鋰電池在使用中隨著(zhù)電量的釋放，電壓下降，電池的化學(xué)活性也會(huì )降低。為了更好的保護鋰電池的性能，鋰電池一般會(huì )要求充電過(guò)程按涓流充電(低壓預充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終止四個(gè)階段，進(jìn)行管控。
以某電池常規型三元鋰電池為例，INR26650-50A電池的標稱(chēng)容量是5000mAh，標稱(chēng)電壓是3.6V(市面上也有標3.7V)，放電終止電壓是2.75V，充電終止電壓是4.20V。
鋰電池充電器的基本要求是特定的充電電流和充電電壓，從而保證電池安全充電。增加其它充電輔助功能是為了改善電池壽命，簡(jiǎn)化充電器的操作，其中包括給過(guò)放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測、輸入電流限制、充電完成后關(guān)斷充電器、電池部分放電后自動(dòng)啟動(dòng)充電等。
鋰電池的充電方式是限壓恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進(jìn)行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V后，進(jìn)入標準充電過(guò)程。
標準充電過(guò)程為：以設定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時(shí)，改為恒壓充電，保持充電電壓為 4.20V。此時(shí)，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時(shí)，充電結束。
圖1 鋰電池充電曲線(xiàn)圖
鋰電池充電的四個(gè)階段說(shuō)明：
階段1：涓流充電——涓流充電用來(lái)先對完全放電的電池單元進(jìn)行預充(恢復性充電)。在電池電壓低于3V左右時(shí)采用涓流充電，涓流充電電流是恒流充電電流的十分之一即0.1c(以恒定充電電流為1A舉例，則涓流充電電流為100mA)。
階段2：恒流充電——當電池電壓上升到涓流充電閾值以上時(shí)，提高充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至 1.0C之間。電池電壓隨著(zhù)恒流充電過(guò)程逐步升高,一般單節電池設定的此電壓為3.0-4.2V。
階段3：恒壓充電—— 當電池電壓上升到4.2V時(shí)，恒流充電結束，開(kāi)始恒壓充電階段。電流根據電芯的飽和程度，隨著(zhù)充電過(guò)程的繼續充電電流由最大值慢慢減少，當減小到0.01C時(shí)，認為充電終止。(C是以電池標稱(chēng)容量對照電流的一種表示方法，如電池是1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA。)
階段4：充電終止。
有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用定時(shí)器(或者兩者的結合)。最小電流法監視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流小于0.02C時(shí)終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開(kāi)始時(shí)計時(shí)，持續充電兩個(gè)小時(shí)后終止充電過(guò)程。
上述四階段的充電法完成對完全放電電池的充電約需要2.5至3小時(shí)。高級充電器還采用了更多安全措施。例如如果電池溫度超出指定窗口(通常為0℃至45℃)，那么充電會(huì )暫停。 充電結束后，如檢測到電池電壓低于3.89V將重新充電。 |
