超详细锂离子电池充电原理分析

锂离子电池充电原理分析-超详细

锂离子电池的充电过程可分为四个阶段:涓滴充电(低压预充电)、恒流充电、恒压充电和充电停止。

锂离子电池充电器的基本要求是特定的充电电流和电压，然后确保电池安全充电。新增其他充电辅助功能，提高电池寿命，简化充电器的操作，包括对过放电电池滴充，电池电压检测，输入电流约束，充电后关闭充电器，电池部分放电后主动开始充电。

锂离子电池的充电方式是电压极限恒流充电，由IC芯片控制。典型的充电方法是:首先，测试待充电电池的电压。假如电压低于3V，则对电池进行预充电。标准充电过程如下:恒流充电通过设置电流进行。当电池电压升至4.20v时，改为恒压充电。充电电压为4.20v。此时充电电流逐渐下降，当电流下降到设定充电电流的1/10时，充电结束。下图是充电曲线。

第一阶段:涓流充电涓流充电用于对完全放电的电池单元进行预充电(回收充电)。当电池电压低于3V左右时，选择涓流充电。涓流充电电流为恒流的十分之一，即0.1c(以恒流1A为例，涓流充电电流为100mA)。

第二阶段:恒流充电当电池电压高于滴流充电阈值时，采用渐进充电电流进行恒流充电。恒流充电电流在0.2c~1.0c之间。电池电压随着恒流充电过程逐渐增大。一般情况下，单个电池的电压设置为3.0-4.2v。

第三阶段:恒压充电当电池电压升至4.2v时，恒流充电结束，开始恒压充电。根据电池的充盈程度，随着充电过程的继续，充电电流从最大值逐渐减小。当降至0.01c时，视为停止充电。(C是一种根据电流指示电池额定容量的方法。例如，假如电池容量为1000mAh，则1C为1000mA的充电电流。)

阶段4:充电中止-有两种典型的充电中止方法:选择最小充电电流歧视或选择按时器(或两者的结合)。最小电流法监测恒压充电阶段的充电电流，当充电电流降至0.02~0.07c时停止充电。第二种方法在恒压充电阶段开始，充电两小时后停止充电。

上述四段充电方式，电池完全放电后充电时间约为2.5~3小时。高端充电器也使用更多的安全方法。例如，假如电池温度超过规定的窗口(一般为0℃至45℃)，则暂停充电。

充电后，假如电池电压低于3.89v，则从零开始充电。