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鋰離子電池充電時預充功能有什么用?

鋰離子電池在充電的過程中包含了慢充、快充和慢充三大階段,預充電就是開始充電的時候,電池保護板為了保證電池內部化學物質反應的安全,會進行前期的“預熱”,就像我們運動時做熱身運動一樣。

鋰離子電池的充電方法

鋰離子電池工作電壓從2.5V(碳負極電池:3V,電量為0%)到4.2V(電量為100%)。當電壓小于2.5V時,電池放電終止。同時因為放電回路關閉使內部保護電路的電流損耗也降為最低。當然,實際應用中由于不同的內部材質,放電終止電壓可在2.5V-3.0V范圍。當電壓超過4.2V時,充電回路終止,以保護電池安全;而當充電電池工作電壓降到3.0V以下,我們即可認為過放電狀態,放電回路終止,以保護電池安全。所以電池不用時,應將電池充電20%的電量,再進行防潮保存。

由于鋰離子電池具有較高的能量比,因此在電池使用中要嚴格防止過充,過放的現象。過放會導致活性物質的恢復困難,此時假如直接進入快速沖電模式(大電流),會對電池出現損害,影響使用壽命并可能因此帶來安全隱患。先以小電流(C/10)充到2.5V至3.0V,再轉換成快充是必要的。

雖然目前鋰離子電池在應用中都帶有保護板,在通常的情況下,發生過放的幾率會很小,但不加預充功能,在這兩種情況下的情況還是可能帶來過放的隱患。一是保護板失效,二是長時間放置(5%-10%/月)的自放電率。因此小電流預充可以有效解決過放電池的充電問題。

但是,充電電流并非越大越好。以單體鋰離子電池為例,它的充電方式都包括恒流、恒壓充電過程,恒壓通常為4.2V(以LiCoO2電池為例),恒流設置值為0.1C~1C。雖然大電流的充電會縮短充電時間,但也會造成電池生命周期的縮短和容量的降低,因此我們需選擇恰當的恒流值進行充電。

通過對多個4.2V/900mAHLiCoO2電芯的不同電流充電與電池容量的關系測試后,通過儀器的曲線,我們可以看出大約500個充放周期后,小電流充電的電池容量明顯大于大電流充電的電池容量。

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