鋰離子電池的充放電特性

電池的充電過程是一個(gè)凌亂的電化學(xué)變化過程，其凌亂性能如下:

(1)影響電池充電的因素很多，且具有多個(gè)變量，如極板濃度、電介質(zhì)、極板活性物質(zhì)、充電環(huán)境溫度等，這些都直接影響電池所能接受的最大充電電流。

(2)非線性一般來說，充電過程中充電電流隨充電時(shí)間呈指數(shù)遞減，而不是簡單地以恒流或恒壓控制整個(gè)充電過程。

(3)凌亂的電化學(xué)即使是同一類型的電池具有相同的容量，與它們各自使用的放電歷史不相同，剩余的電量不相同，充電的接受能力也相差很大。

作為給水下機(jī)器人供電的電池組，其充放電過程由于工作環(huán)境的雜亂而更加無序。特別是過充過放會(huì)對(duì)電池的結(jié)構(gòu)造成不可逆的損害，嚴(yán)重影響電池的健康和功能。鋰離子電池技能與傳統(tǒng)電池技能相比具有很大的功能優(yōu)勢(shì)，但對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的要求也更高。

假如控制不當(dāng)，不僅會(huì)損壞電池結(jié)構(gòu)，而且還會(huì)有危險(xiǎn)。

鋰離子電池的標(biāo)稱電壓為3.6v，充電電壓為4.2v，對(duì)過充和過放電非常敏感。為了減少過充、深放電和短路所造成的損害，有必要嚴(yán)格限制單個(gè)鋰離子電池的充電電壓。

不同可能有不同容量的電池,容量相同的數(shù)值叫做1c.鋰離子電池在不同充電和放電功率流有不同的特點(diǎn),所以其充電和放電特性的討論,使用正確的充放電控制,對(duì)提出的使用安全保護(hù)措施和地位具有偉大的理論和意義。

鋰離子電池充電時(shí)具有以下特點(diǎn):

(1)充電前半段，充電電壓逐漸升高。

(2)當(dāng)電壓達(dá)到4.2v時(shí)，內(nèi)阻發(fā)生變化，電壓不變。

(3)在整個(gè)過程中，電量不斷新增。

(4)充電電流接近溢流時(shí)會(huì)達(dá)到一個(gè)小值。

經(jīng)過多年的討論，找到了一種更好的充電控制方法:

(1)先用恒流充電，使電壓基達(dá)到4.2v。安全電流小于0.8c。

(2)恒流相基底可達(dá)到電量的80%。

(3)改為恒壓充電，電流逐漸減小。

(4)當(dāng)電流達(dá)到小值(如0.05c)時(shí)，電池達(dá)到溢出狀態(tài)。

這種恒流-恒壓充電方式能很好地達(dá)到電池的充放電狀態(tài)，且不損傷電池，已成為鋰離子電池的重要充電方式。但是，在電池電壓一直很低的情況下，鋰離子在電池中的活性就減弱了，假設(shè)此時(shí)帶著比較大的電流充電，也可能會(huì)對(duì)電池造成損傷。就像人在劇烈運(yùn)動(dòng)前必須熱身相同，鋰離子的活動(dòng)也應(yīng)該逐漸被激活。脈沖充電法可用于電池的低壓段，有利于將電池電壓激活到3.0V以上，然后選擇恒流恒壓充電法，有利于保護(hù)電池。