鋰電池的緊要性能以及充放電特性

鋰電池的緊要性能

鋰電池的額定電壓為3.6V（少數的是3.7V）。洋溢電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關：石墨的4.2V；焦炭的4.1V。充電時要求終止充電電壓的精度在±1％之內。鋰電池的終止放電電壓為2.4～2.7V（電池廠家給出工作電壓范圍或終止放電電壓的參數略有不同）。高于終止充電電壓及低于終止放電時會對電池有損害。

其使用有一定要求：充電溫度：0℃～45℃；保存溫度：-20℃～+60℃。鋰電池不適合大電流充放電。一般充電電流不大于1C，放電電流不大于2C（C是電池的容量，如C=950mAh，1C的充電率即充電電流為950mA）。

充電、放電在20℃左右效果較好，在負溫下不能充電，并且放電效果差[4]，（在-20℃放電效果最差，不僅放電電壓低，放電時間比20℃放電時的一半還少）。

鋰電池的充放電特性

鋰電池的標稱電壓為3.6V，洋溢電壓為4.2V，對過充電和過放電都比較敏感。為了最大限度減少鋰電池易受到的過充電、深放電以及短路的損害，單體鋰電池的充電電壓非得嚴格限制。其充放電特性如圖2-3

鋰電池的充電特性

鋰電池在充電中具有如下的特性:

1.在充電前半段，電壓是逐漸上升的;

2.在電壓達到4.2V后，內阻變化，電壓維持不變;

3.整個過程中，電量不斷新增;

4.在接近洋溢時，充電電流會達到很小的值。

經過多年的研究，已經找到了較好的充電控制辦法:

1.涓流充電達到放電終止電壓2.7V;

2.使用恒流進行充電，使電壓基本達到4.2V。安全電流為小于0.8C;

3.恒流階段基本能達到電量的80%;

4.轉為恒壓充電，電流逐漸減小;

5.在電流達到較小的值(如0.05C)時，電池達到洋溢狀態。

這種CC-CV的充電方式能很好的到達電池的洋溢狀態，并且不損害電池，已經成為鋰電池的緊要充電方式。

但是在電池電壓已經很低的情況下，電池內部的鋰離子活性減弱，倘若此時用比較大的電流充電，也有可能對電池有損害。如同人在劇烈運動前要進行必要的熱身活動相同，鋰離子的活性也要逐步激活。可以在電池低壓段采用涓流方式，有效激活電池電壓到2.7V以上，然后采用CC-CV的充電方式，有效的保護電池。

鋰電池的放電特性

鋰電池在線監測過程中，大部分電池參數是在對鋰電池放電過程中得到，因此，對電池放電是電池監測中必不可少的環節。由于鋰電池對過放電十分敏感，深度放電將嚴重影響鋰電池的質量。因此，單體鋰電池的放電電壓非得得到精確控制。

試驗發現，鋰電池在放電終止電壓2.7V的條件下，放電電流越大電池的極化越大，電池的放電容量越小，但電池的靜態電壓與電池的放電深度的關系是基本保持不變的狀態。鋰電池以大電流放電(大于2C)的情況下，電池的放電曲線出現了電壓先降低后上升的現象

通常情況下，確定鋰電池放電電流大小時，不能用電流的絕對值來掂量，而用額定容量C與放電時間的比來表示，稱作放電速率或放電倍率。關于1700mAh的電池，倘若以0.1C的電流放電，則放電電流為170mA。由于鋰電池的內阻，一般在30-100mm之間，大電流放電或充電都會導致電池升溫，因此在監測過程中，鋰電池一般不準許高速率放電，一般放電速率應小于0.5C，最大繼續放電速率不能超過1.5C，電壓低于2.7V時應終止放電。

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