锂电池充电过程的四个阶段
阶段
:涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充
恢
复性充电
。在电池电压低于
3V
左右时,先采用最大
0.1C
的恒定电流对电池进
行充电。
阶段
:恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时,提高充电电
流进行恒流充电。恒流充电的电流在
0.2C
至
1.0C
之间。恒流充电时的电流并
不要求十分精确,
准恒定电流也可以。
在线性充电器设计中,
电流经常随着电池
电压的上升而上升,以尽量减轻传输晶体管上的
散热问题。
大于
1C
的恒流充电并不会缩短整个充电周期时间,因此这种做法不可取。
当以更高电流充电时,
由于电极反应的过压以及电池内部阻抗上的电压上升,
电
池电压会更快速地上升。
恒流充电阶段会变短,
但由于下面恒压充电阶段的时间
会相应增加,因此总的充电周期时间并不会缩短。
阶段
:恒压充电——
当电池电压上升到
4.2V
时,恒流充电结束,开始恒
压充电阶段。为使性能达到最佳,稳压容差应当优于
阶段
充电终止——与镍电池不同,
并不建议对锂离子电池连续涓流充电。
连续涓流充电会导致金属锂出现极板电镀效应。
这会使电池不稳定,
并且有可能
导致突然的自动快速解体。
有两种典型的充电终止方法:采用最小充电电流判断或采用定时器
或者两
者的结合
。最小电流法监视恒压充电阶段的充电电流,并在充电电流减小到
0.02C
至
0.07C
范围时终止充电。第二种方法从恒压充电阶段开始时计时,持续
充电两个小时后终止充电过程。
上述四阶段的充电法完成对完全放电电池的充电约需要
小时。
高级
充电器还采用了更多安全措施。例如如果电池温度超出指定窗口
通常为
0℃至
45℃),那么充电会暂停。