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[導(dǎo)讀]在使用中隨著電量的釋放,電壓下降,電池的化學(xué)活性也會(huì)降低。為了更好的保護(hù)鋰電池的性能,鋰電池一般會(huì)要求充電過(guò)程按涓流充電(低壓預(yù)充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終

在使用中隨著電量的釋放,電壓下降,電池的化學(xué)活性也會(huì)降低。為了更好的保護(hù)鋰電池的性能,鋰電池一般會(huì)要求充電過(guò)程按涓流充電(低壓預(yù)充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終止四個(gè)階段,進(jìn)行管控。

以某電池常規(guī)型為例,INR26650-50A電池的標(biāo)稱容量是5000mAh,標(biāo)稱電壓是3.6V(市面上也有標(biāo)3.7V),放電終止電壓是2.75V,充電終止電壓是4.20V。

鋰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。增加其它充電輔助功能是為了改善電池壽命,簡(jiǎn)化充電器的操作,其中包括給過(guò)放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測(cè)、輸入電流限制、充電完成后關(guān)斷充電器、電池部分放電后自動(dòng)啟動(dòng)充電等。

鋰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(cè)待充電電池的電壓,如果電壓低于3V,要先進(jìn)行預(yù)充電,充電電流為設(shè)定電流的1/10,電壓升到3V后,進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。

標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程為:以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電,電池電壓升到4.20V時(shí),改為恒壓充電,保持充電電壓為 4.20V。此時(shí),充電電流逐漸下降,當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí),充電結(jié)束。

 

 

圖1 鋰電池充電曲線圖

鋰電池充電的四個(gè)階段說(shuō)明:

階段1:涓流充電——涓流充電用來(lái)先對(duì)完全放電的電池單元進(jìn)行預(yù)充(恢復(fù)性充電)。在電池電壓低于3V左右時(shí)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(dāng)電池電壓上升到涓流充電閾值以上時(shí),提高充電電流進(jìn)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(guò)程逐步升高,一般單節(jié)電池設(shè)定的此電壓為3.0-4.2V。

階段3:恒壓充電—— 當(dāng)電池電壓上升到4.2V時(shí),恒流充電結(jié)束,開始恒壓充電階段。電流根據(jù)電芯的飽和程度,隨著充電過(guò)程的繼續(xù)充電電流由最大值慢慢減少,當(dāng)減小到0.01C時(shí),認(rèn)為充電終止。(C是以電池標(biāo)稱容量對(duì)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定時(shí)器(或者兩者的結(jié)合)。最小電流法監(jiān)視恒壓充電階段的充電電流,并在充電電流小于0.02C時(shí)終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開始時(shí)計(jì)時(shí),持續(xù)充電兩個(gè)小時(shí)后終止充電過(guò)程。

上述四階段的充電法完成對(duì)完全放電電池的充電約需要2.5至3小時(shí)。高級(jí)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(huì)暫停。 充電結(jié)束后,如檢測(cè)到電池電壓低于3.89V將重新充電。

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