電池在許多方面表現地像一個人，它能感受我們的善意和關心。合理地使用電池，它將會有更好的性能和壽命。但是也有例外，任何養育一個大家庭的父母都知道，慷慨并不一定總能得到預期的回報。

　　要想成為一個好的電池管理員，你必須了解電池的基本需要，這些知識在學校是學不到的。本小節將教大家在拿到新電池的時候怎樣去充電。在后面的章節中，我們會繼續探討在飛機上如何正確地使用電池，以及怎樣去處理已經報廢的電池。

　　正如我們不能在一個人出生的時候預測他的壽命一樣，我們也不能預測電池的壽命。一些電池能使用很久，而另一些電池可能很早就會壞掉。充電方式不正確、放電條件太惡劣或工作時溫度過高都是電池最大的“敵人”。盡管我們有保護電池的方法，但讓電池實現長壽的理想情況并不是都能實現。此次，我們將討論如何讓電池更好地發揮他們的性能。        

　　正確使用新電池

　　當新電池化成時，并不是所有的電池能達到額定容量。盡管這種情況普遍存在，但鋰離子電池制造商不同意這個觀點。他們認為鋰離子電池從制作好的那一刻起就可以用了，并不需要活化。這或許是對的，但人們發現電池放置一段時間后再使用，它的容量會增加。

　　化成和活化有什么區別呢？它們都可以穩定電池的循環容量?；墒窃陔姵丶庸ね瓿珊螅l生在電池循環初期的一種過程。而活化則是在電池存放了很長一段時間后，為了提升電池性能而進行的一種循環。活化更多地使用在鎳基電池上。

　　鉛酸蓄電池

　　鉛酸蓄電池化成需要先充電，再放電。這個過程是在工廠進行的，但化成結果只有在實際應用中才能得到檢驗。新電池是很敏感的，如果可能的話，不要讓新電池負載太大，先進行適度的放電，再逐步增加負載，這個原理和舉重或長跑是一樣的。但對啟動電池或有其他用途的電池來說，這很難實現。鉛酸電池在循環50-100次后達到理論容量。

　　圖1：鉛酸電池的循環壽命

　　新的鉛酸電池不一定會完全化成，在循環50次左右時，它的性能達到最優。在使用過程中進行化成；不建議進行太多次循環，因為這會損壞電池。

　　新電池的循環容量約為85%，當化成結束后會提升到100%或接近理論容量。但個別電池容量僅為65%。有人會問：這些低性能的電池會在化成后恢復到理論容量嗎？一個二次電池專家回答說：化成會使這些電池的性能有一定的提高，但根本原因是這些電池從一開始就有問題。

　　啟動電池的功能就是提供大電流去啟動機器，這項特性決定著它不需要化成。而當啟動電池的容量降至20%時，它將不足以帶動發動機。這個現象曾困擾了很多司機，他們的車無法正常啟動，這正是因為電池容量不足所致。

　　鎳基電池

　　制造商們建議，當使用新電池或者經長時間存放的電池時需進行16到24小時的涓流充電。這樣可以使各個電池彼此適應，同時達到同等的充電水平。涓流充電也會幫助電解質重新分布，進而消除因重力因素在隔膜上產生的干點。

　　當鎳基電池出廠后，并不都是完全化成的。通過正常使用對電池進行幾次充放電循環或者使用電池分析儀完成化成過程。不同生產商生產的電池要獲得全部容量所需的循環次數不同。高質量的電池在5到7次循環后其容量就會達到要求，而有些電池可能需要50次甚至更多次循環才能達到標準。不經過化成程序，使用者很難在新電池工作時使其快速達到額定容量。為鑒別電池性能，人們將電池在特殊設備上進行一次充放電循環，作為質量控制的一部分。自動化電池分析儀（Cadex）的“活化功能”采用獲得額定容量所需的循環次數作為其參數。

　　當鎳基電池已經存放幾個月后，通過循環操作能夠恢復已失去的容量。電池存放的時間、充電狀態和溫度會影響恢復時間。存放時間越長、溫度越高，重新獲得完全容量所需的循環次數越多。電池分析儀對啟動操作有幫助，并保證獲得所需的期望容量。

　　鋰離子電池

　　一些電池使用者堅稱，鋰離子電池存放后，陰極上會產生鈍化層，也被稱為內部保護層。人們說，該鈍化層會阻礙離子流動，導致內部阻力增加，甚至會導致鋰離子電鍍。我們知道，充電和更有效的循環會溶解鈍化層，并且一些電池使用者認為智能手機在第二次循環后會獲得額外的運行時間。

　　科學家們也不能充分解釋鈍化層的性質，關于這方面的一些出版物只是猜測循環后電池的性能恢復和鈍化層的移動有關。一些科學家完全否認內部保護層的存在。他們說這個想法具有高度的猜測性，并且和已有研究不一致。

