定制热线: 400-678-3556

宝鄂百科

锂电池具体充电方法有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-11-03 04:42    点击量:
1. 恒流充电
 
按充电电流的大小恒流充电又可分为快速充电、标准充电和涓流充电。在整个充电过程中,一般采用调整电源充电电压或改变与电池串联的电阻值,来维持电池的充电电流大小不变。这种方法优点是控制简单,适用于对多个电池串联的电池组进行充电。缺点是锂电池的可接受充电的能力会随着充电的进行逐渐降低,在充电后期过大的充电电流会使电池内部产生气泡,对电池造成损坏。因此恒流充电,常常是作为阶段充电中的一个环节。
 
2. 恒压充电
 
恒压充电就是在整个充电过程中,充电电压保持恒定,充电电流的大小随着电池状态的变化自动调整。随着充电的进行,充电电流逐渐减小。与恒流充电相比,其充电过程更加接近最佳充电曲线,控制简单、成本低。缺点是充电时间较长,并且在充电初期电池充电电流过大,直接影响锂电池的寿命和使用质量。所以恒压充电方法很少单独使用,只有在充电电源电压低而电流大时采用。
 
3. 恒流恒压充电
 
如图2为恒流恒压充电曲线。在开始充电之前,首先检测电池电压,若电池电压低于门限电压(2.5V左右),则以C/10的小电流对电池进行涓充充电,使电池电压缓慢上升;当电池电压达到门限电压时,进入恒流充电,在此阶段以较大的电流(0.5C~1 C)强度对电池进行快速充电,电池电压上升较快,电池容量将达到其额定值的85%左右;在电池电压上升到上限电压(4.2V)后,电路切换到恒压充电模式,电池电压基本维持在4.2V,充电电流逐渐减小,充电速度变慢,这一阶段主要是保证电池充满,当充电电流降到0.1C 或 0.05C 时,即判定电池充满。
 
恒流恒压充电避免了恒压充电开始时充电电流过大的问题,又克服了恒流充电后期容易出现过充的现象,结构简单,成本较低,目前在锂电池的充电方法被广泛使用。但它不能消除电池充电时的极化现象,影响充电效果。
 
4. 脉冲充电
 
在恒流充电过程中以恒定电流对电池进行充电,大部分能量被转移到电池内部。当电池电压上升到上限电压(4.2V)时,进入脉冲充电模式:用1C的脉冲电流间歇地对电池充电。在恒定的充电时间Tc内电池电压会不断升高,充电停止时电压会慢慢下降。当电池电压下降到上限电压(4.2V)后,以同样的电流值对电池充电,开始下一个充电周期,如此循环充电直到电池充满。
 
在脉冲充电过程中,电池电压下降速度会渐渐减慢,停充时间T0会变长,当恒流充电占空比低至5%~10%时,认为电池已经充满,终止充电。与常规充电方法相比,脉冲充电能以较大的电流充电,在停充期电池的浓差极化和欧姆极化会被消除,使下一轮的充电更加顺利地进行,充电速度快、温度的变化小、对电池寿命影响小,因而目前被广泛使用。但其缺点很明显:需要一个有限流功能的电源,这增加了脉冲充电方式的成本。
 
C.K.Leong等研究的脉冲充电,每个充电周期持续大约1s,首先对电池进行正向充电,然后停充和反向放电各20~30ms。正向脉冲电流给电池充电,而负向脉冲电流减少气体从电极中析出,可对电池采用较大电流实现快速充电。
 
5. 间歇充电法
 
锂电池间歇充电法包括变电流间歇充电法和变电压间歇充电法。
 
变电流间歇充电法
 
变电流间歇充电法是由厦门大学陈体衔教授提出来的,它的特点是将恒流充电改为限压变电流间歇充电。如图4(a)所示,变电流间歇充电法的第一阶段(也是主要阶段),先采用较大电流值对电池充电,在电池电压达到截止电压V0时停止充电,此时电池电压急剧下降。
 
 
保持一段停充时间后,采用减小的充电电流继续充电。当电池电压再次上升到截止电压V0时停止充电,如此往复数次(一般约为3~4 次)充电电流将减小设定的截止电流值。然后进入恒电压充电阶段,以恒定电压对电池充电直到充电电流减小到下限值,充电结束。变电流间歇充电法的主充阶段在限定充电电压条件下,采用了电流逐渐减小的间歇方式加大了充电电流,即加快了充电过程,缩短了充电时间。但是这种充电模式电路比较复杂、造价高,一般只有在大功率快充时才考虑采用。