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    鋰離子電池的充電有哪四個階段呢?

    鉅大LARGE  |  點擊量:3383次  |  2018年09月07日  

    鋰電池充電過程的四個階段,充電或放電速率通常根據電池容量來表示。這一速度稱為C速率。C速率等于特定條件下的充電或放電電流,定義如下:

    I=M&TImes;Cn

    其中:

    I=充電或放電電流,A

    M=C的倍數或分數

    C=額定容量的數值,Ah

    N=小時數(對應于C)。

    以1倍C速率放電的電池將在一個小時內釋放標稱的額定容量。例如,如果標稱容量是1000mAhr,那么1C的放電速率對應于1000mA的放電電流,C/10的速率對應100mA的放電電流。

    通常生產商標定的電池容量都是指n=5時,即5小時放電的容量。例如,上述電池在200mA恒流放電時能夠提供5小時的工作時間。理論上該電池在1000mA恒流放電時能夠提供1小時的工作時間。然而實際上由于大電池放電時效能降低,此時的工作時間將小于1小時。

    那么怎樣才能正確地為鋰離子電池充電呢?鋰離子電池最適合的充電過程可以分為四個階段:涓流充電、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。

    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,先采用最大0.1C的恒定電流對電池進行充電。

    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。恒流充電時的電流并不要求十分精確,準恒定電流也可以。在線性充電器設計中,電流經常隨著電池電壓的上升而上升,以盡量減輕傳輸晶體管上的散熱問題。

    大于1C的恒流充電并不會縮短整個充電周期時間,因此這種做法不可取。當以更高電流充電時,由于電極反應的過壓以及電池內部阻抗上的電壓上升,電池電壓會更快速地上升。恒流充電階段會變短,但由于下面恒壓充電階段的時間會相應增加,因此總的充電周期時間并不會縮短。

    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。為使性能達到最佳,穩壓容差應當優于+1%。

    階段4:充電終止——與鎳電池不同,并不建議對鋰離子電池連續涓流充電。連續涓流充電會導致金屬鋰出現極板電鍍效應。這會使電池不穩定,并且有可能導致突然的自動快速解體。

    鋰電池充電過程的四個階段淺談

    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定時器(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,并在充電電流減小到0.02C至0.07C范圍時終止充電。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需要2.5至3小時。高級充電器還采用了更多安全措施。例如如果電池溫度超出指定窗口(通常為0℃至45℃),那么充電會暫停。

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