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為何鋰離子電池要預(yù)充電?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:917次  |  2021年07月14日  

關(guān)于很多鋰電同行來(lái)說(shuō),并不是很理解為何鋰離子電池充電先要預(yù)充電,這重要是由于鋰離子電池具有較高的能量比,假如直接進(jìn)入快速?zèng)_電模式,會(huì)對(duì)電池出現(xiàn)損害,影響使用壽命并可能因此帶來(lái)安全隱患。


雖然目前鋰離子電池在設(shè)計(jì)過(guò)程中都內(nèi)置線路保護(hù)板,通常情況下電池過(guò)充過(guò)充的幾率很少,但假如電池起先不預(yù)充,會(huì)帶來(lái)很多方面的隱患,如保護(hù)板失效、長(zhǎng)時(shí)間放置的自放電率等,當(dāng)電池過(guò)放會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難,此先以小電流充到2.5V至3.0V,再轉(zhuǎn)換成快充是必要的。預(yù)充電小電池可以有效解決過(guò)放電池的充電問題。


鋰離子電池在工作時(shí)電壓從2.5V到4.2V,當(dāng)電壓小于2.5V時(shí),電池放電終止,同時(shí)因?yàn)榉烹娀芈逢P(guān)閉使內(nèi)部保護(hù)電路的電流損耗也降為最低,當(dāng)然,實(shí)際應(yīng)用中由于不同的內(nèi)部材質(zhì),放電終止電壓可在2.5V-3.0V范圍,當(dāng)電壓超過(guò)4.2V時(shí),充電回路終止,以保護(hù)電池安全;而當(dāng)單體電池工作電壓降到3.0V以下,我們即可認(rèn)為過(guò)放電狀態(tài),放電回路終止,以保護(hù)電池安全。


有同行認(rèn)為:為快速充滿電,選用大電流快速充電,這種想法是一個(gè)誤區(qū),充電電流并非越大就越好,就拿單體的鋰離子電池來(lái)說(shuō),它的充電方式都包括恒流、恒壓充電過(guò)程,恒壓通常為4.2V,恒流設(shè)置值為0.1C~1C,雖然大電流的充電會(huì)縮短充電時(shí)間,但也會(huì)造成電池生命周期的縮短和容量的降低,所以正確認(rèn)識(shí)電池預(yù)充電的重要性,鋰離子電池在設(shè)計(jì)過(guò)程中之所以上升預(yù)充功能,目的就在于此,所以電池一定要進(jìn)行預(yù)充電,且選擇恰當(dāng)?shù)暮懔髦禐殡姵剡M(jìn)行充電。


鋰離子電池的充電過(guò)程可以分為四個(gè)階段:涓流充電(低壓預(yù)充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

鋰離子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。新增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(cè)、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。


鋰離子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(cè)待充電電池的電壓,假如電壓低于3V,要先進(jìn)行預(yù)充電,充電電流為設(shè)定電流的1/10,電壓升到3V后,進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程為:以設(shè)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(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí),充電結(jié)束


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