从一颗到一万颗！关于锂电池的小知识

    谣言四：充电时间不要超过12小时，转绿灯后多充1小时可以多充10%电量？

    为了防止电池爆炸，行业内是按十亿分之一级别故障率设计的，但不论过程和工艺如何控制，单一步骤都达不到这么高的安全程度，所以采用的是两级。充电器上有一级，电池保护板上有一级。每一级保证十万分之一的故障率是可以实现的，那么两个同时出问题导致电池爆炸就是百亿分之一。

    充电器一侧是这样设计的，先采用恒流方式充电，在充到大约75%电量时以4.2V的恒压方式充电，这时电流会因电池电压的增高而慢慢下降，充电器在不断判断电流大小，直到电流小于某个值，比如20mA，然后绿灯亮起。

    接下来充电器做什么事呢？这要看你采用什么控制芯片来做充电器了。芯片的控制方式决定之后充电器做什么事。

充电器中的充放电管理芯片

    1、TI的BQ2057系列充电芯片，Linear的LT1800系列就是让座充彻底关断充电回路，那么在座充上再放置10个小时也是毫无影响。

    2、座充继续进行恒压充电，并严格控制电压不超出4.2V，无疑再多充几小时，确实可以增加电量。不过从转绿灯到4.2V的过程中增加不到0.1%的电量，没什么用。  

    3、Maxim的1679芯片在很多手机中内部也会看到，它采用脉冲方式充电，它在显示绿灯的时候，就是电池已经100%充饱了，当然再放置一个小时，它也不会过充。也就是说不但很多充电器绿灯时就停止充电了，连手机本身都拒绝再充入电流了。

    4、座充继续充电，但是它的电流控制很糟糕，不小心就使电池超出了4.2V，而且继续往上跑。那过充就发生了，什么时候电压到了5V就离爆炸不远了，不过除了充电器外，电池一侧也有保护，所以垃圾充电器卖的很多，电池爆炸的事情却不常见。

典型垃圾充电器，别买

    最后一种是典型的垃圾充电器，你如果是手机插用这种东西充电，手机内部的充电管理芯片也能在充满时切断电流。但如果你是把电池拿出来接在这类充电器上，那说不定就要鼓包，甚至爆炸了。

    谣言五：夜间电网电压波动比较大，锂电池比较娇贵，所以不要夜间充电？

    如果真是这样，全世界每天晚上都坏掉好几百万颗电池，早起起来一看，电池废了？实际情况是从220V市电变到5V电压，再从5V电压变换到给电池充电的电压，中间经过好几道电压变换的步骤，每一步的输出电压都是合格的。即便220V那端再怎么波动，都不会影响到电池充电的电压。这种谣言的说法改换一种场景就是：台风鲶鱼将登陆福建，所以请北京市民远离公园和护城河等水域，以免危及生命安全。看上去是挺体恤人的，实际那边台风再大，护城河也不会因此风浪大作。

    传言：锂聚合物电芯比18650电芯更安全？

    这种说法有一定道理，爆炸分两类：一类是电池内部短路后温度急剧增加出现燃烧，产生爆炸；第二类是电池内部产生气体，并没有燃烧，气体撑爆了外壳。聚合物电芯很大程度上避免了第二类爆炸的原因，聚合物电芯没有封闭在固定体积内，一旦使用不当，电解液产生了气体电芯就鼓起来了，有时还会撑破外皮，气体泄漏出去，由于故障电池虽然也会失效，但避免了爆炸。

同型号聚合物电池，左边正常，右边鼓包了，但也因此没有爆炸

聚合物电芯有鼓涨的空间

    18650电芯也有安全阀，一旦产生气体压力增加到一定程度阀门会切断电路，于是电池就没有电压也不能继续使用了，但是很多国产18650的阀门并不可靠，所以相比聚合物可以鼓包的特性来说，18650电芯确实更容易爆炸。

钢壳没有空间泄放气体，爆炸

    而且采用三元材料的锂电池只要正极物质暴露在空气中，与其中的氧、水接触，都极易发生燃烧，我从前还认为松下、三洋这些品牌的不会，只有国产的垃圾电芯才会燃烧、爆炸，后来看过一期锂电池爆炸的科普节目，发现只要刺穿18650电芯他们全部都会燃烧。进口高档和国产只是在安全阀门上有差异才导致了进口的更安全。

    传言：电量显示为什么经常不准？

    移动设备的电池电量显示目前有2种做法，一种是苹果早在iPhone3GS就开始用的库仑计测电量，是统计流过的电荷数量，所以精确度很高。另一种是电压拟合方式判断电量，这种方式误差大。

三元材料锂电池 放电曲线

    这是一个容量2600mAh三元材料锂电池，1A放电，25℃下的放电曲线，纵轴是电压，横轴是时间。手机生产中采购同一型号电池，一致性好的电池的放电曲线几乎相同，把电量百分比对应的电压点记录下来，就可以形成一个【电压-电量】的对照表，只要测量电压，就能对应知道剩余电量。这就是电压拟合的原理。但我们会发现，A段电压随电量变化比较明显，B段电量变化很多，但电压不怎么变。所以B段电量显示的误差就更容易大。这是误差产生的原因之一。

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    另一个原因对误差产生更大的影响：温度。

温度变化对电量测量误差的影响

    同一颗电池不同温度下放电曲线不同，上图就是刚刚那颗电池在15℃和25℃下的放电曲线，一个温度对应一条线，两个绿点是电压相同的点，按刚刚【电压-电量】对照表去显示电量，就会造成10%的误差，那么你说这不要紧，可以在5℃、15℃、25℃、35℃……不同温度下测试后多做几张对应表，显示电量前先测温度，再判断用哪张【电压-电量】对照表，问题不就解决了吗？没错，这样确实能进一步减少误差，但我要说，放电曲线的变化还随负载也有相当大的变化呢，还随电池所处的寿命周期的位置也有小幅度变化呢。你难道为了显示电量，要做出一张【n种温度×m种负载×q种寿命点 -- 电量】的对照表吗？差不多得了，又不是做实验。于是低成本的移动设备不愿意用库仑计，也就干脆不用数字显示了，成本又高又不准，干脆设四个LED灯，每个灯代表25%电量，管他准不准。

    编辑总结：

    这篇文章并没有说的太全，比如磷酸铁锂电池在低温下（-10℃）容量减半，在-30℃下甚至无法工作；锂电池为什么不能低于0℃充电；过充和过放后电池是如何损坏的；手机电池鼓包是不是电池质量问题等等，如果你感兴趣，可以加微信公众号“聊电动汽车”或者下载APP“聊电动汽车”，和我进一步讨论。扫下图左边的二维码是微信公众号，右侧二维码是APP下载。

    对于如何选购新能源车，怎么安充电桩、国家地方补贴怎么拿到等问题我也会一并回答。欢迎大家来提问。<