專業定制醫療鋰電池
18年專注鋰電池定制
機器人電池定制
低溫鋰電池

鋰電池充電的四個階段

鉅大LARGE  |  點擊量:6427次  |  2018年04月28日  

摘要
鋰離子電池在使用過程中的一個重要問題就是安全問題,一旦使用不當,輕者影響電池性能和壽命,嚴重的可引起電池燃燒、爆炸,為此在生產過程中對電池增加防護措施時必不可少的。

  隨著新能源科技的不斷發展,鋰離子電池目前廣泛應用于各類產品,大到公交汽車、新能源汽車,電動自行車,小到家用筆記本、手機數碼相機、ipad等,都離不開鋰離子電池,由于其循環性能優越、可快速充放電、充電效率高達100%,而且輸出功率大,使用壽命長,不含有毒有害物質,被稱為綠色電池。然而鋰離子電池在使用過程中的一個重要問題就是安全問題,一旦使用不當,輕者影響電池性能和壽命,嚴重的可引起電池燃燒、爆炸,為此在生產過程中對電池增加防護措施時必不可少的。

  鋰離子電池保護板就是防止鋰離電池在使用過程中出現的一些違規操作而破壞電池正常功能的一種產品,其本質是一塊帶有保護芯片的PCB板,板上一般設有B+、B1、B2…Bn、B-,P+、P-、CH-等基本功率輸入輸出端以及TH、ID等信息讀取端,B+、B1、B2…Bn、B-和電芯的輸出端直接相連,P+、P-、CH-和負載相連。在實際生產鋰離電池過程中,為了保證成品鋰電池的產品質量,檢測部門必須對新進的保護板進行功能測試。

  鋰電池充電過程的四個階段淺談

  電池的正確充電方法

  鋰離子電池的使用我們分三點來談:

  1、如何為新電池充電

  在使用鋰電池中應注意的是,電池放置一段時間后則進入休眠狀態,此時容量低于正常值,使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經過3—5次正常的充放電循環就可激活電池,恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應。因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設備的。不僅理論上是如此,從我自己的實踐來看,從一開始就采用標準方法充電這種“自然激活”方式是最好的。對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復做三次,以便激活電池。

  這種“前三次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標準時間和標準方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電。通常,手機說明書上介紹的充電方法,就是適合該手機的標準充電方法。

  此外,鋰電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續10幾小時的“涓流”充電。也就是說,如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。此外在對某些手機上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對電池和手機/充電器的壽命而言是不利的。

  同時,長充電需要很長的時間,往往需要在夜間進行,而以我國電網的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動較大。前面已經說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多,于是這又帶來附加的危險。此外,不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電,過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。

  鋰電池充電過程的四個階段淺談

  2、正常使用中應該何時開始充電

  在我們的論壇上,經??梢砸姷竭@種說法,因為充放電的次數是有限的,所以應該將手機電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關于鋰離子電池充放電循環的實驗表,關于循環壽命的數據列出如下:

  循環壽命(10%DOD):》1000次

  循環壽命(100%DOD):》200次

  其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見,可充電次數和放電深度有關,10%DOD時的循環壽命要比100%DOD的要長很多。當然如果折合到實際充電的相對總容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網友的那個說法要做一些修正:在正常情況下,你應該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應該及時開始充電,當然你如果愿意背著充電器到辦公室又當別論。

  而你需要充電以應付預計即將到來的會導致通訊繁忙的重要事件的時候,即使在電池尚有很多余電時,那么你也只管提前充電,因為你并沒有真正損失“1”次充電循環壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個x會很小。電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法,就是“盡量把手機電池的電量用完,最好用到自動關機”。

  這種做法其實只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應發生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經有人因為手機電池電量過低的警告出現后,仍然不充電繼續使用一直用到自動關機的例子。結果這個例子中的手機在后來的充電及開機中均無反應,不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導致電壓過低,以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。

  鋰電池充電過程的四個階段淺談

  3、對鋰電池手機的正確做法

  歸結起來,我對鋰電池手機在使用中的充放電問題最重要的提示是:

  1、按照標準的時間和程序充電,即使是前三次也要如此進行;

  2、當出現手機電量過低提示時,應該盡量及時開始充電;

  3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在手機正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法,實際上也不會有效果。因此,所有追求12小時超長充電和把鋰電池手機用到自動關機的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的,請你及時改正,也許為時還不晚。當然,在手機及充電器自身保護和控制電路質量良好的情況下,對鋰電池的保護還是有相當保證的。所以對充電規則的理解才是重點,在某些情況下也是可以做出某種讓步的。

  比如你發現手機在你夜晚睡覺前必須充電的話,你也可以在睡前開始充電。問題的關鍵在于,你應該知道正確的做法是什么,并且不要刻意按照錯誤的說法去做。

  鋰電池充電過程的四個階段淺談

  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。

點擊閱讀更多 v
立即咨詢
鉅大精選

鉅大核心技術能力

爽爽爽爽爽成年网站在线观看_小草在线观看播放_暖暖在线观看免费