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超详细锂电池充电原理分析

来源:宝鄂实业    2020-02-15 16:37    点击量:
锂电池充电原理分析-超详细
锂离子电池的充电过程可分为四个阶段:涓滴充电(低压预充电)、恒流充电、恒压充电和充电停止。
 
锂电池充电器的基本要求是特定的充电电流和电压,然后确保电池安全充电。增加其他充电辅助功能,提高电池寿命,简化充电器的操作,包括对过放电电池滴充,电池电压检测,输入电流约束,充电后关闭充电器,电池部分放电后主动开始充电。
 
锂电池的充电方式是电压极限恒流充电,由IC芯片控制。典型的充电方法是:首先,测试待充电电池的电压。如果电压低于3V,则对电池进行预充电。标准充电过程如下:恒流充电通过设置电流进行。当电池电压升至4.20v时,改为恒压充电。充电电压为4.20v。此时充电电流逐渐下降,当电流下降到设定充电电流的1/10时,充电结束。下图是充电曲线。
 
第一阶段:涓流充电—涓流充电用于对完全放电的电池单元进行预充电(回收充电)。当电池电压低于3V左右时,选择涓流充电。涓流充电电流为恒流的十分之一,即0.1c(以恒流1A为例,涓流充电电流为100mA)。
 
第二阶段:恒流充电——当电池电压高于滴流充电阈值时,采用渐进充电电流进行恒流充电。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——当电池电压升至4.2v时,恒流充电结束,开始恒压充电。根据电池的充盈程度,随着充电过程的继续,充电电流从最大值逐渐减小。当降至0.01c时,视为停止充电。(C是一种根据电流指示电池额定容量的方法。例如,如果电池容量为1000mAh,则1C为1000mA的充电电流。)
 
阶段4:充电中止-有两种典型的充电中止方法:选择最小充电电流歧视或选择定时器(或两者的结合)。最小电流法监测恒压充电阶段的充电电流,当充电电流降至0.02 ~ 0.07c时停止充电。第二种方法在恒压充电阶段开始,充电两小时后停止充电。
 
上述四段充电方式,电池完全放电后充电时间约为2.5 ~ 3小时。高端充电器也使用更多的安全方法。例如,如果电池温度超过规定的窗口(一般为0℃至45℃),则暂停充电。
 
充电后,如果电池电压低于3.89v,则从零开始充电。