鋰離子電池充電原理分析-超詳細(xì)

鋰離子電池的充電過程可分為四個(gè)階段:涓滴充電(低壓預(yù)充電)、恒流充電、恒壓充電和充電停止。

鋰離子電池充電器的基本要求是特定的充電電流和電壓，然后確保電池安全充電。新增其他充電輔助功能，提高電池壽命，簡化充電器的操作，包括對(duì)過放電電池滴充，電池電壓檢測(cè)，輸入電流約束，充電后關(guān)閉充電器，電池部分放電后主動(dòng)開始充電。

鋰離子電池的充電方式是電壓極限恒流充電，由IC芯片控制。典型的充電方法是:首先，測(cè)試待充電電池的電壓。假如電壓低于3V，則對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電。標(biāo)準(zhǔn)充電過程如下:恒流充電通過設(shè)置電流進(jìn)行。當(dāng)電池電壓升至4.20v時(shí)，改為恒壓充電。充電電壓為4.20v。此時(shí)充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降到設(shè)定充電電流的1/10時(shí)，充電結(jié)束。下圖是充電曲線。

第一階段:涓流充電涓流充電用于對(duì)完全放電的電池單元進(jìn)行預(yù)充電(回收充電)。當(dāng)電池電壓低于3V左右時(shí)，選擇涓流充電。涓流充電電流為恒流的十分之一，即0.1c(以恒流1A為例，涓流充電電流為100mA)。

第二階段:恒流充電當(dāng)電池電壓高于滴流充電閾值時(shí)，采用漸進(jìn)充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電電流在0.2c~1.0c之間。電池電壓隨著恒流充電過程逐漸增大。一般情況下，單個(gè)電池的電壓設(shè)置為3.0-4.2v。

第三階段:恒壓充電當(dāng)電池電壓升至4.2v時(shí)，恒流充電結(jié)束，開始恒壓充電。根據(jù)電池的充盈程度，隨著充電過程的繼續(xù)，充電電流從最大值逐漸減小。當(dāng)降至0.01c時(shí)，視為停止充電。(C是一種根據(jù)電流指示電池額定容量的方法。例如，假如電池容量為1000mAh，則1C為1000mA的充電電流。)

階段4:充電中止-有兩種典型的充電中止方法:選擇最小充電電流歧視或選擇按時(shí)器(或兩者的結(jié)合)。最小電流法監(jiān)測(cè)恒壓充電階段的充電電流，當(dāng)充電電流降至0.02~0.07c時(shí)停止充電。第二種方法在恒壓充電階段開始，充電兩小時(shí)后停止充電。

上述四段充電方式，電池完全放電后充電時(shí)間約為2.5~3小時(shí)。高端充電器也使用更多的安全方法。例如，假如電池溫度超過規(guī)定的窗口(一般為0℃至45℃)，則暫停充電。

充電后，假如電池電壓低于3.89v，則從零開始充電。