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锂电池的正确使用方法
以、锂电池的正确使用方法
虽然锂电池用途广泛，在汽车、电动车、手机、平板、笔记本等等设备中都有用到，在不久的将来，也许有更多的设备要用它，但就目前看，手机和平板之类的设备，仍然是距离我们最近的锂电池供电设备。因此，有必要对手机锂电池做出特别的使用说明。
1、充电
在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。
此外，锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。此外在对某些手机上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。此外，不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电，过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。
2、正常使用中应该何时开始充电
在论坛上，经常可以见到这种说法，因为充放电的次数是有限的，所以应该将手机电池的电尽可能用光再充电。但是找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下：
循环寿命 (10%DOD)：1000次
循环寿命 (100%DOD)：200次
其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见，可充电次数和放电深度有关，10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量：10%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一些。在正常情况下，你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电，但假如电池在预计第2天不可能坚持整个白天的时候，就应该及时开始充电，当然如果愿意背着充电器到办公室又当别论。而需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候，即使在电池尚有很多余电时，那么你也只管提前充电，因为你没有真正损失“1”次充电循环寿命，也就是“0.x”次而已，而且往往这个x会很小。电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法，就是“尽量把手机电池的电量用完，最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法，目的是避免记忆效应发生，不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现后，仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的手机在后来的充电及开机中均无反应，不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低，以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。
3、对正确使用锂电池手机的重要提示
归结起来，我对锂电池手机在使用中的充放电问题最重要的提示是：
1、按照标准的时间和程序充电，即使是前三次也要如此进行；
2、当出现手机电量过低提示时，应该尽量及时开始充电；
3、锂电池的激活并不需要特别的方法，在手机正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活”方法，实际上也不会有效果。因此，所有追求12小时超长充电和把锂电池手机用到自动关机的做法，都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的，请你及时改正，也许为时还不晚。当然，在手机及充电器自身保护和控制电路质量良好的情况下，对锂电池的保护还是有相当保证的。所以对充电规则的理解才是重点，在某些情况下也是可以做出某种让步的。比如发现手机在你夜晚睡觉前必须充电的话，也可以在睡前开始充电。问题的关键在于，应该知道正确的做法是什么，并且不要刻意按照错误的说法去做。
二、电池保养
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，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。除了本身的电池品质之外，电池自身的使用寿命是有限的。一旦电池下了生产线，其寿命就开始流逝。不管你是否使用，锂电池的使用寿命都只在两到三年。电池容量下降的重要原因之一还是由于氧化引起的内部电阻增加，最后电解槽电阻会达到某个点，尽管这时电池充满电，但电池不能释放已储存的电量。许多朋友都认为初次使用锂电池应该充电16个小时以上，这样可以充分的激活电池，其实这样做并没有根据，这只是当年流行的镍氢或镍镉电池的充电方法，对于锂离子电池来说并不适用。因为这种以锂聚合物为核心的电池在理论上并没有记忆效应，即便有，也是完全可以忽略不计的。所以只需要冲3个小时左右就完全可以了，如果显示充电已完成，并且暂时不需要外接电源使用，那么就可以拔下电源，不必再等这么长的时间了。
误区一：PSP买回来需要反复充放电三次以便激活电池。除非买到的PSP是库存一年以上的产品，否则就不需要这样做，因为现在的电池电芯在出厂的时候已经经过激活，而电芯在封装成PSP电池的时候又经过一次相当于激活的检验，因此你拿到手的电池，早已是被激活过的了，再做三次充放电过程只是无谓的增加电池的损耗。
误区二：第一次充电必须充够12小时。这对于早期那些没有电池控制电路的镍氢电池设备是适用的，但对于如今具有智能充放电控制模块的PSP来说却是个笑话，当PSP电池充满之后，充电电流就会被自动切断，并且在系统显示为“外接电源”。哪怕你继续充120个小时，状态也不会有任何变化了，一般来说，3小时也完全充满了，剩下的“充电”只是浪费自己的时间。反而是拿到新机器的时候应该先把电量放光再充电。
误区三：电池需要每月一次彻底充放。对于记忆效应很强的镍氢电池，这是必须的工作，但对于锂电池，这个周期却太频繁了，锂电池在理论上是消除记忆效应的，即便有，也已经大大减弱了可忽略不计的程度，如果你使用电池很频繁，那么你应该将电池放电到比较低(大约10~15%)再充电，但如果放电到连机器都开不了(0~1%)，就属于对锂电池的有较大损伤的深度放电，一般来说每2个月做一次这样的操作就可以了。如果你很少使用电池，那么只要每3个月进行一次这样的操作就可以了。
