传统锂离子电池充电方法的研究
来源:宝鄂实业
2020-03-02 13:45
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1、对传统锂离子电池的充电方法进行探讨
不同的充电方式是影响单锂离子电池功能和使用寿命的重要因素。适当的充电方式不仅能使电池容量最大化,还能延长电池寿命。这种影响主要体现在三个方面:
(1)电压的影响。一方面,在充电过程中,要严格控制电池电压,不能超过充电约束电压,这就叫过充电。多次轻微过充,当过充严重时,会导致电池容量降低,电池变形,电池爆炸。另一方面,充电后,应使电池电压尽可能接近满充电电压,否则会导致电池容量大幅下降。
(2)电流的影响。锂离子电池的可接受充电电流是有限的。当充电电流高于上限值时,电池中的电解质会发生气体抽提反应,导致大量发热,电池温度急剧升高。
(3)温度的影响。锂离子电池的温度过高,会导致电池中的一系列反应,电池可能会爆炸,所以在充电过程中,要对电池的温度进行监控和控制。
选择合适的充电方式可以提高充电功率,延长使用寿命。锂离子电池的充电方法有很多种,如稳流充电法、稳压充电法、恒流/恒压充电法、变流充电法、脉冲充电法、间歇充电法等。
1.1安全充电方法
安全电压充电法是指在充电过程中对电池进行安全电压充电。其中:I为充电电流,U为充电电压,E为电池电压,R为充电电路电阻。
充电开始时,由于电池电势低,充电电流大。随着充电过程的进行,电池电势逐渐增大,充电电流逐渐减小。恒压控制系统结构简单,充电电流接近可接受充电电流,具有一定的自适应性。但是在充电初期电流比较大,可能会导致电池温度上升过快,给电池带来不好的影响。
1.2恒流充电方式
稳流充电法是指在整个充电过程中采用稳流充电。锂离子电池充电可接受充电电流随时间呈指数下降,充电电流不变,如果充电电流较大,可能出现在恒流充电后期充电电流超出可接受电流引起的电池电解液分析气体反应,但如果充电电流过小,会延长充电时间,充电电源。
以上两种方法比较简略,但也有许多不足之处。恒压充电初期电流过大,恒流充电后期电流过大。因此,可以选择先恒流后恒压的充电方式来克服这两种方式在这两个阶段的危害。