最近，一條關(guān)于手機如何充電的微博引起了熱議。微博中說，有人做過實驗，他買了3個相同手機，第一個是白天使用，晚上充電；第二個是堅持只在電量耗盡的情況下才充電；第三個使用最隨意，只要在辦公桌前，就接到電源上，晚上也通宵充電。結(jié)果，一段時間后，第三個電池持續(xù)時間要比第一個強20%，第二個只剩下第一個的一半都不到！有人因此將手機充電的方法歸結(jié)為“少吃多餐”。這個說法靠譜嗎？手機充電又有哪些誤區(qū)是我們所不知道的？

充電放電實際上是鋰離子的運動

“首先要明白一點，2000年以后，市面上的手機電池出現(xiàn)了一次改朝換代，那就是由鋰離子電池取代了鎳氫電池，而現(xiàn)在市面上銷售的手機百分之百都是鋰離子電池?！蹦暇├砉ご髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師杜宇雷說。

關(guān)于手機電池的種種說法，必是建立在鋰離子電池的性能之上的。那么我們不妨先了解一下鋰離子電池的內(nèi)部構(gòu)造。

“電池的基本構(gòu)造包括正極、負極與電解質(zhì)三項要素。作為電池的一種，鋰離子電池同樣具有這三個要素?！倍沤淌谡f，鋰離子電池的正極是鈷酸鋰（或錳酸鋰等），負極是石墨，正負極中間有一層隔膜。

從化學(xué)反應(yīng)來說，所謂充電的過程，就是鋰離子從正極的鈷酸鋰晶體結(jié)構(gòu)中跑出來，經(jīng)過電解質(zhì)，嵌入負極石墨中。而放電過程則剛好相反，鋰離子從石墨中脫嵌回到鈷酸鋰中?！斑@是一個可逆的化學(xué)反應(yīng)?！?br/>
不過雖然這種反應(yīng)是可逆的，但是電池使用過程中，正、負極材料、電解液和隔膜等的變化都會引起鋰離子電池的性能退化，所以從大的趨勢來看，電池的電量總是在不斷減少。對于手機鋰離子電池的循環(huán)壽命，我們國家的“國標”要求：50次充放電循環(huán)后，電池容量降低小于5%，400次充放電循環(huán)后，電池容量降低小于20%。這里的一個充放電循環(huán)是指將電池充至標準電量再用光的過程。

從以上分析，我們會知道鋰離子電池在使用中其容量總是在不斷降低的。杜教授說，現(xiàn)在的智能手機，大多2-3天充一次電，也就是一年約有150次充放電循環(huán).。實際使用中，由于受到使用環(huán)境、充放電過程的差異等因素的影響，電池容量的損失可能比“國標”測試條件下要大，這就是大多數(shù)人感覺電池在使用1-2年后明顯不經(jīng)用了的原因。

鋰離子電池充電有特殊要求

那么，鋰離子電池的充電過程是怎么完成的呢？仔細觀察一塊鋰離子電池，你會發(fā)現(xiàn)電池上面有電池容量的標注。

杜教授拿出一塊三星的鋰離子電池，上面標注著容量1000mAh（毫安時），這個數(shù)據(jù)代表這樣的電池如果用1000毫安的電流充電，理論上一個小時可以充滿。這個容量的大小，各種手機電池會有所不同，與電池正極活性物質(zhì)的使用量有關(guān)。

生活中，我們只知道把充電器連上手機進行充電，事實上，電池的充電過程大致分為三步。

首先是涓流充電（預(yù)充階段），針對完全放電的電池，電壓低于3V左右時，先采用0.1C的電流充電幾分鐘，以容量1000mAh的電池為例，0.1C就是100毫安的電流密度；接著是恒流充電，電流在0.2C到1C之間，也就是用200-1000毫安的電流密度進行充電，此時電池的容量已經(jīng)達到額定容量的80%-90%，電壓不斷升高；當電池電壓上升到4.2V（最高電壓），恒流充電就結(jié)束了，開始恒壓階段充電，此時電流不斷下降，容量繼續(xù)上升，達到最大值。“一個正常的充電程序，在2-4小時之間?！倍沤淌谡f。

避免過度充電放電

與正常充電相違背的就是過度充電。杜教授說，從電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，過充時，鋰離子從晶體結(jié)構(gòu)中跑出來太多，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重變化，會對電池性能造成永久性傷害；更嚴重的后果是，過充可能會析出枝杈狀金屬鋰從而刺穿隔膜，形成內(nèi)部短路；如在殼體破裂的情況下，金屬鋰與空氣直接接觸，導(dǎo)致燃燒，同時引燃電解液，發(fā)生強烈火焰，氣體急速膨脹，發(fā)生爆炸。

所以過充對鋰離子電池的傷害很大并可能帶來嚴重的安全隱患。

而過放會使嵌在石墨中的鋰離子脫嵌得太多，引起片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，造成再次充電時鋰離子難以進入，使得電池的性能下降。

不過在日常使用中，其實出現(xiàn)嚴重的過充和過放的情況都不是很多。杜教授說，因為手機的配套充電器和手機里都有電源管理芯片，它控制著充電電流，截止電壓，管理著充電過程。此外，電池里也有保護電路，能起到最后的保障作用。

