鋰電池充電原理和過程

鋰電池充電原理

鋰電池的負極為石墨晶體，正極通常為二氧化鋰。充電時鋰離子由正極向負極運動而嵌入石墨層中。放電時，鋰離子從石墨晶體內負極表面脫離移向正極。所以，在該電池充放電過程中鋰總是以鋰離子形態出現，而不是以金屬鋰的形態出現。因而這種電池叫做鋰電池，簡稱鋰電池。

鋰電池是一種二次電池（充電電池），它緊要依賴鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反。

不難看出，在鋰電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態。倘若我們把鋰電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優秀的運動健將，在搖椅的兩端來回奔跑。所以，專家們又給了鋰電池一個可愛的名字搖椅式電池。

鋰電池充電過程

鋰電池最適合的充電過程可以分為四個階段：涓流充電、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。

階段1：涓流充電

涓流充電用來先對完全放電的鋰電池單元進行預充(恢復性充電)。在電池電壓低于3V左右時采用涓流充電，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

當鋰電池電壓上升到涓流充電閾值以上時，提高充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至1.0C之間。電池電壓隨著恒流充電過程逐步升高,一般單節電池設定的此電壓為3.0-4.2V.

階段3：恒壓充電

當鋰電池電壓上升到4.2V時，恒流充電結束，開始恒壓充電階段。電流依據電芯的飽和程度，隨著充電過程的持續充電電流由最大值慢慢減少，當減小到0.01C時，認為充電終止。

階段4：充電終止

與鎳電池不同，并不提議對鋰電池繼續涓流充電。繼續涓流充電會導致金屬鋰出現極板電鍍效應。這會使電池不穩定，并且有可能導致猛然的自動快速解體。

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