鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2081次 | 2018年05月08日
鋰電池充電方法
鋰充電電池已經(jīng)得到了廣泛使用。磷酸鐵鋰電池因有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),使用也多起來(lái)了。磷酸鐵鋰電池的充電器與普通鋰電池是不同的。鋰電池的最高終止充電電壓是4.2伏;磷酸鐵鋰電池是3.65伏(網(wǎng)上有的說(shuō),最高不能高于3.8伏),現(xiàn)在的問(wèn)題是:能否利用手機(jī)的充電器(稍作改造)用于磷酸鐵鋰電池的充電;或者利用報(bào)廢的鋰電池保護(hù)電路板(稍作改造)用于磷酸鐵鋰電池的充電保護(hù)。
串聯(lián)電池電流一致,那么充電時(shí),容量低的會(huì)先充滿,但是整體電壓還沒(méi)到充電截止電壓,繼續(xù)充電會(huì)過(guò)充,放電也一樣,循環(huán)次數(shù)多了,就會(huì)損壞,所以串聯(lián)電池總有一個(gè)最差的。保護(hù)板并不是單個(gè)充電,而是保護(hù),如果不帶均衡功能的話,是最差的充滿就保護(hù),實(shí)際整體并沒(méi)有充滿。即便是帶均衡保護(hù)板,也是假均衡,通過(guò)旁路電阻,把充滿的電池旁路,繼續(xù)充滿其他電池,達(dá)到整體充滿的效果,因?yàn)榕月冯娮韫β视邢蓿话?00mAh就很大了,其實(shí)對(duì)于整個(gè)電池組來(lái)說(shuō)杯水車薪。其實(shí)串聯(lián)電池的均衡,可以說(shuō)是世界難題,低成本的大電流的均衡沒(méi)有,而且串聯(lián)數(shù)越大,均衡越困難。其實(shí)就是因?yàn)?,串?lián)電池過(guò)充過(guò)放不好控制,而且鋰電過(guò)充過(guò)放損壞極快,還有安全問(wèn)題,才開發(fā)的磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰容量低,能量也低,各方面都不如鋰電,就是因?yàn)槠淠瓦^(guò)充過(guò)放,才大行其道。
排線是保護(hù)板的檢測(cè)線不需要粗線,紅黑線是供電線,經(jīng)過(guò)的電流大需要粗線。保護(hù)板是檢測(cè)每個(gè)單體電芯的電壓的,既保護(hù)每個(gè)單體不過(guò)放電,也保護(hù)不過(guò)充電,否則就不能通過(guò)保護(hù)板放電或充電了,起到保護(hù)作用。
充電的時(shí)候,是平衡充電板接的排線,一般是從兩端直接串聯(lián)整體充電,充電器電壓是大于電池組電壓的。而排線檢測(cè)每個(gè)單體電芯的電壓,相當(dāng)于并聯(lián)個(gè)穩(wěn)壓管,單體充電電壓不會(huì)超過(guò)穩(wěn)壓值,而其他單體電池繼續(xù)充電通過(guò)穩(wěn)壓管旁路充電。因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)單體的電量已經(jīng)接近充滿了,只是在平衡每個(gè)單體,所以充電電流小,補(bǔ)充平衡每個(gè)電芯充滿。充電器只能是保護(hù)整個(gè)電池組端電壓,平衡充電板是保證每個(gè)單體個(gè)過(guò)充電又是每個(gè)單體都充滿,不能因?yàn)橛幸粋€(gè)電芯充滿而造成停止整個(gè)電池組充電。
1、有的手機(jī)充電器本身是有保護(hù)的,當(dāng)檢測(cè)出鋰電池電壓達(dá)到了4.2伏時(shí),就停止充電。我的思路是在磷酸鐵鋰電池與充電器之間串聯(lián)一個(gè)功率稍大一點(diǎn)的硅二極管(正向壓降為0.6伏左右)這樣充電的時(shí)候,當(dāng)磷酸鐵鋰電池電壓達(dá)到了3.6伏時(shí)候,加上二極管壓降正好是4.2伏,同樣能被充電器檢測(cè)到,停止充電。
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%
2、手機(jī)電池的保護(hù)線路,取出來(lái),用在磷酸鐵鋰電池的充電保護(hù),也是根據(jù)以上原理在充電時(shí)候串聯(lián)一個(gè)二極管,起到了4.2伏保護(hù)作用。
電的壽命一般為300-500個(gè)充電周期。假設(shè)一次完全放電提供的電量為1Q,如不考慮每個(gè)充電周期以后電量的減少,則鋰電在其壽命內(nèi)總共可以提供或?yàn)槠溲a(bǔ)充300Q-500Q的電力。由此知道,如果每次用1/2就充,則可以充600-1000次;如果每次用1/3就充,則可以充900-1500次。以此類推,如果隨機(jī)充電,則次數(shù)不定??傊?,不論怎么充,總共補(bǔ)充進(jìn)300Q-500Q的電力這一點(diǎn)是恒定的。所以,我們也可以這樣理解:鋰電池壽命和電池的總充電電量有關(guān),和充電次數(shù)無(wú)關(guān)。深放深充和淺放淺充對(duì)于鋰電壽命的影響相差不大。那么,一些廠家宣傳時(shí)說(shuō),“某某強(qiáng)悍鋰電池,可充電1500次以上?!边@就是純粹地欺消費(fèi)者無(wú)知了。
事實(shí)上,淺放淺充對(duì)于鋰電更有益處,只有在產(chǎn)品的電源模塊為鋰電做校準(zhǔn)時(shí),才有深放深充的必要。所以,使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過(guò)程,一切以方便為先,隨時(shí)充電,不必?fù)?dān)心影響壽命。
在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)容量低于正常值,使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過(guò)3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)。因此用戶新鋰電池在激活過(guò)程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實(shí)踐來(lái)看,從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題,眾多的說(shuō)法是:充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí),反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法,可以說(shuō)一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
此外,鋰電池或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說(shuō),如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失,所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。
