电芯，也因为单颗容量为2600，所以移动电源的容量经常是2600mAh的倍数：5200mAh，7800mAh，10400mAh。

    一、充放电倍率

    新的笔记本电池少有1小时就放光电的情况，所以放电倍率1C对他们来说已经足够，充电的要求也不高，比如笔记本电池在3-4小时内充满大家都可以接受。而对移动电源来说对电池充放电倍率的要求就更低了，几乎是所有数码设备中最低的。

小米10400移动电源内部结构

    以目前市场中10400mAh（3.7V）的移动电源来说，最大输出电流为2A（5V），也就是用最大电流也需要3.7个小时才能放光电，放电倍率只要满足0.3C都够用。充电方面，通常的规格是10400mAh配备一个1.0A的输入口。这样充电的倍率只有0.13C。这就是为什么移动电源劣质产品特别多的原因：哪怕是正规厂商也可以购买电池市场中性能最低档（注意，性能低和质量差并不完全等同，但还是高度相关的）的产品用在移动电源中，而且还可以满足使用规格的需求。

    二、充放电循环次数

    笔记本和移动电源使用频率相较于手机大幅降低，手机最多三天充一次，但是移动电源和笔记本平均下来往往一周都不一定能完成一次充放电，这样算下来，只要保证50次充放电寿命就能撑一年。对于成熟的锂电池来说最差最差也能提供300次的循环寿命，这个次数对使用笔记本和移动电源的人来说都够正常使用6年的了。

    而我们往往用不到这么久就更新换代了，所以尤其是移动电源这个行业，实际使用中的轻负载和低频率的充放电次数，让我们很难察觉到产品质量的好坏。一些无良的厂商就会用最差的电芯，甚至把拆机电芯用在移动电源上。拆机电芯可能从前用在其他设备中，已经循环了400次，按寿命看还有100次就要淘汰了，而100次也足够让移动电源撑上两年时间，所以废物利用买来装移动电源里面，根本不会有人发现。

    相对移动电源来说，笔记本中的原配的电池电芯都来自国际大厂。但我们也经常发现周围有人的笔记本买来不到2年电池续航就大幅下降了，这是什么原因呢？

    还记得上一页说到平板电脑使用周期不频繁，但有的也会出现1-2年，电池续航就大幅下降吧？其实他们都是由同一个原因引起的：电池保存不当。

    如果你经常没事就把电池充满，或者充电线一直插在设备上，那就随时维持最高电量，电池容量就会快速减少。这个原因涉及到锂电池的结构。

锂电池内部简图

    锂电池的正极是由含有锂离子的金属氧化物组成，负极一般是石墨构成的晶格，充电时锂离子向石墨一端移动，最终钻入由石墨构成的稳定的晶格中，蓄势待发。可以容纳锂离子的晶格越多，可以移动的锂离子越多，电池容量越大。长期满电存放主要影响的是可以移动的锂离子数量，因为满电后电池达到4.2V电压，维持的高电压让电解液和电池的正负极均发生一些反应，而这些反应在3.0V-3.7V的状态下虽然也在发生，但是非常微弱。这种反应在电极上生成了钝化膜，电压越高膜越厚，膜越厚可以移动的到负极钻入石墨晶格的锂离子数量越少。于是宏观上的表现就是电池容量衰减。

负极石墨组成的“小房子”，供锂离子钻入钻出

    什么算“长期”呢？在我看来7天就已经足够造成恶劣影响了。有多恶劣？这里有个例子，玩儿航模的人有2块规格一样的全新三元材料锂电池A和B，6月份买来同时存放，A剩余电量30%存放，B充满100%存放，3个月后测试电池容量，A容量为最初的98%，B容量为最初的60%。没错，影响就是如此恶劣，所以你的笔记本电池经常长期维持高电压，一年后续航大幅下降也就不要稀奇了。手机是最不容易遇到长期满电存放的设备，因为即便充满了，也一直在使用，不到几个小时电压就降下来了。但手机偶尔也会遇到这个问题，比如充满电后关机了，这时没有任何耗电，电池就一直维持高压，也许一周后你打开盒子一看，电池已经鼓包了。

    正确的做法是充30%-40%的电量，然后长期保存。

    三、电池内阻

    没有特别解释的。

    四、电池一致性

    木桶效应说的是一个木桶能盛多少水取决于围城木头中最短的那个木片的高度，放在锂电池组上来形容一致性再好不过了。电池一致性表现不好对并联组数比较多的电池影响更大。

笔记本的6芯电池示意图

    假设图中6芯电池中第三颗18650因为某种原因容量下降的比较快，很快容量就只剩下75%了，他们6个是并联在一起的，那么放电过程中第三颗电池会最早达到放电终止电压，于是不论另外5颗电池还有没有电量，电池组放电都会停止。充电时也是一样。结果另外5颗电池没有任何问题，也都跟着有问题的18650同步充放电，这组电池从外部看就是严重容量衰减的。实际上里面只有一颗有问题。这就是电池一致性的重要性的体现。