摘要：文章对目前手机电池的不同类型和特点进行介绍，并分析进行手机电池性能测试的参数类型及其作用，重点研究对手机电池性能进行测试的几种常用的测试方法和特点，以供参考。
关键词：手机电池；性能测试；测试方法
1引言
在人们生活水平不断提高以及电子产品相关技术不断发展和进步的背景下，手机成为人们日常生活和工作中不可获取的重要工具，其不仅起到基本的通讯功能，而且目前智能手机的功能越来越多样化，成为人们日常办公、游戏、影音、阅读学习的重要工具。近年来手机产品不断经历更新换代，而且更新速度不断加快，其中手机容量成为众多手机厂商标榜的卖点之一，也是人们日常使用中比较关注的手机配置之一。而且目前的手机电池容量在不断增加，手机待机和使用时间也不断增加。但是目前手机中使用的锂离子电池的生产过程中，需要对其进行性能测试来确保其符合手机使用的性能和安全要求。
2手机电池的类型
手机电池的类型到目前位置已经经历了三个阶段的变化，首先第一个阶段就是镍镉电池，目前已经基本被淘汰，主要是由于其具有较小的容量和较低的电压，且存在自放电现象和记忆效应，循环使用寿命较短，且容易对环境造成严重的污染。此种电池的类型主要为6V的镍镉电池，且是由5只1.2V的单体电池进行串联而成的。而第二个阶段就是镍氢电池，其虽然具有较大的容量，且对环境没有污染，但是其具有一定的放电现象，其主要类型也是6V的镍氢电池，同样由5只1.2V单体电池组成。目前最新一代手机电池就是锂离子电池，其主要分为液体锂离子电池和聚合物锂离子电池，其具有较大的容量和较高的电压，且不存在放电现象和记忆效应，具有较长的循环使用寿命，尤其是聚合物锂离子电池，其可以做成任意形状和体积大小，而且可以做到较薄的厚度，比较适合在手机等体积较小且对电池形状和容量要求较高的电子产品中。其主要为3.7V、3.8V、3.85V的锂离子电池，具有较高的能量密度，但是锂离子电池的制作对其安全性能的要求较高，需要进行过电流以及温度传感器的设置来对其充放电过程进行保护，这就需要在手机电池的制作过程中采取一定的测试方法针对其主要的性能参数进行测试。
3手机电池测试的参数
在对手机电池进行制作的过程中，需要对其进行的测试的参数主要有以下几个方面：一是对手机电池在20℃下的放电性能进行测试，而且在此种参数的测试中有两种测试模式，分别为0.2C5A和1C5A两种模式。其中对于前一种模式来说，需要测试时间在5h以上，而对于后一种测试模式来说，需要测试时间在51min以上。二是对手机电池的过充保护进行测试。就是避免电池在充电过充中出现电池已经充满电但是没有进行自动断电保护而导致电池被过充，不仅会对电池造成损坏或者影响其使用性能，甚至可能会导致冒烟、起火以及爆炸等危险。三是对手机电池的过放电保护进行测试，其主要目的是保护电池在放电过程中不会出现冒烟、起火以及爆炸或者漏电等现象。四是进行手机电池的短路保护测试，通过此种测试同样确保在进行充电过程中，不会由于外界出现短路而造成电流过大等现象时会引发冒烟、起火以及爆炸、漏电等危害。此外还会对手机电池进行内阻测试，确保其在50~200mΩ的范围内。
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4手机电池测试方法
4.1传统的测试方法
在手机电池的更新换代和发展过程中，手机电池的测试方法也在随之改进，在传统的手机电池测试方法中，首先是对电池容量进行测试，所采用的方法就是将电池从原有的使用系统中脱离，然后降低连接在外接的负载之上，通过对负载进行控制来对其进行测试，主要是对负载大小进行调整来保持放电电流处于稳定的数值上，而且测试结束的标志就是电池的端电压达到放电的终止电压，通过上述测试就可以得出电池的放电时间和放电电流，从而通过简单计算就可以得出电池的容量大小。此种电池容量的测试方法比较准确，但是在手机电池厂商进行生产加工和现场测试的过程中，由于测试环境中必须有一组电池处于离线状态，所以导致后备电容减小一半，所以在此测试系统中出现问题或者故障时就会导致电池组需要对负载进行独立承担，造成的主要后果就是测试结果不够准确。此外，此种测试方法还需要花费大量的时间进行数据记录和调节，并且需要消耗大量的电能，对散热也提出较高要求，并且通过人工测试的方式也容易导致人工误差问题的存在。
4.2电源监控控制测试法
此种方法是在通信电源系统的监控下进行手机电池的性能测试的，主要是在对目前的手机电池工作的重要性进行了解和引起人们的重视之后，目前电池的在线测试技术逐步发展并成熟，已经在手机电池厂家中普及应用。其测试过程就是在电源本身监控的环境下，通过对电池组时间的设定，在经过放电电流的放电之后，对放电之后的参数变换进行测试和计算并得到电池的容量大小。此种测试方法不再需要其他的电池容量检测设备，可以只采用电源系统监控来实现对整个电池组的监控，但是需要对整组电池的端电压进行测试和估算来得到最终的电池容量，所以测试结果的精确性也会有所影响。
4.3曲线比较方法
此中测试方法就是需要采用特定的电池容量测试设备对电池的内阻和端电压进行测试，测试时需要在充放电的过程中进行，主要是对此过程中上述参数的变化情况进行测试并进行曲线的绘制来对其健康状态进行表征。其利用的原理就是在电池放电过程中的内阻增大会降低端电压，但是在充电时内阻增大会提高端电压的原理，通过在一段时间大概几分钟内进行测试的数据绘制成曲线，然后与此型号电池的特性曲线进行对比来对电池的剩余容量进行分析。此种测试的结果对比比较只管，但是需要经过一定时间的电池数据库的建立，并且在较小的负载小或者放电率在10h以下的电流或者负载情况下需要进行智能负载的连接。
4.4交流和直流检测法
前者主要是根据向电池的两端发出特定频率进行信号的激励并且对单体电池的电流和端电压进行测量，之后通过计算来得出电池内阻。此方法可以不改变电源系统的工作状态，也不需要连接其他任何测试用的负载，并且可以进行长时间的连续测试，也便于蓄电池的维护，但是直流端的谐波会对测试结果造成影响。而后者则主要为瞬间大电流放电的内阻分析法，通过对电池放电电流的控制对此过程中的电压、电流等进行记录，并且在电压稳定时通过书剑增加电池放电电流的方式对其放电数据进行计算和分析。此方法对采样频率和精度有着较高的要求，也需要人工进行控制，但是不会受到直流谐波的影响。
5结语
目前手机行业的相关技术发展变化的速度较快，而且随着手机在人们日常生活和生产中的普及，人们对于手机性能和配置，尤其是电池容量、安全性能以及循环使用寿命等都提出了较高的要求。所以在手机电池厂商在生产过程中，应选用合适的测试方法对手机电池的放电性能、过充保护、过放电保护以及短路保护等进行严格测试，在确保其性能满足用户要求的同时，要提高其使用的安全性能，并延长其使用寿命，并通过测试来对手机电池生产工艺进行优化，促进手机电池行业的健康发展。
参考文献：
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[2] 于鹏, 刘亚飞, 陈彦彬,等. 锂离子电池正极材料高温存储性能测试新方法研究[J]. 山东化工, 2017, 46(19):93-94.
论文作者:戴天童
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/9
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