手机电池性能及其检测

1、手机电池性能及其检测摘要：主要讨论镉银、氢银、锂离子手机电池的充放电性能，自放电性能，低温性能及检测标准和方法。关键词：手机电池、镉银电池、氢镇电池、锂离子电池、儿刖百经预测，2000年底我国移动电话用户总数将达到6000万户，仍然为全球第三大移动电话市场。即使这样，我国移动电话的普及率仍不到4%与发达国家40%Z上的普及率相比，其发展潜力十分巨大。电池是移动电话使用的关键部件，每一部移动电话至少需要两块电池。移动电话的迅速发展，使手机电池的需求迅速扩大，成为电池行业中又一新的发展亮点。因此，研究手机电池的性能意义重大。1、手机电池的类型手机电池是由多只单体小型二次电池，PTC或热敏电阻保护元

2、器件及外壳组装而成。目前我国手机电池主要有镉银、氢银和锂离子是池三种系列，镉银电池产量大，技术成熟，性能可靠而且它的价格低，充电简单，但由于镉污染、比能量低、有记忆效应，将逐步淘汰；氢银电池是80年代末三洋公司研制开发出来的，具生产工艺与镉银电池类似，没有镉毒害，比能量比镉银电池有了较大幅度的提高，无记忆效应，发展很快，产量迅猛增长；锂离子电池是90年代初由日本索尼公司最早开发出来的，由于其工作电压高、比能量大、重量累、无污染等优点，因此一问世就受到人们的极大关注。目前，锂离子电池正以惊人的速度向规模化生产发展。2、测试仪器和方法测试所用的主要仪器是武汉力兴(火炬)电源有限公司生产的LX-PC

3、BT-128D-2型电池程控测试仪和青岛海尔冷柜有限公司生产的低温箱，其中电池程控测试仪既可恒流充电，也可恒压充电。测试用的镉银手机电为MOTORO6VSNN4120(C1(1#600mAh和MOTORO6VSNN4102D(2#500mAh,氢银手机电池UIVERSE6VUR-8500R(900mAh,锂离子手机电池为国产7.2V1300mAh.3、手机电池的性能充电性能a)镉银、氢银手机电池，由图1可知,镉银、氢银手机电池的充电较简单，只需定电流充电，充电曲线相似，充电电压较低;充电初期随着充电的进行，电压慢慢上升，当电压达到7.7V左右，并稳定较长时间.1#镉银电池和氢银电池的充电曲线差

4、不多，2#镉后定电压，充电电压平台较高，比氢镇手机电池高0.4-0.5V.0100020406080100NU200300400500银电池充电电压经氢银电池高0.3V左右,0.2C5A电流充电时的电坟略低于1QA电流充电电压.镉银、氢银手机电池快速充电1.6h内可完成，可分别放出98%口95%勺容量,并且快速充电时，电池表面无发热现象.b)锂离子手机电池由于锂离子二次单体电池采用非水溶剂，因而无法如传统二次电池那样利用水的分解与再复合来实现电池的过充放保护，并且从LiCoC2中脱出的锂量取决于正极的电位，因此必须采用电流定电坟的充电分式。如果充电时充电电压过高,金属锂会析出而引发安全事故。充

5、电初期分别以0.2C5A、1.0C5A恒流充电，当充电电压达到8.4V时，则改为恒压充电，此后充电流逐渐误衰减，直至充电电流小于0.01C5A即充足电.充电曲红如1a中的曲线4、5。锂离子手机电池充电较复杂，需先定电流,锂离子手机电池无法实t/mint/min图1手机电池不同电流充电曲线放电性能电池以0.2C5A,1.0C5电流放电，放电曲线如图2.由图2可知，锂离子手机电池的放电曲线是倾斜的，电压平台不很明显，但放电电压最高，平均工作电压达7.4-7.6V,电压变化范围最大.这是由于锂离子电池采用水溶剂，导电性能较差，电池内阻较大.电压在7.0V以上放出的容量占总容量的90%,电压在6.0V

6、以上放出的容量占总容量的96必上，快速放电（1C5A电流）可入出容量的97.8%.0.2C5A电流放电时,氢银手机电池和1#镉银手机电池的放电平台几乎一样，并且放电电压平台均较平稳，电压基本上稳定在6.3V左右，电压变化范围较小，电压在6.0V以上放出的容量占总容量的95必上.而11CA电流放电时,氢银手机电池可放出容量的86%,镉银手机电池可放出容量的90%且镉银手机电池的放电平台高于氢银电池，说明镉镇手机电池的快速放电性能优于氢银电池.但性能较差的2#ffi银手机电池，放电曲线很倾斜，放电电压也较低，其放电平台不明显，电压在6.0V以上放出的容量占总容量的50施右，如图2a中的曲线2.放电

