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鋰離子電池充電的四段式充電原理與要求

鉅大LARGE  |  點擊量:18次  |  2020年12月24日  

摘要
鋰電池的四段充電原理及要求鋰電池在使用中隨著電的釋放,電壓下降,電池的化學活性也會降低。為了更好的保護鋰電池的功能,鋰電池一般要求充電過程控制在四個階段:涓流充電(低壓預充電)、恒流充電、恒壓充電和充

鋰離子電池的四段充電原理及要求


鋰離子電池在使用中隨著電的釋放,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功能,鋰離子電池一般要求充電過程控制在四個階段:涓流充電(低壓預充電)、恒流充電、恒壓充電和充電停止。


以常規三元鋰離子電池為例,inr26650-50a電池的標稱容量為5000mAh,標稱電壓為3.6v(市場上也有3.7v),放電停止電壓為2.75v,充電停止電壓為4.20v。


鋰離子電池充電器的基本要求是具體的充電電流和充電電壓,以保證電池的安全充電。新增其他充電輔助功能,提高電池壽命,簡化充電器操作,包括對過放電電池進行涓流充電,電池電壓檢測,輸入電流限制,充電后關閉充電器,部分放電后主動充電。


鋰離子電池的充電方法是恒流的限制電壓,它是由集成電路芯片控制,典型的充電方法是:電壓檢測等充電電池首先,假如低于3v電壓,首先要進行預先充電,充電電流是1/10的電流、電壓上升到3v后,輸入標準的充電過程。


標準充電過程為:以設定電流進行恒流充電,當電池電壓升至4.20v時,變為恒壓充電,充電電壓維持在4.20v。此時充電電流逐漸減小,當電流降至設定充電電流的1/10時,充電完成。


鋰離子電池充電的四個階段:


第一階段:涓流充電涓流充電用于對完全放電的電池進行預充電(回收充電)。當電池電壓低于3V左右時采用涓流充電,涓流充電電流為恒流充電電流的十分之一,即0.1c(如恒流為1A,涓流充電電流為100mA)。


第二階段:恒流充電當電池電壓上升到涓流充電閾值以上時,漸進充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2c到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,單個電池的電壓設置為3.0-4.2v。


第三階段:恒壓充電當電池電壓升至4.2v時,完成恒流充電,開始恒壓充電階段。根據電池的飽和程度,充電后電流從最大值逐漸降低到0.01c。(C是表示電池額定容量對電流的一種方式,例如電池的容量是1000mAh,1C是充電電流1000mA。)


第四階段:充電停止


有兩種典型的方法來停止充電:選擇最小充電電流或選擇按時器(或兩者的組合)。最小電流法監測恒壓充電階段的充電電流,當充電電流小于0.02c時停止充電。第二種方法是從恒壓充電階段開始,充電兩小時后停止充電。


上述四段充電方式,電池完全放電后,充電時間約為2.5-3小時。先進的充電器還使用更多的安全措施。例如,假如電池溫度超過規定的窗口(一般為0℃至45℃),充電將暫停。充電后,若檢測到電池電壓低于3.89v,則從零開始充電


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