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為何鋰離子電池要預充電?

鉅大LARGE  |  點擊量:931次  |  2021年07月14日  

關于很多鋰電同行來說,并不是很理解為何鋰離子電池充電先要預充電,這重要是由于鋰離子電池具有較高的能量比,假如直接進入快速沖電模式,會對電池出現損害,影響使用壽命并可能因此帶來安全隱患。


雖然目前鋰離子電池在設計過程中都內置線路保護板,通常情況下電池過充過充的幾率很少,但假如電池起先不預充,會帶來很多方面的隱患,如保護板失效、長時間放置的自放電率等,當電池過放會導致活性物質的恢復困難,此先以小電流充到2.5V至3.0V,再轉換成快充是必要的。預充電小電池可以有效解決過放電池的充電問題。


鋰離子電池在工作時電壓從2.5V到4.2V,當電壓小于2.5V時,電池放電終止,同時因為放電回路關閉使內部保護電路的電流損耗也降為最低,當然,實際應用中由于不同的內部材質,放電終止電壓可在2.5V-3.0V范圍,當電壓超過4.2V時,充電回路終止,以保護電池安全;而當單體電池工作電壓降到3.0V以下,我們即可認為過放電狀態,放電回路終止,以保護電池安全。


有同行認為:為快速充滿電,選用大電流快速充電,這種想法是一個誤區,充電電流并非越大就越好,就拿單體的鋰離子電池來說,它的充電方式都包括恒流、恒壓充電過程,恒壓通常為4.2V,恒流設置值為0.1C~1C,雖然大電流的充電會縮短充電時間,但也會造成電池生命周期的縮短和容量的降低,所以正確認識電池預充電的重要性,鋰離子電池在設計過程中之所以上升預充功能,目的就在于此,所以電池一定要進行預充電,且選擇恰當的恒流值為電池進行充電。


鋰離子電池的充電過程可以分為四個階段:涓流充電(低壓預充)、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,簡化充電器的操作,其中包括給過放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測、輸入電流限制、充電完成后關斷充電器、電池部分放電后自動啟動充電等。


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:先檢測待充電電池的電壓,假如電壓低于3V,要先進行預充電,充電電流為設定電流的1/10,電壓升到3V后,進入標準充電過程。標準充電過程為:以設定電流進行恒流充電,電池電壓升到4.20V時,改為恒壓充電,保持充電電壓為4.20V。此時,充電電流逐漸下降,當電流下降至設定充電電流的1/10時,充電結束


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