鋰電池充電原理分析

鋰電池充電原理分析

鋰電池的充電過程可分為四個階段:涓滴充電(低壓預充電)、恒流充電、恒壓充電和充電連接。

鋰電池充電器的基本要求是特定的充電電流和充電電壓，以保證電池的安全充電。新增其他充電輔助功能的目的是為了提高電池壽命，簡化充電器的操作，包括對過放電電池進行涓流充電，電池電壓檢測，輸入電流約束，充電后關閉充電器，部分放電后充電。

第一階段:涓流充電涓流充電用于對已完全放電的電池單元進行預充電(回收充電)。當電池電壓低于3V左右時采用涓流充電，涓流充電電流為恒流充電電流的十分之一，即0.1c(如恒流充電電流為1A，涓流充電電流為100mA)。

第二階段:恒流充電當電池電壓高于涓流充電閾值時，正向充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2c到1.0c之間。電池電壓隨著恒流充電過程逐漸增大。一般情況下，單個電池的電壓設置為3.0-4.2v。

第三階段:恒壓充電當電池電壓升至4.2v時，完成恒流充電，完成初始恒壓充電階段。根據細胞的充盈程度，充電過程中電流從最大值開始逐漸減小。當電流降至0.01C時，認為充電是持續的。(C是表示電池對電流的標稱容量的一種方式，例如電池的容量為1000mAh,1C是充電電流1000mA。)

第四階段:充電連接

有兩種典型的充電連接方法:使用最小充電電流鑒別器或使用計時器(可能是兩者的組合)。最小電流法監測恒壓充電階段的充電電流，當充電電流降至0.02~0.07c時持續充電。第二種方法從恒壓初始充電階段開始計時，持續充電2小時后繼續充電。

上述四段充電方式，電池完全放電后充電時間約為2.5~3小時。高端充電器也使用更多的安全方法。例如，假如電池溫度超過規定的窗口(一般為0℃至45℃)，充電將暫停。

充電后，若檢測到電池電壓低于3.89v，則從零開始充電。

手機充電器的工作流程一般如下:測試電池電壓，假設電壓低于閾值，則進行涓流充電;2.2.當電池充電到一定電壓(一般設置為2.9v)時，進行全電流充電;3.當電池電壓達到預設電壓時(鋰電池一般為4.2v)，進行初始恒壓充電，充電電流同時下降;4.當電流逐漸減小到規定值時，充電過程結束。

當電池電壓低于2.5v(Vshort)時，鋰電池充電器使用25mA電流進行預充電，以預防鋰電池在快速充電時深放電損壞甚至攻擊的風險。

用過低的電壓給電池充電。當電池電壓低于2.5v(Vshort)時，鋰電池充電器會使用25mA電流進行預充電，以預防快速充電時深放電鋰電池的損壞甚至被攻擊的風險。

除了電壓檢測、其他輔助方法應該被選擇作為備份方法預防收費過高,如電池溫度監測、電池溫度檢測和電池包溫度傳感器用于持續檢測電池溫度,當電池溫度超過設置計劃,關閉電池充電。

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