误区四：边充电边工作，或者充电完成后会继续使用外接电源会损害主机和电池。这是最为可笑的一个论点。所谓孔穴电子、次充等机理层面的理论性论调，在实际中能得到多少反应呢?电池工业学术界对此的看法首先是不统一的。理论尚且有分歧，如何拿来指导消费者使用的实际?电池的损耗分为正常损耗和伤害性损耗，外接电源使用和边充电边使用真正造成的损耗程度，完全在电池正常损耗范围以内，也就是说，无论有如何系统的理论化维护措施，电池都是会老化的，这就如同多么神奇的化妆品和保养也不能阻止美女变成老太婆，最多只是延缓而已，但表面的粉饰所起到的真正效用究竟能有多少，这绝不是理论所能解释的——尊重实际使用经验才是正确和科学的认识观。也许有人说，唯一避免电池老化的方法是不使用(所以很多人会选择将电池拿下来)，但这样一来令PSP便携性失去意义，二来电池即便在封存状态下，也是随着时间的延长而自然老化的。电池实际上是一种半易耗品，只要电池为你带来了足够的便捷和快乐，我想它们的牺牲才是有价值的。
锂电池的原理及生产工艺流程？
一、锂离子电池原理
1.0 正极构造
LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）正极
2.0 负极构造
石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔）负极
电芯的构造
电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂，涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上，目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。
根据上述的反应机理，正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走XLi后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于X的大小。通过研究发现当X0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值，一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ，这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中，心以保证下次充放电Li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限制放电下限电压来实现。所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V，放电下限电压≥2.5V。
3.0工作原理
锂电池内部成螺旋型结构，正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。锂离子电芯是一种新型的电池能源，它不含金属锂，在充放电过程中，只有锂离子在正负极间往来运动，电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L，重量容量密度可以达到125Wh/L。锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。锂离子电池的正极采用钴酸锂，正极集流体是铝箔；负极采用碳，负极集流体是铜箔，锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生茶鞥的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈现层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样道理，党对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，有运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
锂离子电池盖帽上有防爆孔，在内部压力过大的情况下，防爆孔会自动打开泄压，以防止出现爆炸的现象。
锂离子电池的性能
1、高能量密度
与同等容量的NI／CD或NI／MH电池相比，锂离子电池的重量轻，其体积比能量是这两类电池的1.5～2倍。
2、高电压
锂离子电池使用高电负性的含元素锂电极，使其端电压高达3.7V，这一电压是NI／CD或NI／MH电池电压的3倍。
3、无污染，环保型
4、循环寿命长
寿命超过500次
5、高负载能力
锂离子电池可以大电流连续放电，从而使这种电池可被应用于摄象机、手提电脑等大功率用电器上。
6、优良的安全性
由于使用优良的负极材料，克服了电池充电过程中锂枝晶的生长问题，使得锂离子电池的安全性大大提高。同时采用特殊的可恢复配件，保证了电池在使用过程中的安全性。
※在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键。所以在生产中应就以下几个方面进行控制：
1.负极材料的处理
1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离，避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况，提高了电芯的安全性。
2）提高材料表面孔隙率，这样可以提高10%以上的容量，同时在C/A 比不变的情况下，安全性大大提高。处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性，促进了SEI膜的形成及稳定上。
2.制浆工艺的控制
1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂，使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。提高了各组之间的相容性，阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下，这样涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上，浆料粘度保持稳定，浆料内部无自聚成团现象。均匀的浆料保证了正负极在基材上分布的均匀性，从而提高了电芯的一致性、安全性。
3.采用先进的极片制造设备
1)可以保证极片质量的稳定和一致性，大大提高电芯极片均一性，降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%，极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。