7、性能电池以0.2C5A或1CA电流充足电后，开路放置7天，然后以0.2C5A或1CA电流放电,其放电曲线如图，由图中可知，锂离子手机电池的自放电最低，放置7天后的放电曲线与未放置的放电曲线基本吻合，自放电率为2溢右，镉银手机电池与氢银电池自放电率差不多,7天自放电率为9溢右，早期的氢银手机电池自放电率较大，同镉银手机电池相比存在一定差距，近几年,通过对贮氢合金及负极制造工艺的改进,MH/Ni电池自放电率降到了镉电池放电温度特性电池以1电流充足电后，放入-20C的低温箱中，开路搁置2.5h,然后，在-20C的环境中，以0.2C5A电流放电，具放电曲线如图2和图3,由图右中可知，-20C时锂离子手

8、机电池放出的容量最高，为20c容量的93溢右；镉银和氢银手机电池放出的容量分别为20C容量的65%68施右，但镉银手机电池放电电压平台下降最少（约0.3V）,锂离子手机电池放电电压平台下降居中（约0.4V）,氢银手机电池放电电压平台下降最大（约0.5V）.4、手机电池的标准及检测方法手机电池的标准主要有移动通信手持机源技术要求和试验方法和移动通信手持机用锂离子电源两个标准。前一个标准适于镉银电池和金属氢化物银电池组成的手持机电源，后一个标准只适用于锂离子电池组成的手持机电源。两标准主要不同之处有充电方式不一样，镉银和金属氢化物银电池组成的手机电池采用恒流充电方式，而锂离子电池组成的手机电池采用

9、先恒流充电，再恒压充电的方式。荷电保持能力试验时，电池充电态开路搁置的时间不一样，前一个标准，开路搁置28天，而后一个标准，开路搁置30天。循环寿命试验方法不一样，前一个标准循环寿命试验分周期进行，而后一个标准连续进行。镉镇和氢镇手机电池标准中主要电性和试验方法环境条件：（20±5）Ca.充电性能采用恒流充电法，分慢充和快充，充电结束后，搁置0.5-1.0h,接入电流为100mA的负载，测定电池端电压不低于标称电压1.2VXn,n为串联的单体电池只数.表1Cd/Ni、MH/Ni手机电池充电性能充电类型充电电流/A充电时间/h充电后的负裁电压/V快充慢充0.2C58.0接100mA电流

10、的负裁1.0C51.6端电压/、低于标称电压d.放电性能及额定容量充电性能试验合格后，再进行放电性能和额定容量测试，采用恒流放电法，测试中随时测定电池的端电压，分中、高倍率型.表2Cd/Ni、MH/Ni手机电池放电性能/h放电电流/A终止电压/V中倍率型局倍率型0.2C5彳c4.754.751.0Xn1.0C50.70.8c.荷电保持能力以0.1C5A流恒流充电16h,然后在环境平均温度为20C的条件下，开路放置28天扣，以0.2C5A电流恒流放电到终止电压，具放电时间镉银电池不少于3.25h,氢银电池不少于3.0h.d.循环寿命镉银手机电池和氢银手机电池循环时的充放电流、时间等均不一样（见表

11、34）.50次循环为一个周期，第50次循次结束后，电源开路搁置，搁置时间（后一周期起始时间与前一周期的起始时间）为两星期，搁置后，立即开始第51次循环.当连续二次循环所给出的放电时间均少于3h时，寿命即为终止.30次循环为一个周期，第30次循环结束后，电源开路搁置1-3天，搁置后，立即开始第31次循环.当连续两次循环所给出的放电时间均少于3h时,寿命即为终止.表3镉银手机电池循环寿命试验循环数搁置时问/h电流/A时间/h电流/A时间/h电压/V10.1C51600.25C52.332-480.25C53.1700.25C52.33490.25C53.1700.25C51.0500.1C5161

12、-40.25C51.0循环数充电充电态放电电流/A时间/h电流/A时间/h电压/V手机电池循10.4C53.5000.4C51.252-480.4C51.7500.4C51.25290.4C51.7500.4C51.0300.4C53.500.5-2.00.2C51.0表4氢银环寿命试验锂离子手机电池标准中主要电性能和试验方法环境条件：(20±5)Ca,充电性能先恒流充电，再恒压充电。分为标准和快速充电两种，充电结束后，不需测定电源的负载电压。见表5。b,放电性能按表5快速充电方式对电源进行充电，充电结束后，放置1-12h,快速恒流放电，见表6。表5锂离子手机电池充电性能充电类型充电

13、方式标准充电以A恒流充电，当电源端电压达到限制电压(4.2Xn)时，改为恒压充电，直到充电电流0.01C5A快速充电以1.0C5A恒流充电，当电源端电压达到限制电压(4.2Xn)时，包压充电，直到充电电流0.01C5A表6锂离子手机电池放电性能放电类型恒定放电电流/A或mA终止电压/V最少放电时间/h标准充电0.2C52.5Xn5快速充电1.0C50.9c.额定容量试验按表5标准充电，充电结束后，放置1-12h,按表6标准放电要求进行放电，测试放电时间.d.荷电保持能力额定容量试验合格后，按表5标准充电方式充电，充电结束后，将电源开路放置30d,再按表6标准放电要求进行放电，测试放电时间，其放电时间不少于4.5h.e.循环寿命按表