鋰離子電池的充電方法
鋰離子電池可以采用不同的充電方法,其中最簡(jiǎn)單的充電方法是恒壓充電。采用恒壓充電時(shí),電池電壓保持不變,而充電電流將逐漸降低。當(dāng)充電電流降到低于0.1C時(shí),就認(rèn)為電池被充分充電了。為了防止有缺陷的電池?zé)o休止地進(jìn)行充電,采用一個(gè)備用定時(shí)器來終止充電周期。
兼顧充電過程的安全性、快速性和電池使用的高效性,鋰離子電池通常都采用恒流恒壓充電方法,其充電過程可分為預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電三個(gè)階段。
1、預(yù)充電階
在該狀態(tài)下,首先檢測(cè)單節(jié)鋰離子電池電壓是否較低(<3.0V)),如果是則采用涓流充電,即一個(gè)比較小的恒定電流對(duì)電池進(jìn)行充電直至電池電壓上升到一個(gè)安全值。否則可省略該階段,這也是最普遍的情況。因?yàn)轭A(yù)充電主要是完成對(duì)過放的鋰電池進(jìn)行修復(fù)。
2、恒流充電
涓流充電后,充電器轉(zhuǎn)入恒流充電狀態(tài)。該狀態(tài)下,充電電流保持不變的較大的值,電池的最大充電電流決定于電池的容量。
在恒流充電和預(yù)充電狀態(tài)下,通過連續(xù)監(jiān)控電池的電壓和溫度,可以采用以下兩種恒流充電終止法,終止恒流充電。
(1)電池最高電壓終止法:當(dāng)單節(jié)鋰電池電壓達(dá)到4.2V,恒流充電狀態(tài)應(yīng)立即終止;
(2)電池最高溫度終止法:在恒流充電過程中,當(dāng)電池的溫度達(dá)到60℃時(shí),恒流充電狀態(tài)應(yīng)立即終止。
3、恒壓充電階段
恒流充電結(jié)束后,則轉(zhuǎn)入恒壓充電狀態(tài)。在該狀態(tài)下,充電電壓保持恒定。因?yàn)殇囯x子電池對(duì)充電電壓精度的要求比較高,單節(jié)電池恒壓充電電壓應(yīng)在規(guī)定值的士1%之間變化,因此要嚴(yán)格控制鋰離子電池的充電電壓。在恒壓充電過程中,充電器連續(xù)監(jiān)控電池的電壓、溫度、充電電流和充電時(shí)間。
常用的恒壓充電終止方法有以下四種方法:
(1)電池最高電壓:當(dāng)單節(jié)鋰離子電池的電壓達(dá)到4.25V時(shí),恒壓充電狀態(tài)自動(dòng)終止;
(2)電池最高溫度:當(dāng)鋰離子電池的最高溫度達(dá)到60℃時(shí),恒壓充電狀態(tài)自動(dòng)終止;
(3)最長充電時(shí)間:為了確保鋰離子電池安全充電,除了設(shè)定最高電壓和最高溫度外,還應(yīng)設(shè)置最長恒壓充電時(shí)間,在溫度和電壓檢測(cè)失敗的情況下,可以保證鋰電池安全充電;
(4)最小充電電流:在恒壓充電過程中,鋰離子電池的充電電流逐漸減小,當(dāng)充電電流下降到一定數(shù)值(通常為恒流充電電流的1/10)時(shí),恒壓充電狀態(tài)自動(dòng)終止。
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