鉅大LARGE | 點擊量：1280次 | 2021年05月20日
解析動力電池四段式充電原理及要點
鋰離子電池在使用中隨著電量的釋放，電壓下降，電池的化學活性也會降低。為了更好的保護鋰離子電池的性能，鋰離子電池一般會要求充電過程按涓流充電(低壓預充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終止四個階段，進行管控。
以某電池常規型三元鋰離子電池為例，INR26650-50A電池的標稱容量是5000mAh，標稱電壓是3.6V(市面上也有標3.7V)，放電終止電壓是2.75V，充電終止電壓是4.20V。
鋰離子電池充電器的基本要求是特定的充電電流和充電電壓，從而保證電池安全充電。新增其它充電輔助功能是為了改善電池壽命，簡化充電器的操作，其中包括給過放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測、輸入電流限制、充電完成后關斷充電器、電池部分放電后自動啟動充電等。
鋰離子電池的充電方式是限壓恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池的電壓，假如電壓低于3V，要先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V后，進入標準充電過程。
標準充電過程為：以設定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，充電結束。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
圖1鋰離子電池充電曲線圖
鋰離子電池充電的四個階段說明：
階段1：涓流充電涓流充電用來先對完全放電的電池單元進行預充(恢復性充電)。在電池電壓低于3V左右時采用涓流充電，涓流充電電流是恒流充電電流的十分之一即0.1c(以恒定充電電流為1A舉例，則涓流充電電流為100mA)。
階段2：恒流充電當電池電壓上升到涓流充電閾值以上時，提高充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至1.0C之間。電池電壓隨著恒流充電過程逐步升高,一般單節電池設定的此電壓為3.0-4.2V。
階段3：恒壓充電當電池電壓上升到4.2V時，恒流充電結束，開始恒壓充電階段。電流根據電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續充電電流由最大值慢慢減少，當減小到0.01C時，認為充電終止。(C是以電池標稱容量對照電流的一種表示方法，如電池是1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA。)
階段4：充電終止。
有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用按時器(或者兩者的結合)。最小電流法監視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流小于0.02C時終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開始時計時，持續充電兩個小時后終止充電過程。
上述四階段的充電法完成對完全放電電池的充電約要2.5至3小時。高級充電器還采用了更多安全措施。例如假如電池溫度超出指定窗口(通常為0℃至45℃)，那么充電會暫停。充電結束后，如檢測到電池電壓低于3.89V將重新充電。
