如何正确启动新电池

2025 年 7 月 28 日

潘李博士

湖北大学理学博士，中南大学材料科学与工程博士后。长期从事高性能电极材料、防爆电池、低温电池等领域的研究，具有扎实的科研基础和丰富的实践经验。

在决定如何给电池充电时，必须考虑电池的化学性质。例如，锂离子电池组通常只需适当的初始处理，无需传统的启动。制造商指南确认，正确的操作程序可优化电池寿命和性能。请查看下表，了解不同化学成分的容量保持率：

电池化学	0℃，	25℃，	40℃，	60℃，
铅酸电池（充满电）	〜97％	〜90％	〜62％	〜38％
镍基（任意费用）	〜99％	〜97％	〜95％	〜70％
锂离子（LCO）	〜98％	〜96％	〜85％	〜75％

关键精华

镍基电池和铅酸电池需要通过受控的充电和放电循环进行启动，以达到满容量并延长电池寿命。
锂离子电池不需要预充电，但需要适当的初始充电、小心处理和电池管理系统以确保安全和长寿命。
始终遵循制造商的指导，在充电期间监控电池温度，并使用正确的充电器来保护电池健康并最大限度地提高性能。

第 1 部分：如何给电池充电

1.1 什么是启动效应？

预充是指为新电池做好最佳性能和最长使用寿命准备的特定过程。预充是指对电池进行一个调节循环，以提高电池性能，尤其是在长期存放或首次使用后。技术标准将预充定义为一系列受控的充电和放电循环。这些循环有助于电池达到其满额定容量并稳定其化学性质。对于镍基电池，预充至关重要，因为这些电池通常在出厂时仅进行了部分格式化。您需要使用涓流充电 16-24 小时来均衡电池电量并重新分配电解液。铅酸电池也受益于初始循环，但其大部分格式化发生在工厂和日常使用过程中。相比之下，锂离子电池组（例如 LCO 锂电池）出厂时已完全格式化，无需预充。制造商根据新电池制定设备规格，但实际电池寿命从制造之日起就开始下降。自动电池分析仪可以帮助您确定何时更换电池，通常在电池容量达到原始容量的 80% 时更换。对新电池进行预处理可以恢复镍基化学电池中的一些损失的容量，但对锂离子电池的影响不大。

提示： 始终遵循制造商的电池保养和启动指南，以延长电池寿命并确保安全操作。

1.2 需要灌注的电池类型

您必须了解哪些电池化学成分需要进行预充，才能最大限度地延长电池寿命并提高性能。下表总结了常见电池类型的预充需求：

电池化学	需要打底吗？	典型的启动方法	电池寿命和性能说明
镍基电池（NiMH、NiCd）	是	涓流充电、循环	经过几次循环后达到满容量
铅酸	有时	初始循环，慢速充电	容量随着使用而提高，然后下降
锂离子（LCO、NMC、LiFePO4、LMO、LTO）	没有	仅需正确的初始处理	船舶满载，逐渐下降
不可充电锂电池	没有	不适用	使用至耗尽，然后更换

镍基电池（例如镍氢电池和镍镉电池）需要预充放电，因为它们出厂时并非满容量状态。您必须进行多次充电和放电循环才能达到最佳性能和电池寿命。铅酸电池的初始容量约为 85%，随着使用时间的推移，容量会逐渐增加，最终下降。锂离子电池组（包括 LCO、NMC、LiFePO4、LMO 和 LTO）无需预充放电。这些电池出厂时已完全格式化，可立即使用。您只需遵循正确的初始充电和电池保养程序，即可延长电池寿命。不可充电锂电池无需预充放电。您可以一直使用到电量耗尽为止。

1.3 启动效应为何重要

预充对电池寿命至关重要，尤其对于镍基和铅酸电池而言。预充有助于电池达到额定容量并稳定其内部化学性质。此过程直接影响电池性能、循环寿命和可靠性。在医疗设备、机器人、安防系统、基础设施、消费电子产品和工业设备等 B2B 应用中，电池组必须提供稳定的性能和长久的使用寿命。正确的预充可确保您的电池组从一开始就以最佳效率运行。

对于镍基电池： 通过受控的充电和放电循环进行预充，可以恢复在储存或老化过程中损失的容量。此步骤对于电池寿命和在高要求应用中的性能至关重要。
对于铅酸电池： 初始循环和慢速充电有助于溶解硫酸盐并延长电池寿命。遵循制造商的建议，您将获得最佳效果。
对于锂离子电池组： 你不需要给这些电池预充。相反，你应该专注于正确的初始充电，避免深度放电，并使用电池管理系统（BMS）监控电池寿命和安全性。

