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【題目】閱讀《手機電池和手機充電器》回答問題

手機電池和手機充電器

手機電池由三部分組成:電芯、保護電路和外殼。當前手機電池一律為鋰離子電池(不規(guī)范的場合下常常簡稱鋰電池)，正極材料為鈷酸鋰。標準放電電壓3.7V，充電截止電壓4.2V，放電截止電壓2. 75V，電池容量的單位是Wh(瓦時)，也可以用Ah (安時)或mAh (毫安時)來替代。

目前已經(jīng)越來越多手機采用了4000mAh 及以上的電池容量，華為的Mate 20系列的Mate 20 X采用的是5000mAh的電池，即將推出的折疊屏華為Mate X采用4500mAh，榮耀Note10同樣擁有5000mAh的電池容量。

手機充電器又名：移動電源、充電寶，其實都是由一個穩(wěn)定電源(主要是穩(wěn)壓電源、提供穩(wěn)定工作電壓和足夠的電流)加上必要的恒流、限壓、限時等控制電路構成。

國內(nèi)的民用額定電壓為220V，是不能夠直接給手機充電的，手機座充的用處就是將220V的高壓脈沖轉(zhuǎn)換為5V的低壓脈沖，再經(jīng)過一個整流、穩(wěn)壓電路，變成5V穩(wěn)定的直流電。也就是說，手機的充電底座起到一個從高壓交流電變?yōu)榈蛪褐绷鞯淖饔谩?/span>

手機常用鋰離子(li-ion) 電池的充電器采用的是恒流限壓充電制，比如500mAh電池采用250mA充電大約兩小時達到4.2V后再恒壓充電。

鋰離子電池的充電過程分為兩個步驟：先是恒流充電，其電流恒定，電壓不斷升高，當電壓充到4.2V的時候自動轉(zhuǎn)換為恒壓充電，在恒壓充電時電壓恒定，電流是越來越小的直到充電電流小于預先設定值為止，所以有人用直充對手機電池進行充電的時候明明電量顯示巳經(jīng)滿格了，可是還是顯示正在充電，其實這個時候的電壓已經(jīng)達到了4.2V所以電量顯示為滿格，那時就是在進行恒壓充電過程，那么有人也許會問，為什么要進行恒壓充電呢，直接用恒流充到4.2V不就行了嗎，其實很容易解釋，因為每一個電池都有一定的內(nèi)阻，當用恒流進行充電到4. 2V的時候，如果電流很大那么在內(nèi)阻上消耗的電壓也就很大，所以要用恒壓充電過程，把充電的電流慢慢降下來，這樣電池的實際電壓就很接近4.2V。

(1)根據(jù)本文所述，手機的充電底座作用是______________。

(2)若手機的待機電流是10mA，500mAh的電池可以使手機待機_________ h.

(3)若手機工作時按電池的標準電壓工作，工作電流是 300mA，則工作10h消耗的電能是__________kWh.

(4)根據(jù)文中提供的信息，簡述鋰離子電池的充電過程若采用恒流充電為什么實際電池電壓達不到4.2V?____

Answer 1

【答案】詳見解析 50 0.0111 詳見解析

【解析】

(1)[1]手機的充電底座起到一個從高壓交流電變?yōu)榈蛪褐绷鞯淖饔茫?/span>

(2)[2]手機的待機電流是10mA，500mAh的電池可以使手機待機的時間

t==50h；

(3)[3]手機標準放電電壓3.7V，工作10h消耗的電能

W=UIt=3.7×0.3×10-3kW×10h=0.0111 kWh；

(4)[4]當用恒流進行充電到4. 2V的時候，采用恒流充電，在內(nèi)阻上消耗的電壓也就很大，實際電池電壓達不到4.2V。