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锂电池充电的讲解

发布时间:2022-07-27 阅读数: 473

锂离子电池遵循比较一般的充电曲线,如下所述。充电器IC提供可配置功能。大多数电池制造商仅根据最大充电电流水平设置相同的阈值,因此阈值可配置功能非常有用。可配置的阈值提供了额外的安全层,可保护电池免受过电压、过热条件和过载的影响,从而防止电池永久损坏或容量下降。

1.涓流充电阶段:

涓流充电阶段通常仅在电池电压低于极低水平(约2.1V)时使用。在这种状态下,电池组的内部保护IC可能会因为深度放电或过电流事件而断开电池。涓流充电通常只需要几秒钟,但充电器IC需要集成计时器。如果电池组在一段时间内没有重新连接,计时器将指示电池损坏,因此停止充电。

2.预充电阶段:

如果电池组重新连接或处于放电状态,则进入预充电阶段。充电器IC在预充电过程中,以低电流水平放电的电池开始安全充电。此电流通常为C/10(以mAh为单位的C容量)。预充电使电池电压缓慢上升。其目的是在低电流水平下安全地给电池充电,使电池在电压达到高水平之前不会受损。

3.恒流充电阶段:

恒流充电也称为快速充电阶段,下面详细介绍。恒流充电在预充电后开始,当电池电压达到各部分3V左右时,恒流充电开始。在恒流充电阶段,电池可以安全地处理0.5C到3C之间的高充电电流。恒流充电会持续到电池电压达到“完全电”或浮动电压水平,然后进入恒压充电阶段。

4.恒压充电阶段:

锂电池的恒压(CV)阈值一般为每节4.1V  ~ 4.5V。充电器IC监控恒流充电过程中的电池电压。电池达到恒压充电阈值后,充电器IC将从恒流切换到恒压调整阶段。如果充电器IC检测到外部电池组电压超过电池组的实际电池电压,就会开始恒压充电。这是因为内部电池电阻、PCB电阻和保护FET以及单个电池中的等效串行电阻(ESR)。充电器IC为了安全操作,不能允许电池电压超过最大浮动电压。

充电结束阶段:

在充电阶段,当流向电池的电流下降到设定阈值(约C/10)以下时,充电器IC将结束充电周期。此时电池被认为已完全充电,充电完成。因为在恒压充电期间,进入电池的因为电池电压的增大就如同一个大电容器,在容量增加极少的情况下,电池充电需要很长时间。

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