案例分析

“少吃多餐”不會損害電池，但也不會改善

那么，案例中出現(xiàn)的三種情況該怎么解釋呢?杜教授分析，第一種情況，白天使用晚上充電，如果是整個晚上充電，那么如果充電器不配套或是充電器保護電路失效，就可能會產(chǎn)生過充的情況。而第二種情況，如果長期堅持只在電量耗盡的情況下才充電，這樣放電的電化學(xué)反應(yīng)程度過深，材料的性能衰減比較大。盡管電池會有自身的保護，但是針對正常使用來說，也算是一種過放。電池內(nèi)部會產(chǎn)生上述的過放現(xiàn)象。第三種情況，避免了過放的現(xiàn)象，電化學(xué)反應(yīng)體系受到的影響最小。

可是有人隨后就會有疑問，像第三種方法那樣隨便充放可以嗎？不會損害電池嗎？這涉及到一個“記憶效應(yīng)”的概念?！坝洃浶?yīng)”是過去鎳鎘和鎳氫電池具有的特性。簡單來說，就是電池使用中電量還未用完，就又被充電，造成未使用部分的電能“鈍化”，使得電池的可用容量降低。所以對于鎳鎘和鎳氫電池來說，如果不用完就充電，對容量有損失。而鋰離子電池材料本身的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)反應(yīng)決定了，它沒有記憶效應(yīng)。

所以像第三種充電方法是可行的，這就相當于一次充滿電，不是用完再充，而是用一半后就充，再用一半又充，這樣算完成一個循環(huán)。這樣等于是采取了“少吃多餐”的方法。不過通宵充電并不合適。

杜教授表示，“少吃多餐”對電池的使用性能沒有太大影響，不會損壞電池，但也不會改善電池，因為總?cè)萘渴且粯拥?，只是分批使用罷了。另外，杜教授說微博中的這個實驗還是定性的，真正的結(jié)果需要在實驗室中采用科學(xué)的定量的實驗才能得出，因此，該實驗得出一種方法比另一種方法電池持續(xù)時間長20%的結(jié)論還有待科學(xué)的考證。

1點提醒

不要混用充電器，慎用萬能充

杜教授提醒，鋰離子電池是有標準的充電程序的，手機標配的充電器就是按照這個程序充電的。

像有一些萬能充電器，它的設(shè)計就是恒流充完恒壓充，但是電壓沒有截止，所以后面一直以小電流充，這樣看上去電量充得滿很耐用，其實損害很大，長期這樣，會破壞本身電化學(xué)反應(yīng)。

另外，不同電池容量不同，充電器的電流不同。如果混用，會傷害電池。像一些萬能充，它的容量設(shè)計在幾百-3000毫安時，如果用大電流充小容量的電池，對電池會有損害。所以應(yīng)急式充電方式應(yīng)少用。

2個誤區(qū)

電池前三次使用要放空后充12個小時？

杜教授說，這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，是從鎳氫電池延續(xù)下來的說法。這種說法，可以說一開始就是誤傳。

鋰離子電池在開始使用時不需要通過深度充放電來進行激活，因為電池的激活過程在制造電池的時候就已經(jīng)完成了，在出廠前的化成階段就是恒壓充電，然后放電，如此進行幾個循環(huán)，使電極浸潤電解液充分活化，使容量達到要求，這樣出來的鋰離子電池到用戶手上時其實已經(jīng)是激活過的了。

而鋰離子電池的恒流恒壓充電特性更是決定了它的深充電時間無需12個小時，鎳氫電池需要這樣做是因為，要通過涓流充電過程（小電流充電）才能使電池達到充飽狀態(tài)。而鋰離子恒流充電階段，容量就達到80%-90%，在恒壓充電階段1-2小時即可達到100%，再延長時間充電沒有太大意義。

要等手機電用完再充電？

“盡量把手機電池的電量用完，最好用到自動關(guān)機再充電?！边@種做法也只是鎳氫電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，而對于鋰離子電池，沒有必要用到關(guān)機再充電，鋰離子電池本來就適合用隨時充電的方式進行使用，這也是它針對鎳氫電池的最大優(yōu)勢之一，可以加以利用。

不要以為充電次數(shù)多會損壞電池，這個說法對鋰離子電池并不適用。

3個疑問

手機電量用光是否損傷電池？

手機出現(xiàn)低電量報警，其實就是手機中的電源管理芯片在發(fā)揮作用。電壓低于3.6v，電源管理芯片會強制斷開，限制手機使用。這樣實際上還不到過放的階段。不過如果經(jīng)常這樣，也是不可取的。

久充是否會使電池爆炸？

鋰離子電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)十幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰離子電池在充滿后，放在充電器上也是白充。不過，誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險的邊緣。久充還是不提倡。

電池放著不用是否有損耗？

鋰離子電池放著不用，容量也會自然損失。研究表明，鋰離子電池在完全充電的狀態(tài)下長時間存放，其容量會發(fā)生明顯損失。而且，溫度越高，鋰離子電池的容量損失就越快，而這種損失是不可逆的，也就是說，電池的容量會永久變小。在0℃環(huán)境下，電量剩余40%的鋰離子電池存放一年后，其容量會損失2%。而在40℃環(huán)境下，完全充滿電的鋰離子電池存放一年后，其容量損失高達35%。因此，一定要細心地注意使用環(huán)境，防止高溫現(xiàn)象，比如手機放在汽車的前臺上，中午的太陽直射很容易就可以使其超過60℃。