所谓大容量电池

锂电池容量讨论

之前拆过centro 现在改拆电池了。

看到坛子里许多卖电池的，特别是所谓高容量电池，忍不住来说两句。虽说山寨货都能

用，但还是给大家介绍一下

原装和山寨的差别。并不是说你用一个三洋、索尼的电芯，就是正规军了。

说实在的，我也用山寨电池，和很多人一样凑活着用。只是有必要让大家了解真相。

今天上班比较空，花了一天写了这个，纯技术交流。

所谓锂离子电池实际上是一种锂离子浓度差电池，充放电过程是一个可逆的化学变化。我们在买手机的时候，售货员常常说，回家后要把手机电池用光，直到没电自动关机，然后再充满。。。如此循环。其实这种做法是错误的。经常过充过放，会对锂离子电池的正负极造成永久的损坏。出现这种说法的原因，主要是人们把现在手机电池当成早期使用的的镍氢、镍镉电池，因为镍氢电池具有记忆性，所以需要完全充放电，以便延长其寿命。锂电池则不同，要想发挥锂离子电池的最大效能，就需要经常用它，让锂电内的电子始终处于流动状态。个人建议只要有空就充电，保持电池电量，不要等到手机自动关机再来充电，充电

时间不要过长，电池满了继续充电也是白充。

一块锂电池主要由电芯和电板组成。传统的电芯厂商有日本三洋，索尼和中国的比亚迪（BYD），深圳比特等等。。。电池封装厂（包括电板和外壳）主要有比亚迪、比特、德赛、飞毛腿、邦凯等，而日本三洋，索尼因成本居高而退出中国市场。。。一块普通原装电池在手机厂商手中的成本至少为15元，一块高容量的电池将达到20-40元，市面上则要30-60元。以上我说的是正规厂商！没有在吹友吧里买过那些“高容量电池”，动手能力值得表扬，但质量、安全性谁来保证！不过说实话，大家也看不出这些山寨电池的好坏，仅仅靠待机时间长短来判断电池好坏，也就凑合着用了。诺基亚一块原装电池要卖到100到500元，不否认其质量标准严格，并且在研发测试方面投入的资金，例如安规认证，RoHS证明等。但实际成本摆在那（近年来诺基亚的电池也开始由国内的比亚迪供货），看来诺基亚是最大的

JS啊。

那么锂电池是怎么工作的呢，看下面的图：

图一

稍微说明下

实线表示充电电流；虚线表示电池电压；横轴表示充电时间

当电池电压低于Vmin时（假设3.3V），此时以涓流Ipre预充电，一般为正常充电电流的

1/10。

当电池电压上升到Vmin时，以正常电流Iconst充电（一般在500mA左右），直到电池电压上升到Vconst （4.2V）。由图中可以看出，电池电压虽然到了4.2V（并保持恒定），但还是在充电的，只是充电电流在逐渐减小。直到充电电流小到Ifull时（图中可以看出这个电流小于之前的预充电电流）。我们才算电池充满电。

因此，电池电压达到4.2V，并不能说明电池已经满了。通过Palm 的电源管理软件（Power

Hero）察看充电电流大小，就可以知道电池是否基本充满电。

上面图表中这么复杂的充电过程，显然不是地摊上随便买个二三十块的万能充能搞定的。

图二

目前我们使用的充电器一般有两种，座充和旅充。从上图中可以看出俩者的区别，充电过程是需要程序控制的的，而手机本身是有电源管理芯片的，鉴于市场上良莠不齐的座充，还是建议大家用旅充直接插手机充电吧。通过手机的内部电源管理系统中的充电管理IC控制充

电。

那么我们又是确定锂电池的总容量的呢？

实验室里测试原理：用满电量的电池以恒定的电流放电，直到电池放光电量，计算放电率与

时间的乘积，就是电池容量了。

什么叫充满电池呢，之前图一中我们说到Ifull，这个电流值的确定是电池容量的重要依据，太大了充不满，太小了测出的容量会有所夸大，电池厂商当然希望这个值越小越好，因为要达到较小的Ifull，就需要更长的充电时间，这样测出的容量就会越大。这个值是要双方协商确认了，既要保证一定的余量，又要充分利用其电芯的容量。

那么电量用光的定义又是啥呢？这个是要订货方确定的，因为各种电子产品的定义不同，电子设备开机的最小电压也不同。如果电子产品甲工作电压的范围为3V—4.2V，另一种电子产品乙的工作电压是2.5V—4.2V，那么对于同一块电池，乙对电池的利用率显然要大于甲。相对电池的总容量也大了。所以这个开机最小电压也就是确定电池容量的另一个重要参数。

这样电池容量定义的两个重要参数确定了，电池总容量也就确定了。

当然以上只是一个基本测量的原理，精确的测量还必须考虑温湿度，电池的自放电等因素。

原装正规电池出厂之前必须有一个learning的过程（专业术语）。

图三

图三就是一个放电曲线，他并不是一个线性的过程，往往我们的软件算法上把它当成一条直线，根据电压值算电池的容量，这种算法很不准确。

电池电路板上常常会用到TI的BQ27000、BQ26500等，我们称Gas Gauge IC。Learning的过程其实就是电池进行一次完整的充放电，Gas Gauge IC在此过程中记录下放电曲线及其相关数据，存放在内部寄存器中。这大概就是我们为什么称之为“学习“吧。BQ27000的自学能力很强，每一次完整的深度充放电过程，它就会自己学习一次，重新记录参数校准，避免了电池老化等其他因素造成的电池容量偏差不准确。

Gas是汽油的意思，怎么会用到电池上呢？因为最先是在汽车中提到了耗油量的概念，所以现在人们沿用了Gas Guage来形容电池的容量。（这里说的容量和之前提到的电池总容量不同，这里是实时的容量）。Gas Guage IC的原理就是，通过电压测量，利用热敏电阻测量电池温度，通过很小的精密电阻上的压降及方向，测量电流以及知道电池是充电还是放电。如果对这个信号进行积分，就可以准确地测量电量。原装电池和山寨电池最大差别就在于此，后配的电池不会和原机的软件配合，只能实现一些简单充放电功能。而对电量的监控只是用简单的算法，大致估算。原装的电池电路板上Gas Gauge IC里的寄存器是有数据的。它可以和外界通信，可以对他进行编程，调整电池电量算法。所以一个真正的电源管理软件，需要从电池上读取数据，计算出电量值。（Palm电池引脚上那么多的接口也不是白留的）。

一个电池电路板上除了Gas Gauge IC，还有什么呢？让我们看一个比亚迪的锂电池。