注意： 给新电池充电不仅仅是为了达到满容量，它还能帮助您延长电池寿命、减少早期故障，并优化电池在实际使用条件下的性能。

如果您想延长电池寿命并最大限度地提升电池组的价值，就必须了解如何通过化学方法对电池进行预充。正确的充电和放电循环，尤其是镍基电池和铅酸电池，将帮助您实现最佳的电池寿命和性能。对于锂离子电池组，需要注重正确的初始操作和电池保养，以确保电池的长寿命和安全运行。

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第 2 部分：用化学方法为新电池做好准备

2.1 铅酸蓄电池启动

在初始阶段，您必须小心处理铅酸电池，以最大限度地延长电池寿命并提高性能。大多数铅酸电池出厂时都经过部分格式化，因此您需要通过正确的充电和放电循环来完成整个过程。对于新电池，请先以推荐电流进行慢速充电。此步骤有助于溶解储存期间可能形成的任何硫酸盐，并确保电池达到其满额定容量。

逐步进行铅酸启动：

初始慢速充电： 使用低电流（通常为 0.1C）的充电器，直到电池达到满电压。这种慢速充电过程有助于均衡电池电压并防止过热。
休息时间： 首次充电后，让电池静置几个小时。这段时间可以让电解液重新均匀分布。
控制排放： 将电池放电至额定容量的50%左右。避免深度放电，因为这会缩短电池寿命。
重复循环： 进行两到三次慢速充电和部分放电的循环。此过程有助于电池达到最佳性能并延长电池寿命。

提示： 充电期间务必监测电池温度。如果电池变热，请停止充电并使其冷却。过热会缩短电池寿命，并可能造成永久性损坏。

2.2 镍氢/镍镉电池启动

镍基电池（包括镍氢电池和镍镉电池）需要精心预充，才能最大限度地延长电池寿命并提升性能。这些电池出厂时通常化成不完全，因此必须使用可控的充电和放电循环才能达到最大容量。

推荐的启动方法：

涓流充电： 使用低电流（镍氢电池 0.03C 至 0.05C，镍镉电池 0.1C 左右）充电 16-24 小时。此方法可以避免过度充电，并有助于均衡电池电压。
充电慢： 对于镍氢电池，请使用约 0.1C 或更低的充电速率。定时器充电可以实现，但必须避免过度充电，尤其是在电池容量下降的情况下。
初始循环： 首次充电后，请进行两到三次完全充电和放电循环。此过程有助于电池达到额定容量并稳定其内部化学性质。

充电方法	电池类型	建议充电率	关键绩效影响/说明
涓流充电	镍氢电池	0.03C到0.05C	低涓流充电可避免深度过度充电，延长电池寿命；镍氢电池不喜欢过度充电，需要灵敏的满充电检测。
涓流充电	镍镉电池	约0.1摄氏度	NiCd 可承受更高的涓流充电；原装 NiCd 充电器使用 0.1C 涓流充电；更善于吸收过度充电。
缓慢充电	镍氢电池	~0.1C 或更低	由于电压/温度变化不明显而导致充电困难；需要基于定时器的充电，如果电池容量下降则有过度充电的风险。
缓慢充电	镍镉电池	无	没有特别详细说明，但镍镉充电器对过度充电的耐受性更强。
一般准则	镍基	无	过度充电会导致发热；涓流充电时电池应保持冷却；不正确的充电会缩短使用寿命；当电池变热时应取出电池。

必须避免过度充电，因为过度充电会产生热量并缩短电池寿命。如果电池变热，请务必将其从充电器中取出。对于 B2B 用户医生, 机器人和保安系统应用中，适当的启动可确保您的电池组提供稳定的性能和较长的使用寿命。

2.3 锂离子电池组

锂离子电池组（例如 LCO、NMC、LiFePO4、LMO 和 LTO）无需传统的预充。这些电池出厂时已完全格式化。但是，您必须遵循正确的初始操作和充电方案，以最大限度地延长电池寿命并提高性能。

锂离子电池组的最佳实践：

初始费用： 使用锂离子专用充电器将电池充满。避免在最初几次充电过程中深度放电。
避免完全放电： 不要让电池完全放电。部分放电和定期充电有助于延长电池寿命。
电池管理系统（BMS）： 使用 BMS 监控充电、放电和电池平衡。BMS 可防止过充、过放和过热，这些对于电池寿命和安全至关重要。

最近使用电化学阻抗谱和机器学习的研究研究表明，根据电池健康状况和使用模式定制的初始充电方案可以优化性能并延长电池寿命。先进的充电策略，例如实时监控锂电镀和自适应充电配置，有助于防止电池性能下降并支持长期可靠性。这些方案采用数据驱动的方法来预测放电容量，并根据电池老化和运行条件调整充电方式。对于 B2B 用户来说消费类电子产品, 产业和基础设施领域，遵循这些准则可确保您的锂离子电池组发挥最长的使用寿命和稳定的性能。