锂离子电池充电原理分析

锂离子电池充电原理分析

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、恒压充电和充电连接。

锂离子电池充电器的基本要求是特定的充电电流和充电电压，以保证电池的安全充电。新增其他充电辅助功能的目的是为了提高电池寿命，简化充电器的操作，包括对过放电电池进行涓流充电，电池电压检测，输入电流约束，充电后关闭充电器，部分放电后充电。

第一阶段:涓流充电涓流充电用于对已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左右时采用涓流充电，涓流充电电流为恒流充电电流的十分之一，即0.1c(如恒流充电电流为1A，涓流充电电流为100mA)。

第二阶段:恒流充电当电池电压高于涓流充电阈值时，正向充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2c到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，完成恒流充电，完成初始恒压充电阶段。根据细胞的充盈程度，充电过程中电流从最大值开始逐渐减小。当电流降至0.01C时，认为充电是持续的。(C是表示电池对电流的标称容量的一种方式，例如电池的容量为1000mAh,1C是充电电流1000mA。)

第四阶段:充电连接

有两种典型的充电连接方法:使用最小充电电流鉴别器或使用计时器(可能是两者的组合)。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时持续充电。第二种方法从恒压初始充电阶段开始计时，持续充电2小时后继续充电。

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℃)，充电将暂停。

充电后，若检测到电池电压低于3.89v，则从零开始充电。

手机充电器的工作流程一般如下:测试电池电压，假设电压低于阈值，则进行涓流充电;2.2.当电池充电到一定电压(一般设置为2.9v)时，进行全电流充电;3.当电池电压达到预设电压时(锂离子电池一般为4.2v)，进行初始恒压充电，充电电流同时下降;4.当电流逐渐减小到规定值时，充电过程结束。

当电池电压低于2.5v(Vshort)时，锂离子电池充电器使用25mA电流进行预充电，以防止锂离子电池在快速充电时深放电损坏甚至攻击的风险。

用过低的电压给电池充电。当电池电压低于2.5v(Vshort)时，锂离子电池充电器会使用25mA电流进行预充电，以防止快速充电时深放电锂离子电池的损坏甚至被攻击的风险。

除了电压检测、其他辅助方法应该被选择作为备份方法防止收费过高,如电池温度监测、电池温度检测和电池组温度传感器用于持续检测电池温度,当电池温度超过设置计划,关闭电池充电。