锂离子电池充电的四个阶段
来源：宝鄂实业
2019-12-26 13:22
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锂离子电池充电原理，锂离子电池充电过程。锂离子电池的工作原理是充电和放电。当电池充电时，锂离子在电池正极形成，锂离子通过电解液到达负极。锂离子电池充电时，充电电流和充电电压要按时间顺序控制，不能过度充电，否则容易损坏电池。
锂离子电池充电。JPG
锂离子电池充电原理
锂离子电池的负极是石墨晶体，正极通常是二氧化锂。充电时，锂离子从正极移动到负极，并嵌入在石墨层中。在放电过程中，锂离子从石墨晶体的负极表面分离出来，转移到正极。因此，在电池的充放电过程中，锂总是以锂离子的形式出现，而不是以金属锂的形式出现。所以它们被称为锂离子电池，简称锂电池。
锂离子电池是一种二次电池(可充电电池)，其工作原理是锂离子在正极和负极之间移动。在充放电过程中，Li+在两个电极之间来回嵌入和去嵌入。充电时，Li+从正极上脱嵌，通过电解液嵌入负极。负极处于富锂状态。当卸货时，情况正好相反。
不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极到负极再到正极的运动状态。如果我们把锂离子电池比作摇椅，摇椅的两端就是电池的两极，锂离子就像一个优秀的运动员，在摇椅的两端来回运动。因此，专家们给锂离子电池起了一个可爱的名字:摇椅电池。
锂离子电池充电过程
最适合锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段:涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电终止。
第一阶段:涓流充电
细流充电用于对完全放电的锂电池单元进行预充电(回收充电)。当电池电压低于3V左右时，采用滴流充电。滴流充电电流为恒流充电电流的十分之一，即0.1c(如恒流为1A，滴流充电电流为100mA)。
第二阶段:恒流充电
当锂电池电压高于滴流充电阈值时，恒流充电增加充电电流。恒流充电电流在0.2c ~ 1.0c之间。电池电压随着恒流充电过程逐渐增大。一般情况下，单个电池的电压设置为3.0-4.2v。
第三阶段:恒压充电
当锂电池电压升至4.2v时，恒流充电结束，恒压充电开始。根据电池的饱和程度，随着充电过程的继续，充电电流从最大值逐渐减小。当温度降至0.01℃时，视为充电结束。
第四阶段:充电停止
与镍电池不同，锂离子电池不推荐连续滴充电。连续滴充电会导致金属锂的电极电镀效果。这使得电池不稳定，并可能导致突然，自动和快速拆卸。
四段充电法完成电池的完全放电需要2.5 ~ 3小时。先进的充电器还包括额外的安全措施。例如，如果电池温度超过指定的窗口(通常是0°c到45°c)，充电将暂停。
锂电池的充电方式是电压极限恒流充电，由IC芯片控制。典型的充电方式是:首先测试待充电电池的电压。如果电压低于3V，应进行预充电。随着锂离子电池的发展，锂离子电池的充放电保护变得越来越重要。