3)辊压机的辊轴锥度和径向跳动应不大于4μm，这样才能保证极板厚度的一致性。设备应配有完善的吸尘系统，避免因浮尘颗粒而导致的电芯内部微短路，从而保证了电芯的自放电性能。
4)分切机应采用切刀为辊刀型的连续分切设备，这样切出的极片不存在荷叶边，毛刺等缺陷。同样设备应配有完善的吸尘系统，从而保证了电芯的自放电性能。
4.先进的封口技术
目前国内外方形锂离子电芯的封口均采用激光（LASER）熔接封口技术，它是利用YAG棒（钇铝石榴石）激光谐振腔中受强光源（一般为氮灯）的激励下发出一束单一频率的光（λ=1.06mm）经过谐振折射聚焦成一束，再把聚焦的焦点对准电芯的筒体和盖板之间，使其熔化后亲合为一体，以达到盖板与筒体的密封熔合的目的。为了达到密封焊，必须掌握以下几个要素：
1)必须有能量大、频率高、聚焦性能好、跟踪精度高的激光焊机。
2)必须有配合精度高的适用于激光焊的电芯外壳及盖板。
3)必须有高统一纯度的氮气保护，特别是铝壳电芯要求氮气纯度高，否则铝壳表面就会产生难以熔化的Al2O3（其熔点为2400℃）。
3.1 充电过程
如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为
LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)
负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 电池放电过程
放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
二、 工艺流程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
1、制浆：用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。
2涂膜：将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。
3、装配：按正极片—隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕支持呢个电池极芯，再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。
4、化成：用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，对每一只锂电池都进行检测，筛选出合格的成品电池，待出厂。
锂电池生产工序安全操作规程
1、主题内容
本规程规定了铅酸蓄电池生产过程中安全操作、用电安全，对其主要方面的问题提出具体要求。
2、适用范围
本规定适用铅酸蓄电池各工序的主要安全操作。
3、操作规程
3.1每位员工都必须穿戴公司发放的口罩、手套、工作服等劳保用品，不断强化自我劳动保护意识。
3.2工作时，必须按规定启动环保设备，注重环保设备的检查、保养工作，保证环保设备的正常运行
3.3搞好车间工作台、地面及各种设备、设施和环境的清洁、卫生工作，做到勤擦、勤扫、勤洒水、勤清除，保证车间整洁文明。
3.4车间内各类设备、设施应按规定进行正常的维护保养，保证各种生产设备的正常运行
3.5氧气、煤气瓶的存放点必须远离火源三米以上，严禁用带油污的手、板手等工具接触氧气，煤气瓶，避免造成爆炸等危险。
3.6使用液化气时，喷枪出现回火，应立即将橡皮管弯曲折扣住，以防止爆炸事故。
3.7配制稀硫酸溶液时，只能将一定量的纯水倒入容器中，再将一定量的浓硫酸徐徐倒入盛有水的容器中，同时不断搅拌，温度一般不允许超过60℃。如超过可暂停加浓酸。温度降到常温，方可使用。在操作与酸有关的工作中，避免造成硫酸的爆起烧伤人体，若不慎把硫酸液溅到皮肤上，应速用肥皂水或清洁水进行稀释冲洗，严禁干擦皮肤。
3.8充放电时严格掌握时间，防止过充或过放电，充放电作业区不准有明火出现，防止氢气爆炸，墙上应有“严禁烟火”等字样，各种电器线路必须合理设置，避免车轮碾压或其它损伤，以免短路起火烧伤人体及设备、房屋。
3.9原材料、产成品及运输车辆等做到定置定位，整齐摆放，安全通道畅通无阻。各种原材料，产成品及设备、设施的搬动、转运应小心，产品的加工应认真仔细，做到“三不伤害”，即不伤害自己，不伤害别人，不伤害各种财物。
3.10下班时应关闭好车间所有水、电、气、火源及门窗，做好防火、防盗、防风雨、雷电等工作，确保公司各系统安全。
4、安全用电
4.1电线路设计、安装、线路负荷必须严格按电业部门要求执行，安装应规范化，不得私接电源线。
4.2电器设备装置应经国家指定的检验机构检验合格或具有认可，应符合相应环境要求和使用等级要求。
4.3设备、电气线路，应符合线路的负荷能力，任何电气装置都不应超负荷运行或带故障使用。
4.4电设备应考虑三相电源平衡，改善线路的负载能力。
4.5有配电箱，开关箱应每月进行一次检查、维修。检查、维修人员必须是专业电工，工作时必须穿戴好绝缘用品，必须使用电工绝缘工具。
4.6检查、维修配电箱、开关箱时，必须将其前一级相应的电源开关分闸断电，并悬挂停电标志牌，严禁带电作业。
4.7各种电气箱内不允许放置任何杂物，并保持清洁，箱内不得挂接其他临时用电设备。
4.8 熔断器的熔体更换时，严禁用不符合原规格的熔体代替。
4.9电缆线路应采用穿管埋地或沿墙、电杆架空敷设，严禁沿地面明设。
4.10配室倒闸操作，必须服从电力调度命令执行。各低压配电闸刀不得随意开和关。以防造成设备和人身安全事故。
4.11气设备的测量、维修、保养，不允许带电操作，并做好保护措施，应有两人同时进行，一人操作、一人监护。
4.12放电电源表示识应清楚，布线应规范。防止重压拉断。
4.13发生漏电的设备，应装配漏电保护器，预防触电事故发生。
锂电池的生产工艺及环节
锂电池制造工艺流程为：
1.电极浆料制备，主要是将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起，充分搅拌分散后，形成浆料。
2.涂布，将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体(铝箔或铜箔等)上，并烘干溶剂。
3.极片冲切，将上一步制作出来的极片冲切成指定的尺寸形状。
4.叠片，将正负极片、隔膜装配到一起，完成贴胶后，形成极芯。
5.组装软包电池，将上一步生产的极芯装入已经冲好坑的铝塑膜，并完成顶封、侧封等，形成未注液的软包电池。
6.注液，将指定量的电解液注入软包电芯内部。
锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池，因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同，锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点。