此外在對(duì)某些機(jī)器上,充電超過(guò)一定的時(shí)間后,如果不去取下充電器,這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對(duì)電池的壽命而言是不利的。同時(shí),長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國(guó)電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多,于是這又帶來(lái)附加的危險(xiǎn)。
此外,不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過(guò)放電,過(guò)放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問(wèn)題。
2、正常使用中應(yīng)該何時(shí)開始充電
因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的,所以應(yīng)該將鋰電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表,關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下:
循環(huán)壽命(10%DOD):>1000次
循環(huán)壽命(100%DOD):>200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見(jiàn),可充電次數(shù)和放電深度有關(guān),10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正:在正常情況下,你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候,就應(yīng)該及時(shí)開始充電,當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。
而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計(jì)即將到來(lái)的會(huì)導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時(shí)候,即使在電池尚有很多余電時(shí),那么你也只管提前充電,因?yàn)槟悴](méi)有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個(gè)x會(huì)很小。
電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法,就是“盡量把機(jī)器的電池的電量用完,最好用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因?yàn)闄C(jī)器電池電量過(guò)低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的機(jī)器在后來(lái)的充電及開機(jī)中均無(wú)反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過(guò)度放電而導(dǎo)致電壓過(guò)低,以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。
3、對(duì)鋰電池的正確做法
歸結(jié)起來(lái),對(duì)鋰電池在使用中的充放電問(wèn)題最重要的提示是:
1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和程序充電,即使是前三次也要如此進(jìn)行;
2、當(dāng)出現(xiàn)機(jī)器電量過(guò)低提示時(shí),應(yīng)該盡量及時(shí)開始充電;
3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在機(jī)器正常使用中鋰電池會(huì)自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時(shí)長(zhǎng)充電激活”方法,實(shí)際上也不會(huì)有效果。
因此,所有追求12小時(shí)超長(zhǎng)充電和把鋰電池用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的做法,都是錯(cuò)誤的。如果你以前是按照錯(cuò)誤的說(shuō)法做的,請(qǐng)你及時(shí)改正,也許為時(shí)還不晚。
4、使用鋰電池注意防火
有許多人或許是從手機(jī)才開始熟悉鋰電池的。其實(shí),它在許多家電中都有使用。毋庸置疑,鋰電池高效、體輕等等優(yōu)點(diǎn)正使其迅速地推廣應(yīng)用開來(lái)??墒?,你是否知道,使用不慎,它也會(huì)使你惹“火”上身?
鋰電池具有體輕、高效、耐低溫(-40℃)等優(yōu)點(diǎn),0.3mm厚、郵票大小的鋰電池可連續(xù)使用5年以上,近年來(lái)正逐步淘汰現(xiàn)用的堿性干電池和錳電池,廣泛應(yīng)用于許多高檔家電和手機(jī)中。
鋰電池不同于現(xiàn)用的錳電池和堿性干電池的氯化鋅和氫氧化鉀水溶電解液,它使用的是有機(jī)溶媒。鋰電池正極采用二氧化錳、氟化鉛、氯化亞硫等材料。負(fù)極采用的鋰金屬箔同一般電池負(fù)極使用的氯化鋅相比,離子化傾向強(qiáng)、正負(fù)極電壓差大,這樣提高了鋰電池的工作效能。
但是,鋰電池在使用過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、燃燒現(xiàn)象,輕者影響主機(jī)使用,重者還會(huì)燒毀主機(jī)引起火災(zāi)。據(jù)報(bào)道,日本近年來(lái)已發(fā)生多起因鋰電池發(fā)熱燃燒引起的家庭火災(zāi)事故。
那么鋰電池為什么會(huì)發(fā)熱、燃燒呢?原來(lái)鋰電池中的許多材料與水接觸后,可發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)并釋放出大量熱能導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒現(xiàn)象。鋰電池正極的二氧化錳,只沾一小滴水便可出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。鋰電池中的氯化亞硫與水接觸后,在生成鹽酸和二氧化硫的同時(shí)釋放熱能,幾種因素使鋰電池成為生活中的“火種”,因此人們?cè)谑褂娩囯姵貢r(shí)一定要注意防水、防潮濕。各種主機(jī)停用后,應(yīng)取下鋰電池置于干燥、低溫處妥善保管,以預(yù)防和避免因鋰電池使用不當(dāng)而引起家庭火災(zāi)事故的發(fā)生。
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