中国IT知识门户
核心概念说明
对于现代普遍使用的锂离子(Li-ion)和锂聚合物(Li-Po)电池,一个至关重要的科学共识是:新电池第一次使用时,并不需要刻意进行超长时间的所谓“激活”充电。 这与早期镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)电池的使用习惯存在本质区别。理解这一点是正确处理新电池充电行为的基础。 标准操作建议 当您拿到装有新电池的设备(如手机、笔记本电脑、平板电脑、蓝牙耳机、智能手表等),最科学且推荐的做法是: 1. 随用随充,充满即停:将设备连接到配套的原装充电器或符合规格的充电器上进行充电。一旦设备自身或充电器指示灯提示电池电量已充满(通常达到设备设定的100%充电上限),即可断开电源。整个充电过程所需时间取决于电池容量、当前剩余电量以及充电器的功率,可能从几十分钟到数小时不等,但关键在于“充满即可”,无需刻意延长时间。 2. 无需耗尽再充:新电池首次使用前,也无需刻意将其电量完全耗尽。现代锂电池没有“记忆效应”,深度放电反而会对电池寿命造成不必要的损伤。 常见误区澄清 社会上流传甚广的“新电池第一次充电需要充满12小时甚至24小时”的说法,是一个基于过时技术的严重误区。其根源在于早期的镍基电池(镍镉、镍氢)确实需要几次完整的充放电循环来达到最佳容量,这个过程常被称为“激活”。然而,锂电池在出厂前已经完成了必要的化成和老化过程,其化学特性和性能在出厂时即已稳定。刻意进行过长时间的首次充电(即“过充”)不仅对提升电池容量毫无益处,反而会: 增加电池内部不必要的压力和热量积累。 加速电解液的分解和电极材料的损耗。 长期或频繁如此操作,会显著缩短电池的整体使用寿命和健康度。 核心原则重申 因此,处理新锂电池充电的核心原则是:自然充电,充满即可。将注意力放在日常的充电习惯上更为重要,例如:尽量保持电量在20%-80%之间循环;避免长时间处于满电或亏电状态;使用正规充电配件;并远离高温环境。这些做法远比纠结第一次充电的时间长短更能有效维护电池的长期性能和健康。技术原理:锂电池无需“激活”的本质
理解新锂电池首次充电无需特殊处理的根本,在于其与早期电池截然不同的工作原理。镍镉、镍氢电池属于“湿电池”,其内部的化学体系在出厂时并未完全达到最佳状态,确实需要通过几次完整的充放电循环(即深度放电后再充满),让电极材料充分活化,达到标称容量,这个过程赋予了“首次激活”概念的合理性。然而,锂离子电池是“干电池”代表,其生产工艺包含了至关重要的“化成”与“老化”环节。化成是在电池首次组装后,通过特定的充放电程序在电极表面形成稳定的固态电解质界面(SEI膜)。这层膜对电池性能、循环寿命和安全性至关重要。老化则是将完成化成的电池在特定条件下静置一段时间,使内部化学反应趋于稳定,并筛选出性能不佳的产品。这意味着,当您拿到一块合格的、包装完好的全新锂电池时,其内部的化学结构、电极活性和SEI膜均已优化完成,达到了设计规格的性能基准。电池厂家的出厂过程已经完美替代了用户端的“激活”步骤,用户再对其进行超长时间的首次充电,在化学层面完全无效,只会徒增不必要的负担。 充电规范:随用随充,充满即停 基于上述原理,新电池的正确充电方式非常简单直接: 连接充电器:使用设备原装充电器或完全符合设备制造商功率、协议要求的第三方充电器(如支持PD、QC等快充协议的正规产品)。劣质充电器可能导致电压不稳、电流异常,损害电池。 开始充电:无论新电池到手时的剩余电量是多少(可能是出厂预设的约50%-70%储存电量,也可能更低),都可以直接开始充电。无需等待电量耗尽。 充满即停:现代电子设备都具备精密的电池管理系统(BMS)。当BMS检测到电池电压达到设定的上限(通常是4.2V或4.35V,具体取决于电池化学体系)时,会自动切断来自充电器的电流,或者切换为极小的涓流充电以维持满电状态(部分设计)。此时,设备显示“100%”或充电指示灯变色/熄灭,即表示充电完成。立即断开电源连接是最佳选择。刻意延长连接时间(如所谓的充12小时),BMS虽然会保护电池免于持续高压过充,但电池会长期处于高电压应力状态,内部副反应加剧,对长期健康有害无益。充电时间长短仅取决于电池容量、起始电量和充电功率,充满自然结束。 日常保养:远比首次充电更重要 与其纠结第一次充电时间,养成对锂电池友好的日常使用习惯,对延长其有效寿命意义重大: 避免深度放电:锂电池没有记忆效应,但极其害怕深度放电(电量降至0%或过低)。