　　眾所周知，出現在正極材料上的一層覆蓋物是固體電解質界面膜。固體電解質界面膜是電絕緣物質，有充足的離子電導率使得電池進行正常工作。盡管固體電解質界面膜降低了電池容量，但它也會保護電池。沒有它的話，鋰離子的使用壽命可能不會很長。

　　另一個“生長”在陰極材料上的覆蓋層是電解質氧化物。它會造成永久的容量損失，增加電池內部的阻力。高溫會改善電解質氧化物，讓單個鋰離子電池的電壓保持在4.10V以上。雖然沒有補救措施來移動覆蓋層，但是現代鋰離子電池多余的電解質使得覆蓋層的形成造成的影響最小化。現場使用鋰離子電池后發現，熱和高電壓的結合造成的壓力比快速循環更多。

　　無論鋰離子電池鈍化層產生的結果是什么，鋰離子電池沒有同鎳鎘電池相似的記憶效應，后者需要不定期的循環以防止容量損失。兩者出現的問題可能相同，但是產生的機理不同。其造成的影響也無法和鉛酸蓄電池產生的硫酸鹽相比。

　　鋰離子電池是一個非常干凈的系統，一旦出廠，就無需額外的配置，也不像鎳基電池需要進行保養。多余的化成不會造成什么不同，因為從一開始就可以獲得最大容量（特殊的情況可能是長時間存放后剩下少量容量）。一旦電池老化，充分放電也不能改善電池容量。低容量意味著電池壽命的終結。一次充放電可能只對校正電池的“數字容量”有利，但是它無法改善“化學容量”。（參考日后專題：智能電池的內部工作）給新電池進行8小時充電不會對電池有什么影響，但這是“守舊派”的做法，是從鎳電池時期遺留下來的。

　　鋰原電池

　　鋰原電池，如鋰-亞硫酰氯電池，在存放時會有鈍化的問題。這一鈍化薄層，是電解質與鋰金屬陽極和碳基陰極反應形成的。（需要指出的是，鋰原電池的陽極是金屬鋰而陰極是石墨，這點跟鋰離子電池是相反的）如果沒有形成鈍化層，大部分的鋰電池是不能工作的，因為自放電很快導致電池迅速衰減。鈍化層能夠保護電池，滿足10年的存儲壽命。

　　溫度和荷電狀態都會加速鈍化層的形成。一個部分放電的鋰-亞硫酰氯電池比一個新電池鈍化嚴重，在較高的溫度下存儲也是原因之一。

　　當電池首次負載時，鈍化層會使電池產生電壓滯后過程。圖2 描述了分別給三個鈍化程度不同的電池施加負載時的電壓恢復過程。電池A只有稍微的電壓下降，而電池C需要時間來恢復。

　　圖2：一個鈍化的電池負載時的電壓變化。

　　電壓A線（代表的電池）只有輕微鈍化，B需要更長時間來恢復，而C則影響最嚴重

　　低電流消耗的設備，如收費公路的掃描儀，使用中設備發熱會（在電池中）形成鈍化層。為了防止（這種現象），一些鋰電池會負載一個36KΩ的電阻。在存放過程中，穩定的低電流放電或者定期脈沖能夠防止鈍化層長的太厚，但這會縮短存儲壽命。負載一個36KΩ的電阻存放兩年之后，據說電池還有90%的容量。

　　通過簡單的設備負載，并不是所有的鋰原電池都能夠恢復；電流可能太低不能逆轉鈍化效應。也有可能設備會認為它是荷電太低或者有缺陷的電池而不能工作。這些電池在實際裝載之前，需要用電池分析儀（Cadex)提供可控的負載以及核查本征的性能來“準備”一番。

　　解鈍化所需的放電電流在1C到3C之間（nC即在此電流下充滿電需要1/n小時）。電池的電壓必須恢復到3.2V以施加負載；解鈍化的時間一般是20秒。這個過程可以重復進行但不應超過5分鐘。1C放電的時候，正常工作的電池電壓應該高于3.0V。如果電壓低于2.7V, 則意味著電池已經報廢。

　　三種最常見的鋰原電池分別是鋰-亞硫酰氯電池（3.6V，具有最高的能量密度），鋰-二氧化硫電池（3.9V）和鋰-二氧化錳電池。（其中）鋰-亞硫酰氯電池被廣泛應用于石油鉆探，醫藥設施，軍事武器和感應器中。這些電池有著極其高的能量密度，而且能夠在高溫下“服役”，但內阻相對高限制了負載容量。

　　同時必須清楚一點，這些鋰金屬電池中鋰的含量很高，跟具有同樣Ah的鋰離子電池相比運輸要求更為苛刻。因為這些電池比能量高，所以在處理上也需要特殊注意。