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锂电池在充电过程中为什么首先要进行预充电?

来源:宝鄂实业    2019-03-19 13:25    点击量:
对于很多锂电同行来说,并不是很理解为什么锂电池充电先要预充电,这主要是由于锂离子电池具有较高的能量比,如果直接进入快速冲电模式,会对电池产生损害,影响使用寿命并可能因此带来安全隐患。
 
虽然目前锂离子电池在设计过程中都内置线路保护板,通常情况下电池过充过充的几率很少,但如果电池起先不预充,会带来很多方面的隐患,如保护板失效、长时间放置的自放电率等,当电池过放会导致活性物质的恢复困难,此先以小电流充到2.5V至3.0V,再转换成快充是必要的。预充电小电池可以有效解决过放电池的充电问题。
锂电池在工作时电压从2.5V到4.2V,当电压小于2.5V时,电池放电终止,同时因为放电回路关闭使内部保护电路的电流损耗也降为最低,当然,实际应用中由于不同的内部材质,放电终止电压可在2.5V-3.0V范围,当电压超过4.2V时,充电回路终止,以保护电池安全;而当单体电池工作电压降到3.0V以下,我们即可认为过放电状态,放电回路终止,以保护电池安全。
有同行认为:为快速充满电,选用大电流快速充电,这种想法是一个误区,充电电流并非越大就越好,就拿单体的锂离子电池来说,它的充电方式都包括恒流、恒压充电过程,恒压通常为4.2V,恒流设置值为0.1C~1C,虽然大电流的充电会缩短充电时间,但也会造成电池生命周期的缩短和容量的降低,所以正确认识电池预充电的重要性,锂电池在设计过程中之所以增长预充功能,目的就在于此,所以电池一定要进行预充电,且选择恰当的恒流值为电池进行充电。
 
补充讲解下锂电池充电过程!
 
锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段:涓流充电(低压预充)、恒流充电、恒压充电以及充电终止。
 
锂电池充电器的基本要求是特定的充电电流和充电电压,从而保证电池安全充电。增加其它充电辅助功能是为了改善电池寿命,简化充电器的操作,其中包括给过放电的电池使用涓流充电、电池电压检测、输入电流限制、充电完成后关断充电器、电池部分放电后自动启动充电等。
锂电池的充电方式是限压恒流,都是由IC芯片控制的,典型的充电方式是:先检测待充电电池的电压,如果电压低于3V,要先进行预充电,充电电流为设定电流的1/10,电压升到3V后,进入标准充电过程。标准充电过程为:以设定电流进行恒流充电,电池电压升到4.20V时,改为恒压充电,保持充电电压为 4.20V。此时,充电电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电流的1/10时,充电结束。