鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1553次 | 2019年09月06日
【干貨】鋰電池基本原理解析:充電及放電機(jī)制
電池充電最重要的就是這三步:
第一步:判斷電壓<3V,要先進(jìn)行預(yù)充電,0.05C電流;
第二步:判斷3V<電壓<4.2V,恒流充電0.2C~1C電流;
第三步:判斷電壓>4.2V,恒壓充電,電壓為4.20V,電流隨電壓的增加而減少,直到充滿。
一、鋰電池
1、簡(jiǎn)述鋰電池以及工作原理
鋰離子電池自1990年問(wèn)世以來(lái),因其卓越的性能得到了迅猛的發(fā)展,并廣泛地應(yīng)用于社會(huì)。鋰離子電池以其它電池所不可比擬的優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)了許多領(lǐng)域,象大家熟知的移動(dòng)電話、筆記本電腦、小型攝像機(jī)等等。
目前鋰電池公認(rèn)的基本原理是所謂的“搖椅理論。鋰電池的沖放電不是通過(guò)傳統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移,而是通過(guò)鋰離子在層壯物質(zhì)的晶體中的出入,發(fā)生能量變化。在正常沖放電情況下,鋰離子的出入一般只引起層間距的變化,而不會(huì)引起晶體結(jié)構(gòu)的破壞,因此從沖放電反映來(lái)講,鋰離子電池是一種理想的可逆電池。在沖放電時(shí)鋰離子在電池正負(fù)極往返出入,正像搖椅一樣在正負(fù)極間搖來(lái)?yè)u去,故有人將鋰離子電池形象稱為搖椅電池。
我們經(jīng)常說(shuō)的鋰離子電池的優(yōu)越性是針對(duì)于傳統(tǒng)的鎳鎘電池(Ni/Cd)和鎳氫電池(Ni/MH)來(lái)講的。具有工作電壓高比能量大循環(huán)壽命長(zhǎng)自放電率低無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。
2、鋰電池日常使用過(guò)程中的常識(shí)
(1)、誤區(qū):“電池激活,前三次充電12小時(shí)以上
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(kāi)始就是誤傳。經(jīng)過(guò)抽樣調(diào)查,可以看出有相當(dāng)一部分人混淆了兩種電池的充電方法。
鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,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。通常,手機(jī)說(shuō)明書(shū)上介紹的充電方法,就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。
(2)、不益長(zhǎng)時(shí)間充電、電池完全用完再充電
鋰電池的手機(jī)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。如果鋰電池在充滿后,放在充電器上也是也不再充電。
超常時(shí)間充電和完全用空電量會(huì)造成過(guò)度充電和過(guò)度放電,將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞,從分子層面看,過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷,過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去,而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。