过度放电会导致电极材料结构破坏,电池内阻增大,甚至因电压过低而彻底失效、无法充电。尽量在电量降至20%-30%时就进行充电。 避免长期满电或空电存放:锂离子在满电(高电压)或亏电(低电压)状态下长期静置,都会加速电极材料的劣化和电解液的分解。如果设备需要长期存放(如数周或数月),最佳状态是将电量调整至40%-60%左右。避免在电量耗尽或完全充满的状态下长期关机。 适宜温度环境:高温是锂电池的头号杀手。充电时和使用时都应避免高温环境(如阳光直射的汽车仪表台、暖气旁)。高温会剧烈加速电池内部所有劣化过程。低温(特别是0℃以下)虽然不会造成永久性损伤,但会暂时性降低电池性能(放电能力减弱),并可能在低温下充电时在负极析出锂枝晶,带来安全风险或永久性容量损失,因此应避免在严寒环境中充电。 使用正规充电配件:确保充电器和数据线质量可靠、规格匹配。劣质配件可能导致电压电流不稳,损坏BMS甚至引发安全隐患。 理解“100%”的含义:设备的“100%”显示是BMS根据电池特性设定的管理上限,通常略低于电池理论上的绝对满电容量(安全冗余)。频繁追求“绝对满电”(如有些设备可能通过特殊方式显示)或长期保持100%插电使用(如笔记本电脑作为台式机替代品),都会加速电池老化。如果条件允许,日常使用维持电量在20%-80%区间对寿命最有利,但这并非强制要求,以使用便利性为优先。 特殊场景与设备差异 虽然“新锂电池首次充电无需特殊处理”是普适原则,但在某些设备上可能有细微操作差异,这源于设备制造商对BMS的设定或说明书的表述习惯: 智能手机/平板/耳机/手表:严格遵守“充满即停”原则。首次开机后,根据提示或自行决定充电即可。 笔记本电脑:许多现代笔记本的BMS具备学习功能。新机首次使用,有建议先完全充满再进行一次完整放电至自动关机(或系统提示极低电量),然后再充满电。这一过程主要是帮助BMS更准确地校准电池容量百分比(电量计)。这与锂电池本身的“激活”无关,而是针对电量估算系统的校正。完成一次这样的循环后,恢复日常“随用随充”即可。具体操作请参考设备说明书。但绝非要求每次充电都充12小时。 电动汽车动力电池:其本质是大型锂电池组,同样遵循锂电池特性。首次交付使用时,通常由厂家或交付中心确保电池处于合适电量状态。用户只需按照车辆手册指导正常充电(如使用家用充电桩或快充站),充满即停。厂家通常建议日常使用避免频繁充至100%,保留一定电量范围(如80%-90%)更利于电池长期健康。长途出行前可充满。 电动工具/无人机电池:这类电池往往需要高倍率放电,对性能要求高。建议仔细阅读说明书。首次使用通常建议充满电(按正常时间充满即可),有些高端产品可能在出厂后首次充电时,其智能充电器会执行一个特定的初始化或平衡程序,这属于充电器/BMS行为,用户只需正常连接,待充电器指示完成即可,无需额外延长时间。 深入辟谣:为何“12小时”是错误且有害的 “新电池要充12小时以上”的说法流传甚广,其危害性需要彻底澄清: 1. 来源错误:它根植于镍基电池时代的技术要求,被错误地套用到锂电池上。 2. 化学损害:锂电池在达到满电电压后维持高压状态,会加剧正极材料的氧化和电解液的分解反应,消耗有限的活性锂离子(形成更厚的SEI或死锂),导致可逆容量的永久性损失。同时会增加电池内部产气(可能导致鼓包)和温升。 3. 安全风险:虽然合格的BMS和电池设计应能防止热失控等极端情况,但长时间维持满电高压状态本身就是对安全裕度的一种消耗,理论上增加了潜在风险。在高温环境下过充尤其危险。 4. 徒劳无功:大量严谨的实验室测试和实际用户数据均表明,对全新锂电池进行超长首次充电,与按照正常流程使用的电池相比,在初始容量、循环寿命上没有任何可测量的优势。 与行动建议 摒弃过时的“新电池首次长时间充电激活”观念。对于您的手机、电脑、耳机等设备中的锂离子/锂聚合物新电池: 首次充电:正常连接充电器,充满电(设备显示100%或提示充满)后即可拔下。充电时间由物理参数(容量、功率)决定,无需人为干预延长。 持续优化:将精力投入到日常良好习惯的养成:避免高温、避免深度放电、避免长期满电存放、使用可靠配件。这些措施对电池健康的保护效果,远超任何关于“首次充电”的特殊操作。 查阅手册:对于任何电子设备,首次使用时仔细阅读制造商提供的用户手册或在线支持文档,了解其关于电池和充电的具体建议,始终是最稳妥的做法。 记住,锂电池是精密的化学系统,善待它,它才能长久稳定地为您服务。科学使用,始于正确认识“第一次充电”。
130人看过